Selected Current Sensing Circuits for Motor Control Application

eng Artykuł w języku angielskim DOI: 10.14313/PAR_223/5

wyślij Wojciech Słowik, Paweł Piątek, Tomasz Dziwiński, Jerzy Baranowski AGH University of Science and Technology, Faculty of Electrical Engineering, Automatics, Computer Science and Biomedical Engineering

Pobierz Artykuł

Abstract

Precise current measurements are essential part of modern motor control algorithms. They are also required in switch mode power converters, safety circuits, current sources, supervisor systems and many other applications. In order to select the right method, it is often required from the designer to have wide knowledge of the appropriate integrated circuit, its parameters and applications. Still increasing requirements for the speed and precision of designing solutions, decreasing voltage levels, power consumption and aspects of EMC compatibility impose often contrary initial conditions.

Keywords

current sense amplifier, current sensing, Hall effect sensor, high side, instrumentation amplifier, low side

Wybrane metody pomiaru prądu w aplikacjach silników elektrycznych

Streszczenie

Precyzyjne pomiary prądu są zasadniczą częścią nowoczesnych algorytmów sterowania silnikami. Są także stosowane w przetwornicach mocy, obwodach bezpieczeństwa, źródłach prądowych, systemach nadzoru i wielu innych aplikacjach. W celu wybrania właściwej metody projektant musi mieć szeroką wiedzę na temat odpowiedniego obwodu scalonego, jego parametrów i aplikacji. Rosnące wymagania dotyczące szybkości i precyzji projektowanych rozwiązań, obniżenie poziomów napięć, zużycie energii oraz aspekty kompatybilności elektromagnetycznej powodują często sprzeczne warunki początkowe.

Słowa kluczowe

czujnik Halla, pomiar prądu, silnik bezszczotkowy, wzmacniacz instrumentalny, wzmacniacz pomiarowy

Bibliografia

  1. Lokere K., Hutchison T., Zimmer G., Precision Matched Resistors Automatically Improve Differential Amplifier CMRR – Here’s How. Linear Technology Design Note 1023, http://cds.linear.com/docs/en/design-note/dn1023f.pdf
  2. AD8422 – High Performance, Low Power, Rail-to-Rail Precision Instrumentation Amplifier. Analog Devices datasheet; http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD8422.pdf 
  3. TSC101 – High side current sense amplifier. STMicroelectronics datasheet, http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/group2/df/85/34/d4/87/18/46/87/CD00153725/files/CD00153725.pdf/jcr:content/translations/en.CD00153725.pdf
  4. ACS712 – Fully Integrated, Hall Effect-Based Linear Current Sensor IC with 2.1 kVRMS Isolation and a Low-Resistance Current Conductor. Allegro Microsystems datasheet; http://www.allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/Zero-To-Fifty-Amp-Integrated-Conductor-Sensor-ICs/ACS712.aspx
  5. Analog Isolation Amplifiers, MT-071, Analog Devices, http://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-071.pdf
  6. LT1168 – Low Power, Single Resistor Gain Programmable, Precision Instrumentation Amplifier. Linear Technology datasheet; http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1168fa.pdf
  7. Horowitz P., Hill W., The Art of Electronics. Cambridge University Press, 1989
  8. Sedra A.S., Smith K.C., Microelectronic circuits, Oxford University Press, 2009.