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電流検知回路を決める

ローサイドだと短絡が検知できない理由がわかった!

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たしかにフレームGNDだとこわい…。
というわけでハイサイドにしましょう!

 

それとLM358のデータシートから電流検知回路を発見。
オペアンプって何が出来るの?状態なので、とりあえずこの回路の意味を解読してみる。
まず、そもそもこの回路はなんというものなのか。
アプリケーションノート 105より「古典的」正電源レール電流検出というらしい。
またねがてぃぶろぐ ハイサイド電流にも記述が。

 

次に、トランジスタは何をしているのか。

エミッタフォロアっぽい。
電流ブースト回路と似ているが、これはオペアンプの+側からコレクタにつながっている。
定電流回路とも似ているが、これはオペアンプの+側からコレクタにつながっているし、NPNトランジスタである。
トランジスタの役割を考えると電流増幅と考えるのが妥当だがいまいちよくわからない。
そもそもオペアンプの+電源はどこから取るんだ…→もしVL=+電源ならまさに電流ブースト回路になる?
→ねがてぃぶろぐさんの回路よりVL=+電源っぽいので電流ブーストみたい。

とりあえず動かして見た方が面白いと思い、シミュレータを使ってみることに。
まずはCircuit Simulator Appletを使ってみた。

こんな感じ→Circuit Simulator Appletでの実験
なんとなく動くことは分かったが、電流値と出力電圧の関係がはっきりわからない。
ダウンロードするシミュレータならグラフで出せる気がしたのでLinear Technology - Design Simulation and Device Modelsを使う。

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とりあえず、データシート通りにシミュレーションできた。
では、0~5Aで出力される電圧はどうしたらいいか。
このままでは0~5Vとなるが、マイコンにはそのまま入力ができない。
ここでマイコン上でのAD変換について考える。

 

AVR で A/D 変換その2 blog logger/ウェブリブログより、2.5V基準電圧とするとよさそう。設計上5Aは超えないようにする予定なので、5Aで2.5Vでも構わないかなと思っている。

マイコン上のものをそのまま使った場合、分解能1024なので「理論上」0.0048828125[A]刻みの測定が可能である。
どのくらい誤差が出るかが問題だが、その場合は外付けADCかなー。
というわけで、シャント抵抗をデータシートのものの0.1[Ω]から0.05[Ω]にすればよさそうだが、そんなのあるかなあ。あるいは分圧側で調整?
また電力としては0.025[Ω]×5[A]=0.125[V]より5[A]×0.125[V]=0.625[W]あれば問題なさそう。
だが調べてみたらあまり0.05[Ω]はない模様。
だったら0.1[Ω]を2つ並列にすればいいか。そしたら1つあたり0.5[W]あれば十分だし(正確には0.3125[W]あればよい)。

タクマン RLF1SJ 0.1Ω 酸化金属被膜抵抗器(小型品) 1W 0.1Ω±5%


このへんをぽぽーっとね。

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なんか勘違いして10Aまで出そうとしていたので後日修正…

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