采用NCS21xR芯片的精密电流传感与监控电路

如果您正在寻找电流分流监视器或电流检测放大器，那么您已经到达了正确的页面。

电流分流监控器是一种仪表放大器感觉目前的通过系统中的分流电阻，并将其转换为逻辑信号输出，以触发开关设备，如继电器、晶体管或可控硅。

开关装置用于切断或关闭通过分流电阻的上升电流的原因，从而确保对被传感放大器监控的设备的保护。

为什么我们需要电流传感和我们可以在哪里使用电流分流监视器:

• 电源管理在直流-直流转换器和低辍学(LDO)电压调节器
• 笔记本、平板电脑和其他通讯设备。
• 电动汽车
• 电池充电器监控充放电情况．
• 在电路中调整正确的电磁阀位置
• 监测电机和电机的功率要求控制速度电机控制系统。
• 检测电流，防止异常突发的电流在系统中，可能会损坏系统。
• 检测电流并通过瓦特计测量瓦数。

无论你是业余爱好者，电工，学生，还是专业工程师“NCS21xR NCV21xR”安迅半导体的集成电路系列是您的最佳解决方案。

这些是电压输出和电流分流监视器，可以监控分流电阻的电压。

无论电源，NCS21运放可以测量在共模从-0.3到26V的电压。要测量或检测电路中的电流，你有两种选择:

低侧传感是最简单和廉价的技术，你可以连接一个简单的运算放大器．

的电流传感电路可在负载与地面之间连接。在离散运算放大器(运放)中，分流器与地的连接可能会引入噪声，但在NCS21xR中解决了这个问题。

在高边电流检测时，监测电路应连接在电源和负载之间。

NCS21xR集成电路非常有助于从高边和低边技术传感电流。

NCS21xR ICs系列是高灵敏度电流分流监视器，可用于精确的电流传感应用。

突出特点:

NCS21xR和NCV ic的一些关键特性如下:

• 工作电压+2.2V到+26V
• 非常不同的工作温度范围(-40°C至+125°C)
• 最适用于电池供电的设备(传感器，笔记本电脑等)
• 良好的轨到轨输出(RRO)动态范围，以便放大器对信号工作。
• 低偏移漂移(0.5µV/°C)使它成为各种精度和便携式应用的理想选择。
• 在输入端需要非常低的偏移电压±35µV，以使输出为0。

PIN功能和配置:

如图所示，NCS21xR和NVC21xR ic有两个配置包，SC70-6和UQFN10。

IN-和IN+引脚应连接在电路中的分流电阻上。Vs和GND引脚用于为IC提供运行电源。

OUT引脚用于放大器的输出信号。

REF引脚在单向工作时接地，在双向工作时，REF应连接参考电压电路。

如何选择分流电阻:

分流电阻的选择是实现精确电流测量的关键。

电流测量的准确性取决于分流电阻的大小和值。

如果选择较大的电阻值，可以得到更精确的测量结果，但较大的电阻会引入电流损耗。

厂家建议使用四端电阻器。

它将提供2个端子作为电路中的电流路径和2个端子作为电压检测路径，供放大器进行检测。

单向操作:

在单向操作中，电流只在一个方向流动，如电源和负载电流监测电路。连接NCS21进行单向操作，请按照以下步骤操作:

1. 将分流电阻和负载电源连接到IC的差分输入引脚上。
2. 连接REF引脚接地。
3. 通过Vs和GND引脚为IC提供电源。集成电路可以由单独的电源供电，也可以由负载的同一电源供电。
4. 如果你想检测负载电源上的短路电流，那么就为IC使用单独的电源。

输出1:如果REF引脚接地，没有电流通过分流电阻，那么NCS21xR的输出将在50mV以内。

输出2:当有电流通过分流电阻时，输出电压可达施加电源电压VS的200mV。

双向操作:

在双向电流分流监视器中，电路在负和正共模电压下工作。

电池充电系统采用双向电流分流监测电路，检测充电和放电时的双向电流。

在双向操作的输出变化之间的负和正电压周围的偏置电压施加在REF引脚。为了双向操作，NCDS21xR的引脚应按如下方式连接:

1. 将分流电阻和负载电源连接到IC的差分输入引脚(IN-和IN+)
2. 参考电压电路应连接到REF引脚，电路必须是低阻抗。
3. REF引脚可以串联或分流连接到参考电压或直接连接到任何电压电源。
4. 通过Vs和GND引脚为IC提供电源。

输出:如果电压在REF引脚超过电压(Vs+0.3V)，那么它将向前偏压二极管连接的引脚REF和Vs。

输入输出过滤:

输入和输出信号的滤波对通信设备和电路非常重要。

共模电压下的输入差分信号可以在高边感应过程中被放大。

该器件可能会将小电压和噪声在分流器上以非常高的水平放大，这可能会导致电流测量的误差。

为了提高测量精度，需要对电流传感的输入路径进行滤波。

滤波器的实现可以通过添加如图所示的滤波器电阻来完成。

滤波器电阻的错误选择可能导致不准确的增益。建议输入电阻小于等于10Ω。

可以增加一个电容来匹配分流电阻的时间常数。为了过滤高频噪声，电容器的值应该增加到提供所需滤波的值。

瞬态电压超过30伏:

NCS21xR能够为瞬态共模电压超过30伏的应用程序设计电路。

一个齐纳二极管或瞬态电压抑制(TVS)二极管可放置外部输入电阻10Ω。你有两个选择来固定二极管:

选项一:固定一个TVS二极管和两个二极管穿过放大器，如下图突出显示的绿色:

选项2:添加到TVS二极管，如下图中突出显示的蓝色

关闭NCS21xR:

一个逻辑门或场效应晶体管电源开关，或晶体管自锁可以配置NCS21xR的OUT引脚，以关闭到IC的电源，并保护相关电路免受检测过电流的情况。