通过利用差动放大器与电流检测放大器执行高边电流检测功能
电机控制解决方案-伺服控制
Visit/zh应用简介针对电机控制解决方案，ADI 公司提供了门类齐全的产品组合，其中包括了模数/数模转换器、放大器、嵌入式处理器、i Coupler ®数字隔离器和电源管理器件；这些高性能的器件和增加系统集成度有助于实现更新型的拓扑结构设计，为客户实现系统的差异化设计带来价值，比如，更快主频的处理器可以运行更加复杂的算法，高性能的ADC 可以支持更高性能的电流环控制等等。
伺服驱动系统的性能同用户最终所构建的运动控制系统的性能和所能提供的精度密切相关，多数情况下，最终的用途可以是一个高精度数控机床系统、运动控制系统或机器人系统，这些系统要求能够精确控制位置及电机的扭矩；ADI 公司能够提供涵盖信号链中所有重要器件的完整解决方案。
系统设计考虑和主要挑战X 伺服控制中，高精度电流和电压检测可提高速度和扭矩控制性能。
要求达到至少12位精度，具备多通道以及同步采样功能的ADC 。
ADI 公司可提供完整系列产品。
X 使用电阻进行电流采样的伺服系统中，采样信号质量对电流控制性能的影响至关重要，ADI 公司提供基于Σ-Δ调制器的业界最佳性能解决方案。
X 位置检测性能是伺服控制的关键，常常使用光学编码器和旋转变压器作为位置传感器。
伺服控制技术从模拟向数字的转换推动了现代伺服系统的发展，也满足了对于电机控制的性能和效率的高要求。
X 从优先考虑安全和保护的角度，信号采样和功率器件驱动应采用隔离技术。
ADI 公司的i Coupler 数字隔离器产品可满足高压安全隔离要求。
X IGBT 功率器件驱动保护电路的性能决定了产品的可靠性和安全性，ADI 公司的功率器件驱动芯片集成有丰富的保护功能，使设计更为简单可靠。
X 使用DSP 等高性能处理器可实现高性能的矢量控制和无传感器控制。
X 使用集成的功率因素矫正(PFC )控制器，可以更容易地实现减小伺服系统功率输入端电流畸变的效果。
X 在工业应用的设计中，长生命周期和高可靠性的IC 产品是工程师的首选。
恒流LED驱动实施方案设计实施方案方法剖析
恒流LED驱动方案设计方法剖析文章发表于：2008-02-18 12:13为了优化性能，高亮LED需用电流源而非电压源来驱动.本文我们将了解一种恒流LED驱动方案，它可以用于驱动一条串联地LED串.为了驱动LED串，我们采用改进后地降压-增压转换器电源拓扑，将LED串置于DC-DC转换器输出端和输入电压源之间.运用这种连接方式，可以为LED串提供低于或高于输入地驱动电压. b5E2R。
虽然LED串两端地电压存在降压-增压转换器提供地直流增益，但其输入电流是非脉动方式，这不同于典型地降压-增压转换器地脉动输入电流，非脉动电流有效降低了EMI.本文所讨论地PWM控制器采用平均电流控制模式. p1Ean。
图1所示LED驱动器有如下直流特性：(1)由于，此处D为占空比(2)在平均电流控制模式下，输入电流由输入电压返回环路地检流电阻检测(图2).该电压送入电流误差放大器(CEA)地反相输入端.放大器地同相输入端连至电流控制电压.误差信号经过放大器放大后，驱动PWM比较器地输入端，与开关频率地斜坡信号进行比较.电流环路地增益带宽特性可通过CEA附近地补偿网络进行优化. DXDiT。
电流环路补偿设计业内已经有多种集成驱动方案，为了帮助用户选择方案，我们对MAX16818集成控制系统进行了检验.这个平均电流模式控制器利用跨导放大器(transconductance amplifier)放大电流误差信号.检流电阻两端地电压由内部放大器放大34.5倍，电流误差放大器地跨导是550 uS，锯齿波信号峰值为2V.该电路中，输入电流在返回通路上由电阻Rs检测(图3). RTCrp。
图1：高亮LED驱动器地简化框图.图2：采用平均电流控制模式(内部环路)地高亮LED驱动.图3：利用MAX16818(内部电流环路)构建地高亮LED驱动器.电流检测电阻值由平均电流极限设置，LED支路地最大电压为：此处n是LED地数目，Vfm(I f)是LED在满负荷电流I f下地最大压降.最大输入功率为Pmax = VLED(max) ×I f VLED(max) ×I f，效率为η.因而，最大输入电流为：5PCzV。
AD629_±270V共模高端双向电流检测
注意，AD7170的电源电压由四通道隔离器ADuM5402的隔 离电源输出(+5.0 VISO)提供。
AD7170的基准电压由ADR435精密XFET®基准电压源提供。 ADR435的初始精度为±0.12%（A级），典型温度系数为 2 ppm/°C。ADR435具有7.0 V至18.0 V的宽工作范围，采用 +15.0 V供电轨作为电源。
Noise Free Code Resolution =
log 2
100mV 15µV
= log2 (6666) = 12.7 bits
AD8622的输出噪声仅为0.2 μV p-p，与AD629相比可忽略不 计。AD8475的输出噪声为2.5 μV p-p，当满量程信号电平为 4 V p-p时同样可忽略不计。
15V
RSHUNT VSOURCE
0V TO
+
+
100mV
VSHUNT
AD629
REF−
1kΩ
−
REF+ −−15VFra bibliotek10kΩ
15V
− 1/2
1kΩ
AD8622
+
0V TO −1V
VSHUNT = 0V TO 100mV
LOAD
NOTE: SIGNAL VOLTAGES SHOWN FOR POSITIVE SOURCE
精密、低噪声、CMOS、双通道轨到轨 输出运算放大器
AD8475 精密、可选增益、全差分漏斗放大器
ADuM5402 集成DC/DC转换器的四通道隔离器
ADR435 5 V、低噪声、高精度XFET基准电压源
AD7170 12位低功耗Σ-Δ型ADC
具有270 V共模抑制性能的双向隔离式高端电流检测模块
测控电路课后习题答案(全)
V– LF347
+5V uo
CD4066
V+
R2
ui
R1
图 X2-1
2-4 什么是 CAZ 运算放大器�它与自动调零放大电路的主要区别是什么�何种场合下采用 较为合适� CAZ 运算放大器是轮换自动校零集成运算放大器的简称�它通过模拟开关的切换�使
内部两个性能一致的运算放大器交替地工作在信号放大和自动校零两种不同的状态。它与 自动调零放大电路的主要区别是由于两个放大器轮换工作�因此始终保持有一个运算放大 器对输入信号进行放大并输出�输出稳定无波动�性能优于由通用集成运算放大器组成的 自动调零放大电路�但是电路成本较高�且对共模电压无抑制作用。应用于传感器输出信 号极为微弱�输出要求稳定、漂移极低�对共模电压抑制要求不高的场合。
为了保证产品质量�除了对生产过程的检测与控制外�还必须对产品进行 检测。这一方面是为了把好产品质量关�另一方面也是为了检测机器与生产过 程的模型是否准确�是否在按正确的模型对机器与生产过程进行控制�进一步 完善对生产过程的控制。
生产效率一方面与机器的运行速度有关�另一方面取决于机器或生产系统的 自动化程度。为了使机器能在高速下可靠运行�必须要求机器本身的质量高� 其控制系统性能优异。要做到这两点�还是离不开测量与控制。
电桥�传感器的输出已是电量�电压或电流�。根据被测量的不同�可进行相应
的量程切换。传感器的输出一般较小�常需要放大。图中所示各个组成部分不 一定都需要。例如�对于输出非调制信号的传感器�就无需用振荡器向它供电� 也不用解调器。在采用信号调制的场合�信号调制与解调用同一振荡器输出的 信号作载波信号或参考信号。利用信号分离电路�常为滤波器��将信号与噪声 分离�将不同成分的信号分离�取出所需信号。有的被测参数比较复杂�或者 为了控制目的�还需要进行运算。对于典型的模拟式电路�无需模数转换电路 和计算机�而直接通过显示执行机构输出�因此图中将模数转换电路和计算机 画在虚线框内。越来越多的模拟信号测量电路输出数字信号�这时需要模数转 换电路。在需要较复杂的数字和逻辑运算、或较大量的信息存储情况下�采用 计算机。
三相四线漏电保护器工作原理
三相四线漏电保护器工作原理
三相四线漏电保护器是一种用于检测和保护电路中人身安全的装置。
它通常由电流互感器、差动放大器、判异电路和断路器组成。
工作原理是通过三个电流互感器分别检测三相电流的大小，然后将这三个电流信号输入差动放大器。
差动放大器将三个电流信号进行比较，并进行差动放大运算。
通过差动放大器的输出信号，判断三个电流信号是否平衡。
如果三个电流信号不平衡，说明电路中存在漏电。
差动放大器会产生漏电信号，并将其输入到判异电路。
判异电路会对漏电信号进行处理，并通过控制断路器触发断路动作，以切断电路中的电源。
在正常情况下，三个电流信号是相等且平衡的，即没有漏电。
此时差动放大器的输出信号为零，断路器保持处于闭合状态，电路正常工作。
但如果有部分电流通过其他路径流向地面，就会导致电流不平衡，进而触发差动放大器产生漏电信号，切断电路以防止触电事故的发生。
综上所述，三相四线漏电保护器通过检测电路中的电流信号是否平衡，及时切断电路以保护人身安全。
电流检测电路
电流检测电路引言电流检测电路是电子设备中常见的一种电路，用于测量电路中的电流大小。
电流作为一种基本的电学量，对于许多电子设备的工作和保护至关重要。
因此，电流检测电路的设计和实现非常重要。
本文将介绍电流检测电路的基本原理、常见的电流检测方法以及一些电流检测电路的实例。
电流检测基本原理电流检测电路的基本原理是利用电流通过导体时产生的电压降来进行电流的测量。
根据欧姆定律，电流通过一个电阻时会在电阻两端产生电压降，而这个电压降正比于电流大小。
因此，通过测量电压降的大小，我们可以间接地得知电流的大小。
电流检测方法电压放大器检测法电压放大器检测法是一种常见的电流检测方法。
它基于电流通过电阻产生的电压降，通过放大这个电压信号来得到较大的电压输出。
常见的电流放大器电路包括差动放大器、仪表放大器等。
零漂补偿法由于电阻的温度、工艺等因素可能导致电阻值产生变化和偏差，进而影响电流检测的准确性。
为了解决这个问题，可以采用零漂补偿法。
零漂补偿法利用运算放大器的反馈功能，将电流检测电路的误差信号与补偿信号相抵消，实现零漂的补偿。
开环检测法开环检测法是一种简单直接的电流检测方法。
它通过在电路中引入感知电阻，然后测量该电阻上的电压降，进而获得电流的大小。
这种方法不需要放大器或者反馈电路，简化了电路的复杂度。
电流检测电路实例可调增益电流检测电路这是一种可调增益的电流检测电路。
它通过调节电阻的大小，可以实现对电流的不同范围的检测。
同时，它还具有高输入阻抗和低漂移的特点，能够提高电流检测的精度和稳定性。
电路中的运算放大器实现了电压放大器的作用，从而得到较大的输出电压。
通过调节电阻R1和R2的比例，可以实现对电流范围的调节。
同时，电路中的反馈电阻也可以用于进行零漂的补偿。
开环电流检测电路这是一种简单的开环电流检测电路。
它由一个感知电阻和一个测量电压的电压表组成。
运算放大器高边电流采样
运算放大器高边电流采样通常采用差分放大器进行电流检测。
这种放大器具有高共模抑制比和低噪声特性，能够精确地测量电流，并具有轨至轨的输入范围。
在具体实现中，可以将高端电流检测和低端电流检测相结合，以实现对整个电流范
围的精确测量。
例如，可以采用一个高端运算放大器（如LM258或LM358）来检测高端电流，同时采用一个低端运算放大器（如TL082）来检测低端电流。
在采样电阻的选择上，应考虑其阻值和功率容量。
例如，如果采用2欧姆的采样电阻，当电流为6安培时，采样电阻上的电压降为0.12伏。
此时，可以采用一个低噪声、低失调的运算放大器（如TI的INA系列）来放大这个电压信号，并将其输出到
后续处理电路中。
需要注意的是，在选择运算放大器的电源电压时，应保证其输入电压范围能够覆盖采样电阻上的电压信号。
同时，还应考虑运算放大器的输入失调电压和增益带宽积等因素，以确保其能够准确地放大和传输采样信号。
总之，运算放大器高边电流采样需要结合具体的电流范围、精度要求和系统需求等因素进行综合考虑和设计。
电流检测放大器原理
电流检测放大器原理
电流检测放大器是一种电子设备，用于测量和放大电路中的电流信号。
电流检测放大器的原理基于欧姆定律和放大器的放大功能。
在一个电路中，电流通过导体中的电子流动。
通过将一个电流检测电阻连接到电路中，我们可以利用欧姆定律来测量通过电阻的电压。
电流检测放大器通过将该电压信号放大来实现对电流的测量。
电流检测放大器通常将电流检测电阻连接到一个差动放大器中。
差动放大器是一种放大器，可以将输入信号的差异放大为输出信号。
电流检测电阻连接到差动放大器的输入端，将通过电流检测电阻的电压信号作为输入信号。
差动放大器的输出信号经过放大后，可以连接到显示器、记录仪或其他测量设备中。
这样，我们就可以通过测量输出信号来得到电路中的电流值。
为了准确测量电流，电流检测电阻的阻值需要根据电流范围进行选择。
通常，我们可以使用可变电阻来调整电流检测电阻的阻值，以适应不同的测量需求。
总的来说，电流检测放大器通过将电流检测电阻连接到差动放大器中，并利用放大器的放大功能来实现对电流信号的测量和放大。
这种原理使得电流检测放大器成为实现精确电流测量的重要工具。
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通过利用差动放大器与电流检测放大器执行高边电流检测功能在许多应用中都需要精确的高端电流检测，包括电机控制，电磁阀控制和电源管理（例如，DC-DC转换器和电池监控）。
在这些应用中，高端电流监测- 而不是返回- 可以提高诊断能力，例如确定接地短路和连续监测再循环二极管电流- 并通过避免引入来保持接地路径的完整性分流电阻。
图1,2和3描述了用于电磁阀和电机控制的典型高侧电流分流配置。
在上面显示的所有配置中，分流电阻上的脉冲宽度调制（PWM）共模电压- 监视负载电流- 从整个范围从地面到电池摆动。
该PWM输入信号将具有由功率级到FET的控制信号建立的周期，频率和上升/下降时间。
因此，监测分流电阻两端电压的差分测量电路需要非常高的共模抑制和高压处理能力的严格组合，以及高增益，高精度和低偏移- 所有这些都是为了提供负载电流值的真实表示。
在使用单个控制FET的电磁阀控制（图1）中，电流始终以相同方向流动，因此单向电流传感器就足够了。
在电机控制配置中（图2和图3），将分流器置于电机相位意味着分流电阻器中的电流可以双向流动;因此，双向电流传感器是必要的。
研究高端电流检测功能选择的设计人员将从许多半导体供应商那里找到各种选择。
然而，一个关键的发现是，这些集成电路器件中的选择可以根据两种截然不同的高压架构进行分类：电流检测放大器和差分放大器
我们将在这里确定并解释这些架构之间的一些关键差异，以帮助需要高端电流检测的设计人员选择最适合应用的器件。
我们将比较两个高压部件，AD8206双向差动放大器和AD8210双向电流检测放大器。
两款器件均提供相同的引脚排列，均可执行高端电流分流监控，但其规格和架构不同。
那么，如何考虑哪种设备最适合应用？
工作原理。