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  • 本文介绍了一种专门适用于电机驱动电流检测的光耦隔离运放HCPL-7800的结构和特点,并重点介绍了此隔离运放的应用。
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  • 本文介绍了一种专门适用于电机驱动电流检测的光耦隔离运放HCPL-7800的结构和特点,并重点介绍了此隔离运放的应用。
  • 交流伺服系统控制的实质是电机电流的控制,要实现交流伺服系统的高精度、快响应等特性,必须对电流进行快速、...介绍专用于交流伺服电机电流采样的光电隔离放大器HCPL-7840,并对利用其设计电流采样及检测电路论述。
  • 光电隔离放大器HCPL-7840在电机电流采样中的应用
  • 线性光耦在电流采样中的应用 摘 要:介绍新型精密线性光耦器件HCNR200的工作原理,给出两种用HCNR200和运算放大器实现的检测电机电流的隔离传输电路,并推导出其外围电阻的计算方法。 关键词:线性光耦;线性隔离;...

    线性光耦在电流采样中的应用

      摘 要:介绍新型精密线性光耦器件HCNR200的工作原理,给出两种用HCNR200和运算放大器实现的检测电机电流的隔离传输电路,并推导出其外围电阻的计算方法。
      关键词:线性光耦;线性隔离;模拟信号;应用

    1 引言
      在现代电气测量和控制中,常常需要用低压器件去测量、控制高电压、强电流等模拟量,如果模拟量与数字量之间没有电气隔离,那么,高电压、强电流很容易串入低压器件,并将其烧毁。线性光耦HCNR200可以较好地实现模拟量与数字量之间的隔离,隔离电压峰值达8000V;输出跟随输入变化,线性度达0.01%。

    2 HCNR200/201简介
      HCNR200型线性光耦的原理如图1所示。它由发光二极管D1、反馈光电二极管D2、输出光电二极管D3组成。当D1通过驱动电流If时,发出红外光(伺服光通量)。该光分别照射在D2、D3上,反馈光电二极管吸收D2光通量的一部分,从而产生控制电流I1(I1=0.005If)。该电流用来调节If以补偿D1的非线性。输出光电二极管D3产生的输出电流I2与D1发出的伺服光通量成线性比例。令伺服电流增益K1=I1/If,正向增益K2=I2/If,则传输增益K3=K2/K1=I2/I1,K3的典型值为1。

    3 电流检测电路
    3.1 光电导模式下的电流检测电路设计
      HCNR200工作在光电导模式下的检测电流电路如图2所示,信号为正极性输入,正极性输出。隔离电路中,R1调节初级运算放大器的输入偏置电流的大小,C1起反馈作用,同时滤除了电路中的毛刺信号,避免HCNR200中的铝砷化镓发光二极管(LED)受到意外的冲击。但是,随着频率的提高,阻抗将变小,HCNR200的初级电流增大,增益随之变大,因而,C1的引入对通道在高频时的增益有一定影响,虽然减小C1的值可以拓展带宽,但是,会影响初级运算放大器的增益,同时,初级运算放大器输出的较大毛刺信号不易被滤除。R3可以控制LED的发光强度,对控制通道增益起一定作用。
    3.2 光电压模式下的电流检测电路设计
      HCNR200工作在光电压模式下的检测电流电路如图3所示,信号为正极性输入,正极性输出。R1、R2、R3、C1的作用与在光电导模式下的作用基本相同。放大器A1调节电流If。当输入电压Vin增加时,I1增加,同时放大器A1“+”输入端电压增加,促使电流If增加。由于D1与D2之间的联系,I1就会把“+”输入端电压重新拉回0V,形成负反馈。如果放大器A1的输入电流很小,那么流经R1的电流就为Vin/R1=I1。显而易见,I1与Vin之间是线性比例关系。I1稳定线性变化,If也稳定线性变化。因为D3受到D1光照,I2也跟着稳定线性变化。放大器A2和电阻R2将I2转化成电压VOut=I2×R2。
    4 运算放大器的选择
      HCNR200/201是电流驱动型器件,其LED的工作电流为1mA~20mA,因此,运算放大器A1的驱动电流也必须达到20mA,能达到这种输出电流能力的运算放大器输出级一般为双极型,因此,选双极型运算放大器较合适。同时,根据输入电压范围,也要求运算放大器有相应的共模输入和输出能力。本设计电路采用单电源供电的HA17324集成运算放大器,其输出电流可达40mA。

    5 电阻器的选择
      下面讨论光电导模式下电阻器的选择。
      A1组成驱动级的等效电路如图4所示。图中,Rf是等效反馈电阻器。该等效电路是典型的同相型放大器,故U+=U-,且U+=Vin,因此Vin=U-。
    结论
      应用线性光耦合器组成的模拟信号隔离电路的线性度好,电路简单,有效地解决了模拟信号与单片机应用系统的电气隔离问题。若驱动级、缓冲级采用组合型运算放大器,可使线性度提高。
      HCNR200可以广泛地应用在需要良好稳定性、线性度和带宽的模拟信号隔离场合。采用两片HCNR200可以工作在双极性输入/双极性输出模式;同时,还可以工作在交直流电路、变换器的隔离、热电偶的隔离、4mA~20mA模拟电流环发射/接收等多种模式下,可广泛应用在数字通讯、电压电流检测、开关电源、测量和测试工业过程控制等方面。
      将该器件用于电机电流测量,电流反馈准确、可靠,在实现电流闭环控制中发挥了作用。

    参考文献
    [1] 武汉力源电子股份有限公司.HCNR200精密线性光耦合器数据手册[Z],1999.
    [2] 童诗白.模拟电子技术[M].北京:高等教育出版社,2001.

    转载于:https://www.cnblogs.com/tecsoon/archive/2010/06/09/1754533.html

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  • 模拟电路--隔离采样

    千次阅读 2018-08-27 23:10:56
    电流采样电路:将1Ω电阻串到负载中,作为采样电阻,并接到仪表放大器AD623中,再将AD623的输出接到隔离放大器AMC1200中;做试验时,高压输出接18V(程控电源),AD623的±5V由A1205提供(12V由程控电源提供),AMC...

    需求:监测高压模块的电压电流(高端和低端),要求隔离采样;

    电流采样电路:将1Ω电阻串到负载中,作为采样电阻,并接到仪表放大器AD623中,再将AD623的输出接到隔离放大器AMC1200中;做试验时,高压输出接18V(程控电源),AD623的±5V由A1205提供(12V由程控电源提供),AMC1200的隔离输出端接3.3V(程控电源),测试结果如下:

    理论计算:1mA-->1R-->1mV-->200mV(仪表放大器)-->1.29V±0.8V(隔离放大器);

    实测值:127mV(仪表放大器)-->1.780V/0.777V(隔离放大器);

    考虑到电阻误差,基本可以接受;

    示波器测量:1.780V/0.777V纹波在240mV~260mV之间,怀疑A1205电源输出不够稳导致;AD623输出值也在漂(A1205);需要想办法改进,否则AD采样误差太大;

     

    改进思路:

    1.电源方面入手,先DC-DC,后LDO;

    2.输出滤波,差分转单端(双电源!),或RC滤波;

     

    未完待续。。。

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  • 本电路为高速、高精度、同步采样模数转换应用提供电流隔离,如图1所示。16位PulSAR ADC AD7685 是一款多功能器件,支持通过菊花链监控多个通道。基于运算放大器 AD8615的输入电路对±10 V工业信号进行电平转换、衰减...
  •  交流电流变送器或交流电压变送器是将交流电流或交流电压转换成与其成比例,并具有电气隔离的直流电流或直流电压输出的电量变送器,广泛用于电工测量、自动控制和电力系统继电保护中。目前常用的交流电流和交流电压...
  •  交流电流变送器或交流电压变送器是将交流电流或交流电压转换成与其成比例,并具有电气隔离的直流电流或直流电压输出的电量变送器,广泛用于电工测量、自动控制和电力系统继电保护中。目前常用的交流电流和交流电压...
  •  在以往的电流监控系统设计中,电流的检测可采用电流互感器、霍尔电流传感器等隔离电流传感器来实现,这种方法简单可靠,但成本高,且传感器后一般还需要进行信号调理,电路设计较为复杂。另一种方法是用采样电阻...
  •  对于数字化伺服电机控制系统,转矩环的性能直接影响着系统的控制效果,电流采样的精度和实时性很大程度上决定了系统的动、静态性能,的电流检测是提高系统控制精度、稳定性和快速性的重要环节,也是实现高性能闭环...
  • 这款虚拟远端采样 (Virtual Remote SenseTM) 器件可连续查询线路阻抗并通过其反馈环路来校正电源输出电压,以在负载上保持一个稳定的电压,这与电流的变化无关。  LT4180 是一款全功能控制器,具有 5mA 的光隔离器...
  •  对于数字化伺服电机控制系统,转矩环的性能直接影响着系统的控制效果,电流采样的精度和实时性很大程度上决定了系统的动、静态性能,精确的电流检测是提高系统控制精度、稳定性和快速性的重要环节,也是实现高性能...
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  • 多路电流变送器制作

    2021-01-20 04:56:54
    工厂企业在实施计算机控制时,不少运行设备的电机电流需要在微机显示屏上显示,电流变送器就是将电流互感器输出的0~5A交流电流变成4~20mA直流信号供计算机采样、读写,其直线方程为:Io=3.2A+4(mA)。  笔者制作...
  •  电流互感器是基于变压器的原理对电流进行采样,使用CT可以检测MOSFET或者IGBT的开通电流。CT的快速响应速度使其非常适合于用做峰值电流控制和过流保护控制。但是基于变压器耦合原理的CT无法感测直流或非常低频的...
  • 以下介绍针对于MCU对150A以下电流进行数据隔离采样用途。 电流互感器电流互感器大家最为熟悉,就是初次级绕组通过铁芯进行电磁耦合,初次级电流比与匝比相同。用于测量40-20kHz的正弦波电流。测量精度一般为比差±...
  • 为了保证功率测量的真实性,必须保证各路电压、电流信号同时被采样;为了保证功率测量的准确性,必须保证在一个正弦波时间间隔内采样点数足够多(一般来说采样点数应大于20)。采样点数多、数据量大,就对计算速度...
  • 其中电流互感器输入(差分方式)可以在得到较好精度的同时,又能维持和好的隔离效果,是推荐采用的电压采样方式,其电流互感器可选择1:1的CT,例如2mA到2mA电流互感器ZMPT101B,其参考电路图如下图所示。  

         本篇日志介绍ATT7022E电压采样电路,ATT7022E电压采样电路可以分为4种:电阻分压输入、电压互感器输入、电流互感器输入(差分方式)和电流互感器输入(单端方式)。其中电流互感器输入(差分方式)可以在得到较好精度的同时,又能维持和好的隔离效果,是推荐采用的电压采样方式,其电流互感器可选择1:1的CT,例如2mA到2mA电流互感器ZMPT101B,其参考电路图如下图所示。

    图片

        ATT7022E电压通道的有效值在0.2mV至500mV的范围内线性误差小于0.1%,如额定电压为220V建议电压取样信号为0.11V,并设置电压通道的放大倍数为2,这样电压通道的电压为0.22V。
        可按上图所示电阻进行实际电路设计。
        电路互感器1次电流 = 220 / 10 / 20 / 1000 = 1.1mA
        电路取样电压 = 49.9 * 2 * 1.1 = 109.78mV
        内部取样电压 = 109.78mV * 2 = 219.56mV = 0.22mV


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  • 工厂企业在实施计算机控制时,不少运行设备的电机电流需要在微机显示屏上显示,电流变送器就是将电流互感器输出的0~5A交流电流变成4~20mA直流信号供计算机采样、读写,其直线方程为:Io=3.2A+4(mA)。  笔者制作...
  •  电流变送器原副边高度绝缘隔离,有两线制和三线制的输出接线方式。三线制变送器有辅助工作电源+24V的正端、负端和信号输出端;二线制变送器是辅助工作电源的+24V端接变送器正端,电源负端通过采样电阻或电流表接变...
  • 采样电阻取出的信号以反相输入方式加到隔离放大器ISO212P的引脚3,该放大器的同相输入端(引脚l)接输入地。需要注意的是:ISO212P的输入地(引脚2)与马达供电电源的地点不应相连,即二者不共地。
  • CAN协议(比如DeviceNet或CANOpen)依赖内置的错误检查和差分信号采样电流隔离可进一步增强鲁棒性,能够抗高压瞬变,但会增加传播延迟。CAN节点经过优化配置,哪怕存在隔离时也具有最大数据速率和传送距离。
  • 控制器局域网(CAN)由ISO 11898标准定义,广泛用于工业和汽车应用中。... 电流隔离可进一步增强鲁棒性,能够抗高压瞬变,但会增加传播延迟。 CAN节点经过优化配置,哪怕存在隔离时也具有最大数据速率和传送距离。
  • 针对中小功率电机应用,CM408F-MPC开发平台提供隔离模数转换器AD7403电流采样,外部电流回路经过分流电阻转换成相应的分流电压输入到AD7403的电压测试端,AD7403依据CM408F给定的时钟信号输出ADC位码流,CM408F对...
  •  电流变送器原副边高度绝缘隔离,有两线制和三线制的输出接线方式。三线制变送器有辅助工作电源+24V的正端、负端和信号输出端;二线制变送器是辅助工作电源的+24V端接变送器正端,电源负端通过采样电阻或电流表接变...

空空如也

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隔离电流采样