고전류를 감지하는 방법


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차량의 창문 유리를 올리거나 내리는 데 사용되는 DC 모터를 작동시키는 프로젝트를 진행하고 있습니다.

작동하는 동안 모터는 약 1.5A의 전류를 소비합니다. 그러나 윈도우가 슬라이더의 끝에 도달하고 모터가 더 이상 유리를 올리거나 내릴 수없는 경우 버튼을 놓을 때까지 최대 15A까지 그리기 시작합니다.

이 모터를 제어하기 위해 AVR 마이크로 컨트롤러를 사용하고 싶습니다. 창이 장벽에 도달하면 모터를 멈추고 싶습니다. 지금까지 세 가지 솔루션을 생각해 냈습니다.

  1. 창이 장벽에 도달하면 마이크로 컨트롤러를 트리거하고 알리는 스위치를 사용하십시오. 이것은 창 당 두 개의 스위치를 설치하고 마이크로 컨트롤러에 추가 케이블을 실행하는 것을 의미하기 때문에 이것을 피하고 싶습니다.
  2. 일정 시간이 지나면 모터가 꺼지는 타이머 기능을 사용하십시오. 전압이 변할 수 있고 모터가 평소보다 더 빠르게 또는 느리게 회전 할 수 있기 때문에 적용 할 수 없습니다. 또한 타이머를 시작할 때 창을 알 수없는 위치에있을 수 있습니다 (중간에 ...).
  3. 어떤 종류의 고전류 검출기를 사용하고이를 마이크로 컨트롤러의 입력으로 라우팅하여 전류 임계 값에 도달하면 프로그램에 경고합니다 (예 : 5A). 입력에서이 높은 전류를 처리 할 수있는 트랜지스터, 릴레이 또는 이와 유사한 장치.

나는 전자 제품에 관해서는 거의 초보자 이므로이 고전류 (모터는 ~ 12V에서 실행 중)를 감지 하고이 신호를 마이크로 컨트롤러 (5V에서 실행 중)에 제공하는 방법이 있는지 생각하고있었습니다.

도움을 주시면 감사하겠습니다. 감사!


답변:


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이것은 매우 쉬워야합니다. 간단한 저항기를 사용하여 1.5A와 15A의 차이를 감지 할 수 있습니다. 0.3ohm 값은 1.5A에서 0.45v, 15A에서 4.5v를 제공합니다.

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마이크로 컨트롤러의 디지털 입력 핀은 1.5A에서 0, 15A에서 1을 읽습니다.

이것을 마이크로 컨트롤러의 입력 핀에 바로 연결할 수 있지만 약간의 필터링 및 보호를 추가하는 것이 가장 좋습니다.

RF 및 C1은 전압을보다 안정적으로 만들기 위해 저역 통과 필터를 제공합니다.

D1은 전류가 15A를 크게 초과하는 경우 과전압 보호 기능을 제공합니다.


15A에서 정지하는 12V 모터는 전기자 저항이 0.8Ω이므로 R1 양단에 약 3.3V가 존재하여 거의 36W를 소비합니다!
MikeJ-UK

@ MikeJ-UK-얼마나 오래? MCU는 1 ~ 2 초 안에 모터를 끕니다. 일반적인 전력 손실은 0.675W에 불과합니다.
Rocketmagnet

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사실 OP가 그의 디버거에서 불편한 중단 점을 설정하지 않는 한 가정합니다!
MikeJ-UK

@ MikeJ-UK-하하! 예. 브레이크 포인트로 인해 모터를 태워 버렸습니다. 그러나 그 문제는 전류를 감지하는 데 사용되는 것과 동일합니다. 스톨 중에 모터 손실이 180W임을 잊지 마십시오!
Rocketmagnet

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Allegro에는 홀 효과 센서를 기반으로하는 많은 전류 센서 IC가 있습니다. ACS712은 50 A로 전류를 검출 할 수있다

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

ACS712ELCTR-20A-T의 감도는 100mV / A이므로 마이크로 컨트롤러의 ADC를 사용하여 500mV (5A) 임계 값에 도달 한 시점을 감지하거나 비교기를 사용하여 마이크로 컨트롤러를 방해 할 수 있습니다. 많은 AVR에는 비교기 온칩이 있으며 인터럽트가 독점적으로 할당되어 있습니다.

ACS712 만의 전류 감지 저항 경로 갖는다 1.2 밀리 옴을 너무도 15시에만이 증발되며, 270 mW의 , 영원히 견딜 수있다. 이것이 Rocketmagnet의 답변에서와 같이 더 전통적인 전류 감지 저항에 비해 주요 이점입니다. 마이크는 모터가 정지 할 때 Rocketmagnet의 감지 저항이 36W를 소산하므로 타이밍이 매우 중요하다고 판단했습니다. 그럼에도 불구하고 감지 저항에는 5W 유형이 권장됩니다.


솔루션이 무엇이든 타이밍은 중요합니다. 모두 36W의 저항 손실에 초점을 맞추고 있지만 모터의 180W 손실을 완전히 잊어 버립니다! 그 모터는 꽤 빨리 타 버릴 것입니다.
Rocketmagnet

@Rocket - 내가 단지 내 높은 충분하다 131 W이며, 모터를 언급. 당신은 그렇습니다, 당신은 빨리 응답해야하지만, 적어도 Allegro 센서는 문제가되지 않습니다. 대부분의 저항은 순간에도 10 배 이상의 공칭 전력을 허용하지 않기 때문에 5W를 언급합니다. 대부분의 컨트롤러는 0.7 Vcc가 이미 높고 15A에서 0.23 & Omega;이므로 감지 저항을 더 작게 선택할 수 있다고 생각합니다.
stevenvh

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자기 리드 스위치라고하는 것들이 있습니다. 기본적으로 릴레이처럼; 전류는 필드를 발생시켜 일부 접점을 닫습니다. 모터와 직렬로 던질 경우 1.5A 또는 2A에서 열리지 만 15A에서 닫히는 것을 찾을 수 있어야합니다. 스위치 접점 중 하나를 접지하고 다른 쪽 끝을 로직 + V, 분리 된 디지털 입력 신호 인 voila로 끌어 올리십시오.


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15A를 전환 할 수있는 리드 스위치에 대한 링크가 있습니까?
stevenvh

리드 스위치는 15A 전류를 전환하지 않습니다. 15A 전류는 리드 스위치를 활성화합니다. 스위치 자체는 로직 전압에서 매우 적은 양의 전류를 스위칭합니다. 이것은 마이크로에 디지털 입력을 제공하여 처음에 15A를 공급하기 위해 켜진 모든 것을 끕니다.
JustJeff

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실제로 전자 솔루션이 아니라 기계식 : 기계를 제어 할 수있는 경우, 예를 들어 전체 프로세스 동안 1 회 미만으로 회전하는 작은 기어에서 큰 기어로 전환하는 등 모터에서 스위치 솔루션을 사용할 수 있습니다. 이 기어의 찌그러짐은 스위치를 트리거 할 수 있습니다. (이것은 차 고문 오프너가하는 방식입니다.)

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