모터 전류를 어떻게 감지합니까?

MOSFET으로 24V, 6A에서 DC 모터를 구동해야합니다. 모터가 마이크로 컨트롤러로 드로잉하는 전류를 어떻게 감지 할 수 있습니까? 모터가 정지 된 시점을 알아야합니다.

당신은 배치 작은 감지 저항 (일반적으로 <100m 모터와 직렬 전압과 전류 참여에 대한) 및 전압 강하를 측정한다. 감지 저항의 위치에 따라 하이 사이드 및 로우 사이드의 두 가지 방법이 있습니다 . $\Omega$

측정하려는 전압 강하가 접지와 직접적으로 관련되어 있기 때문에 낮은 쪽이 가장 쉽습니다. 그러나 모터 전압의 낮은 쪽도지면 위로 수십 밀리 볼트까지 들어 올리므로 모든 사람이 그것을 좋아하는 것은 아닙니다. 이 수십 mV를 넘지 않는다면 문제가되지 않아야하며 opamp를 사용하여 간단한 비 반전 증폭기 구성 에서 전압을 증폭 할 수 있습니다 . 10m 저항은 60mV 강하를 제공하며, 이는 적절하고 동시에 적절하게 측정 할 수있을만큼 높습니다. 이를 위해 반드시 물리적 구성 요소가 필요하지는 않습니다. 1cm PCB 트레이스 0.5mm 너비는 10m 저항 집니다. 선택해야합니다 RRIO (레일 - 투 - 레일 I / O) OPAMP를.$\Omega$$\Omega$

하이 사이드 측정의 경우 전압 강하를 측정 하기 위해 차동 증폭기 를 사용해야합니다 . 이를 위해 특수 IC가 있으며, 일부 IC에는 션트 저항이 통합되어있어 최대 정확도를 제공합니다.

그러나 opamp를 사용하여 자신 만의 차이 증폭기를 구성 할 수도 있습니다. 스톨을 감지하려면 A / D 변환기가 필요하지 않지만 간단한 비교기를 사용할 수 있습니다 . 커패시터로 측정 된 전압 을 필터링 해야합니다 .

(매우 철저하지 않은) 검색으로 Mouser 에서 USD 0.65 수량 1 의 SiLabs Si8540 하이 사이드 센서를 찾았 습니다 .

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ZETEX / 다이오드 ZXCT1009는 비교할 수 있지만 그 SOT23 패키지의 3 핀을 필요로한다.

추가 정보 :
Linear Technology 전류 감지 회로 수집 (경고 : 무거운 제품 막힘!) Maxim의 전류 감지 증폭기 에
대한 문서 수집

DC 전류를 측정하는 유일한 방법은 션트 저항을 사용하는 것이라고 생각하는 사람들은 다양한 전류 감지 기술 이 존재 한다는 사실에 놀랄 수 있습니다 .

홀 효과 센서는 큰 하이 사이드 DC 전류 측정에 적합합니다. 일부는 아날로그 출력이있어 마이크로 컨트롤러의 아날로그 입력 중 하나를 소비합니다. 다른 제품에는 마이크로 컨트롤러에 직접 연결되는 디지털 핀이 내장 된 내장 ADC가 있습니다. 일부는 또한 통합 전력 FET 드라이버를 가지고 있으며 과전류를 측정 할 때 무조건 FET를 끌 수있을 정도로 똑똑합니다.

많은 경우에, 나는 전류가 무엇인지 정확히 알 필요가 없으며, 모터가 정지 할 때 물건이 영구적으로 손상되는 것을 막고 싶습니다. 모터가 정지 할 때 자동으로 꺼지는 "스마트 스위치"를 사용하면 시스템의 나머지 부분이 훨씬 간단 해집니다.

알레그로 홀 효과 센서 칩은 좋은 모양. IR 지능형 전원 스위치를 보이는 좋은입니다.

관련 : 파워 미터 애플리케이션을위한 최고의 션트 저항? 및 고 대역폭 전류 측정

전류, 전압 및 저항이 모두 관련되어 있으므로 (옴 법칙) 알려진 저항의 전압 강하를 측정하고이를 계산하여 전류를 측정 할 수 있습니다.

$I=\frac{V}{R}$

$<0.1\Omega$

이것은 내가 오랫동안하고 싶었던 일이며, 이론을 이해합니다. 아직 전압 차이를 측정하는 방법을 찾지 못했습니다.

앤드류 콜 스미스 (Andrew Kohlsmith)가 수정 한 내용은 다음과 같습니다

DC의 경우 전류를 감지하는 유일한 방법은 션트 저항 입니다. 이 방법은 옴 법칙에서 파생됩니다.

$I=\dfrac{V}{R}$

여기서 'I'는 전류를 나타내며 µC로 해결할 수있는 유일한 변수입니다. 같은 방식으로 'V'는 전압을 나타내며 μC 내부의 ADC (아날로그-디지털 변환기)로 측정됩니다. 마지막으로, 'R'는 저항을 의미 한다 ecuation을 계산 알고있다.

션트 저항을 설계하는 방법에는 두 가지가 있습니다.

1. $1\Omega$$10m\Omega$

2. PCB에서 보드 트레이스를 사용하여 션트 저항 제작 [1]에서 알 수 있듯이 수식의 다음 매개 변수에 따라 저항 값이 표시됩니다.

$R=\rho \times \dfrac{L}{t \times w}\times(1+Tc \times (T-25))$

• 길이 (L)
• 두께 (t)
• 폭 (w)
• $\rho=1.7*10^{-6}\Omega$
• 온도 (T)
• $10^-3\Omega/\Omega/C$

$m\Omega$

다른 한편으로, 저항의 전압을 측정하는 유일한 방법은 Stevenvh가 제안한 것처럼 악기 증폭기를 사용하는 것입니다.

[1] AN894 -Microchip의 모터 제어 센서 피드백 회로.

[2] AP144 -Polar Instruments에 의한 PCB 트랙 저항 계산.

[3] EEWeb에 의한 추적 저항 계산기 .

[4] CircuitCalculator.com 블로그의 PCB 열 구리 영역 .

[5] 전원 공급 장치 구성 -Robert Kollman의 레이아웃 고려 사항 [TI].