高压线性电流传感器IR2175及其应用
[09-12 18:39:56] 来源:http://www.88dzw.com 传感技术 阅读:8889次
文章摘要:通过自举电路可在VB和VS之间产生高端悬浮电源,VBS电源为最小值(8V)时,电路可正常工作,推荐的VBS和VCC电压应保持在10V以上。IR2175的输出信号有两种处理方法:第一种是用滤波器滤掉载波信号从而重构模拟电流信号。重构模拟电流信号的最简单、最廉价方法是用低通滤波器滤掉PWM信号的载波。有很多种低通滤波器可以使用包括无源和有源滤波器。考虑到简单和低成本,可以选择无源RC滤波器和一阶有源滤波器。典型情况下,有源滤波器有一个精确的截止频率,因此,它与无源滤波器相比滤波效果更好一些。图3是一个一阶VCVS电压控制电压源滤波器的电路原理图,这是一个基本增益为19的巴特沃斯滤波器。对于这
高压线性电流传感器IR2175及其应用,标签:传感技术知识,传感器与检测技术,http://www.88dzw.com通过自举电路可在VB和VS之间产生高端悬浮电源,VBS电源为最小值(8V)时,电路可正常工作,推荐的VBS和VCC电压应保持在10V以上。
IR2175的输出信号有两种处理方法:
第一种是用滤波器滤掉载波信号从而重构模拟电流信号。重构模拟电流信号的最简单、最廉价方法是用低通滤波器滤掉PWM信号的载波。有很多种低通滤波器可以使用包括无源和有源滤波器。考虑到简单和低成本,可以选择无源RC滤波器和一阶有源滤波器。典型情况下,有源滤波器有一个精确的截止频率,因此,它与无源滤波器相比滤波效果更好一些。图3是一个一阶VCVS电压控制电压源滤波器的电路原理图,这是一个基本增益为19的巴特沃斯滤波器。对于这种类型的滤波器来说,通常应选择较高的增益,它的截止频率是9kHz,非常接近实际的输出频率。
第二种是将IR2175直接和低端数字控制电路如单片机或DSP进行接口,该方法在硬件方面非常简单,但需要用软件来计算电流,这种方法可以很好的限制误差的产生。
5 使用注意问题
5.1 VS脚瞬时负偏压的处理
IR2175高压线性传感器要求有单独的瞬时负偏压保护电路,这是由于它和门极驱动器不同步。由于IR2175不同于门极驱动器,它在转换期间要继续工作,此时高端的开关正在关断,因此,保证电流传感器IC在VS脚没有瞬时负偏压是很重要的。在典型的连接电路中,一般在COM脚和VS脚间接一个二极管,在VS与半桥输出间接一个电阻即图2中的R3和R4。这两个元件可以对VS脚进行钳位,因此VS脚可以较COM脚低一个二极管的压降。二极管应选择恢复时间小于100ns的快恢复二极管。VS管脚和半桥输出之间的电阻(R3和R4)应在10~20Ω的范围内尽管此时VS脚和半桥输出之间的电阻是电流传感的通道,但它在非转换期间没有电流感应信号。由于转换期间产生的电流感应信号的持续时间很短,因此可以在IR2175输入端被运算放大器所忽略。
5.2 dv/dt及其对占空比的影响
在高端悬浮但没有开关切换的情况下即VS脚的电压是固定的,占空比不会有波动。但在半桥电路的应用中,由于Vs管脚连接到半桥的输出端,且用两个IR2175来测量电机的相电流,而VS管脚和IR2175高端电路将在地或接近地与正直流母线之间摆动,因此每次转换时都存在一个dv/dt。这样,在VS脚转换期间,dv/dt将使PO脚上输出信号的占空比产生微小的波动,进而引起IR2175输出信号占空比的波动,这在电机驱动电路中将被转换成电机的转矩波动,对此设计时应该引起重视。
5.3 布线建议
所有电力电子电路的布局布线都应以减小寄生电感、电容为基础。在IR2175的应用中,VCC和VBS上的去耦电容应尽可能的靠近IC,采样电阻和VS之间的连线也应靠近IC,以减小这两个管脚之间的压差。取样电阻和VIN+之间的连线也要尽可能的短,以减小耦合到电流取样信号中的噪声,保持较宽的电流引线可以减小杂散电感。由R2和D2组成的瞬时负偏压保护电路也要尽可能的靠近IC,以便产生最好的效果。
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