あなたが現在のシャントモニターまたは現在のセンスアンプを探しているなら、あなたは正しいページにたどり着きました。
電流シャントモニターは計装アンプであり、 現在を感知します システム内のシャント抵抗の両端で、リレー、トランジスタ、SCRなどのスイッチングデバイスをトリガーするための論理信号出力に変換します。
スイッチングデバイスは、シャント抵抗の両端の電流上昇の原因を遮断またはシャットダウンするために使用されます。これにより、センスアンプによって監視されているデバイスを確実に保護します。
電流検出が必要な理由と、電流シャントモニターを使用できる場所：
- の電源管理 DC-DCコンバーター そして 低ドロップアウト（LDO） 電圧レギュレータ
- ノートブック、タブレット、およびその他の通信デバイス。
- 電気自動車
- バッテリー充電器 充電と放電を監視します 。
- 回路内の正しいソレノイドの位置を調整するには
- モーターの電力要件を監視し、 速度を制御する モーター制御システムで。
- 異常な突然を保護するために電流を感知する 電流の急増 システム内で、システムに損傷を与える可能性があります。
- 電流の流れを感知し、電力計を介してワット数を測定します。
あなたが愛好家、電気技師、学生、またはプロのエンジニアであるかどうかにかかわらず、 「NCS21xRおよびNCV21xR」 オン・セミコンダクターのICファミリーは、お客様にとって最適なソリューションです。
これらは、シャント抵抗の両端の電圧を監視できる電圧出力および電流シャントモニターです。
電源に関係なく、NCS21オペアンプはコモンモードで-0.3〜26Vの電圧を測定できます。回路の電流を測定または検出するには、次の2つのオプションがあります。
ローサイドセンシングは、シンプルな接続が可能な最も簡単で安価な手法です。 オペアンプ 。
ザ・ 電流検出回路 負荷とアースの間に接続できます。ディスクリートオペアンプ（Op Amp）では、シャントをグランドに接続するとノイズが発生する可能性がありますが、この問題はNCS21xRで解決されています。
ハイサイド電流検出中は、モニター回路を電源と負荷の間に接続する必要があります。
NCS21xR ICは、ハイサイドとローサイドの両方の技術からの電流を検出するのに非常に役立ちます。
NCS21xR ICシリーズは、高感度の電流シャントモニターであり、正確な電流検出アプリケーションに使用できます。
顕著な特徴：
NCS21xRおよびNCVICの主な機能は次のとおりです。
- 動作電圧+ 2.2V〜 + 26V
- 非常に多様な動作温度範囲（-40°C〜 + 125°C）
- 消費電流40µA〜80µAバッテリー駆動デバイス（センサー、ノートブックなど）に最適なIC
- 増幅器が信号を処理するためのレールツーレール出力（RRO）の優れたダイナミックレンジ。
- 低オフセットドリフト（0.5 µV /°C）により、さまざまな精度のポータブルアプリケーションに最適です。
- 出力を0にするには、入力に非常に低いオフセット電圧±35 µVが必要です。
PINの機能と構成：
NCS21xRおよびNVC21xRICは、図に示すように、SC70-6およびUQFN10の2つの構成パッケージで提供されます。
IN-ピンとIN +ピンは、回路内のシャント抵抗の両端に接続されます。 VsピンとGNDピンはICに電源を供給して動作させるためのものです。
OUT端子はアンプからの出力信号用に指定されています。
REFピンは一方向動作ではグランドに接続し、双方向動作ではREFは電圧リファレンス回路に接続する必要があります。
シャント抵抗の選び方：
シャント抵抗の選択は、正確な電流測定を行うための重要な要素です。
電流測定の精度は、シャント抵抗のサイズと値によって異なります。
抵抗の値を大きくすると、より正確な測定値が得られる可能性がありますが、抵抗が大きいと電流損失が発生する可能性があります。
メーカーは4端子抵抗を使用することを推奨しています。
回路内の電流経路用に2つの端子と、増幅器が検出するための電圧検出経路用に2つの端子を提供します。
一方向操作：
一方向動作では、電流は電源や負荷電流監視回路のように一方向にのみ流れます。単方向操作用にNCS21を接続するには、次の手順を実行します。
- シャント抵抗と負荷電源をICの差動入力ピンに接続します。
- REFピンをアースに接続します。
- VsとGNDピンを介してICに電源を供給します。 ICは、別の電源または負荷の同じ電源から電力を供給できます。
- 負荷電源の短絡電流を検出したい場合は、IC用の別電源を使用してください。
出力1： REFピンが接地されていて、シャント抵抗を流れる電流がない場合、NCS21xRの出力は50mV以内になります。
出力2： シャント抵抗に電流が流れると、出力は印加電源電圧VSの最大200mVになります。
双方向操作：
双方向電流シャントモニターでは、回路は負と正の両方のコモンモード電圧で動作します。
双方向電流シャントモニター回路は、バッテリー充電システムで使用され、両方向（充電中および放電中）の電流を検出します。
双方向動作時の出力は、REFピンに印加されるバイアス電圧を中心に負電圧と正電圧の間で変化します。双方向操作の場合、NCDS21xRのピンは次のように接続する必要があります。
- シャント抵抗と負荷電源をICの差動入力ピン（IN-およびIN +）に接続します
- 電圧基準回路はREFピンに接続する必要があります。回路は低インピーダンスでなければなりません。
- REFピンは、直列に接続するか、電圧リファレンスにシャントするか、任意の電圧源に直接接続できます。
- VsとGNDピンを介してICに電源を供給します。
出力： 電圧がREFピンの電圧（Vs + 0.3V）を超えると、REFピンとVsピンの間に接続されているダイオードに順方向バイアスがかかります。
入力と出力のフィルタリング：
入力信号と出力信号のフィルタリングは、通信デバイスと回路にとって非常に重要です。
コモンモード電圧での入力差動信号は、ハイサイドセンシング中に増幅できます。
デバイスは、シャント全体で非常に高いレベルで小さな電圧とノイズを増幅する可能性があり、その結果、電流測定でエラーが発生する可能性があります。
測定の精度を向上させるには、電流検出の入力パスをフィルタリングする必要があります。
フィルタの実装は、図に示すようにフィルタ抵抗を追加することで実行できます。
フィルタ抵抗の選択を誤ると、ゲインが不正確になる可能性があります。入力抵抗の値は10Ω以下にすることをお勧めします。
シャント抵抗の時定数に合わせてコンデンサを追加することができます。高周波ノイズをフィルタリングするには、コンデンサの値を必要なフィルタリングを提供する値に増やす必要があります。
30ボルトを超える過渡現象：
NCS21xRは、30ボルトを超える過渡コモンモード電圧を持つアプリケーション用の回路を設計する機能を提供します。
に ツェナーダイオード または、過渡電圧抑制（TVS）ダイオードは、10Ωの外部入力抵抗を使用して配置できます。ダイオードを固定するには、次の2つのオプションがあります。
オプション1：下の図で緑色に強調表示されているように、アンプの両端に2つのダイオードがある単一のTVSダイオードを修正します。
オプション2：下の図で青で強調表示されているようにTVSダイオードに追加します
NCS21xRのシャットダウン：
に 論理ゲート または MOSFET 電源スイッチ、または トランジスタラッチング NCS21xRのOUTピンを使用して構成すると、ICへの電源をオフにし、関連する回路を検出された過電流状態から保護できます。
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