一、簡介
1、概述
NCV21xR 系列 NCV210R、NCV211R、NCV213R 和 NCV214R 是電壓輸出、電流分流監視器(也稱為電流檢測放大器),可以測量在分流器上的共模電壓,與電源電壓無關。零漂移架構的低偏移,使電流傳感能夠測量最大電壓降低至 10 mV 滿量程,符合車規標準 AEC-Q100。
2、應用場景
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汽車
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電源管理
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電池充放電
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電流傳感(高側/低側)
二、功能
1、雙向電流感測
NCV21xR 可以測量雙向流動的電流,在電池充電或放電時測量,會產生一個正、負左右各施加一個偏置電壓在 REF pin,施加到 REF 引腳的電壓取決於應用。大多數情況下,它會被配置為偏向於一半電源電壓或到測量值的一半系統參考電壓。
2、VOUT
NCV21xR 測量分流電阻上的電流,產生的偏置電壓施加在 VREF 上並從 VOUT 輸出,電壓大小與 NCV21xR 型號對應的增益、分流電阻阻值、負載電流有關、VREF 參考電壓壓值有關
I load - 是要監測的負載電流
R shunt - 是分流電阻阻值
Gain - 是所選器件的增益選項
V ref - 是施加在 REF 引腳的電壓
3、Gain 增益
NCV21xR 系列支持 50、100、200、500 增益
4、REF 參考電壓
有三種不同的電路選擇連接到 REF 引腳,為 NCV21xR 提供參考電壓,如圖 (b)、(c)、(d),REF 引腳可以直接連接至任何電壓電源,但是,REF 引腳必須連接到低阻抗電路,如果使用電阻分壓網絡來提供參考電壓,則必須使用到運放來做緩衝電路如圖 (d)所示。
5、shunt
分流電阻的精度決定了,電流測量的精度、分流範圍,分流電阻阻值越大測量越準確,但是電阻值越大也會導致更多的電流損耗。
分流電阻的阻值確定了,REF 取電源電壓的一半,偏執電壓正負代表電流的流向,NCV21xR 型號確定了 Gain 增益,就可以確定負載電流測量的範圍。
三、應用
NCV21xR 電流感測放大器可以用於短路電流硬體保護機制,用於測量分流電阻上的負載電流,並轉換為電壓值。
1、電流感測放大器電路
具有雙向電流檢測能力,通過在 REF 引腳上施加的參考電壓,以偏移輸出電壓的形式來實現,
假設短路時負載電流為 1500A
2、運放比較器電路
通過運放搭建的比較器電路,比較 V_IN 電壓與預設閾值電壓 V_HI (4.375V) 和 V_LO (0.625V) ,實現對電壓的大小進行比較,判斷後輸出邏輯結果
3、Gate Driver 電路
具有控制 MOS 電池關斷電路的能力,根據比較電路的輸出邏輯,當電流超過預設的短路電流時, 斷開 MOS 的導通,電池電路斷開從而保護電路
四、參考資料
【Current Sense Amplifiers | NCS213R】
【[BMS]總電流測量的分流電阻】
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