Модуль датчика струму на ACS709 від -75A до +75A від Pololu

Модуль датчика струму ACS709 є лінійним струмовим датчиком на мікросхемі Allegro ACS709LLFTR-35BB-T ± 75A на основі ефекту Холла з аналоговим виходом з низькоомним внутрішнім опором (~ 1,1 мОм) та електричною ізоляцією до 2,1 кВ RMS. Датчик оптимізований для точного вимірювання струмів від -37,5 А до 37,5 А, а аналоговий вихід напруги лінійний для значень струму до 75 А. Вихідна напруга центрована по VCC/2 і має типову похибку ± 2%. Датчик працює в діапазоні напруги живлення від 3В до 5,5В, тому він може безпосередньо взаємодіяти з системами 3,3В і 5В.

Деякі ключові функції датчика:

• Оптимізована точність для двонаправленого вхідного струму від -37,5 А до 37,5 А з лінійним діапазоном чутливості від -75 А до 75 А
• Внутрішній опір зазвичай становить 1,1 мОм, а друкована плата виконана з потовщеною міддю, тому на платі виділяється дуже мало тепла
• Вбудована ізоляція значно зменшує ємнісний зв'язок від струмопроводу до вимірювальної матриці і запобігає зміщення дрейфу в додатках
• Використання датчика на ефекті Холла означає, що ІС здатна електрично ізолювати електроніку від датчика (до 2.1 кВ RMS), що дозволяє вставляти датчик в будь-якому місці провідника струму і використовуватися в додатках, що вимагають електричну ізоляцію.
• Смуга шириною 120 кГц, яка може бути додатково зменшена шляхом додавання конденсатора через штирі плати з написом «FILT»
• Висока точність і надійність: середня загальна помилка виходу 2% при кімнатній температурі із заводським калібруванням, надзвичайно стійка вихідна напруга спокою
• Робочий діапазон робочої температури від -40 ° C до 150 ° C
• Встановлене користувачем порогове значення максимального струму навантаження: вихідні дані виходу FAULT затримуються на низькому рівні, якщо струм перевищує встановлений поріг протягом часу, який може бути встановлено шляхом додавання зовнішнього конденсатора.
• Примітка. Збільшений діапазон від -75 A до 75 A датчика повинен бути обмежений піковими перехідними струмами. При тестуванні виявлено, що мікросхема датчика може витримувати струм 50 А протягом 20 секунд або 37,5 А протягом 150 секунд, перш ніж перевищити максимальну температуру 150 ° С. Тому, якщо Ви не робите спеціальних заходів відведення тепла від мікросхеми датчика, ми рекомендуємо обмежити безперервні струми до рівня 30 А. Навіть при низькому опорі датчика 1,1 мОм плата може нагріватися настільки, щоб досягти високих температур, тому, для тривалої роботи з великими струмами слід вживати додаткових заходів щодо відведення тепла від мікросхеми та плати.

Використання датчика:

Розташування та призначення висновків модуля датчика:

Єдині підключення, які необхідні для використання цього датчика, є вхідний струм (IP + і IP-), напруга живлення (VCC і GND) і вихід датчика (VIOUT). Всі інші контакти є необов'язковими, як і два зовнішніх конденсатора, показаних на малюнку справа.

Датчик вимагає напруги живлення від 3 В до 5,5 В для підключення через контакти VCC і GND, які позначені на платі шовкографією. Датчик виводить аналогову напруга, лінійно пропорційну вхідному струму. Вихідна напруга спокою становить VCC / 2 і змінюється на 28 мВ на ампер вхідного струму (при VCC = 5 В), при цьому позитивний струм збільшує вихідну напругу а негативний струм зменшує вихідна напруга. Для довільного вхідного струму i (в амперах) вихідна напруга датчика може бути в більш загальному вигляді представлено як:

VIOUT = (0,028 В / А * i + 2,5 У) * VCC / 5 V

Вихід VZCR є виходом опорної напруги і може використовуватися як опорний сигнал нульового струму (0 A). Він буде приблизно дорівнювати VCC / 2 і дозволить Вам більш точно обчислити вхідний струм від вихідної напруги VIOUT.

Штир FILT дозволяє регулювати пропускну здатність плати, додаючи конденсатор C F до землі (для зручності була доданий контакт заземлення поруч з контактом FILT). Без будь-якого зовнішнього фільтруючого конденсатора ширина смуги становить 120 кГц. У технічному паспорті міститься додаткова інформація про те, як конденсатор зовнішнього фільтра впливає на пропускну здатність.

Вихід FAULT знаходиться в низькому рівні, коли струм перевищує поріг спрацьовування від перевантаження по струму несправності (Ioc). Ця точка перемикання задається напругою, що подається на вихід VOC, і залежить від дільника напруги, показаного на принциповій схемі. За замовчуванням Ioc встановлюється на значення струму в 57 A, але його можна змінити, додавши зовнішні резистори до дільнику напруги, щоб змінити напругу VOC. Після того, як контакт FAULT зафіксований на низькому рівні, його можна скинути, якщо вхідний сигнал FAULT_EN низький (цей вхід за замовчуванням піднято на платі). Зовнішній конденсатор, C OC, може бути доданий, щоб збільшити час відгуку з перевантаження по струму. Без цього конденсатора час відгуку, як правило, менше 2 мкс. Для отримання докладної інформації про використання функції аварії перевантаження по струму, в тому числі про деякі обмеження на перевищення максимального струму див. Даташит ACS709.

Монтажные отверстия держателя датчика тока и токовые входы.

Тримач датчика струму ACS709 з безконтактними контактними роз'ємами (не входять в комплект).

Вхідний струм можна підключати до плати різними способами. Отвори з кроком 0,1 ", 3,5 мм і 5 мм доступні, як показано на малюнку вище, для підключення штирів або клемних колодок. Для потужнострумових застосувань ви можете припаяти дроти безпосередньо до наскрізних отворів, які найкращим чином відповідають Вашим проводам або Ви можете використовувати безконтактні клемні колодки, як показано на малюнку вище. Великі наскрізні отвори достатні для гвинтів М6.

Принципова схема модуля датчика:

Характеристики:

• Мікросхема датчика: ACS709LLFTR-35BB-T
• Чутливість датчика:

1. 0,018 В / А (для напруги живлення 3,3 В)
2. 0,028 В / А (для напруги живлення 5В)

• Мінімальна логічна напруга: 3 В
• Максимальна логічна напруга: 5,5 В
• Струм: 11 мА
• Робочий діапазон робочої температури: від -40 ° C до 150 ° C.
• Розміри: 23 х 21 мм
• Вага: 1,7 г

Посилання:

• Даташит на ACS709