基于AD8205的傳感器的應(yīng)用

典型應(yīng)用

(a)高側(cè)電流傳感器和低側(cè)開(kāi)關(guān)方式 (b)高側(cè)電流傳感器和高側(cè)開(kāi)關(guān)方式

圖4 電路配置方式

高側(cè)電流傳感器和低側(cè)開(kāi)關(guān)方式

如圖4(a)所示連接，PWM控制開(kāi)關(guān)的源極接參考地，感性負(fù)載和采樣電阻串聯(lián)連接在電源和PWM控制開(kāi)關(guān)之間。當(dāng)PWM開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，采樣電阻上的共模電壓下降到接近負(fù)向峰值;當(dāng)PWM開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，采樣電阻上產(chǎn)生的共模電壓為電源電壓和續(xù)流二極管的正向壓降的電壓和。采用這種方式的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)PWM開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，由于采樣電阻置于電源高側(cè)，采樣電阻仍然在電流回路當(dāng)中，使得負(fù)載上的全部電流，包括續(xù)流電流，仍然可以監(jiān)測(cè)，并且容易識(shí)別對(duì)地短路故障以實(shí)現(xiàn)電路的短路保護(hù)。

高側(cè)電流傳感器和高側(cè)開(kāi)關(guān)方式

如圖4(b)所示連接，PWM開(kāi)關(guān)和采樣電阻都位于電壓高側(cè)。當(dāng)PWM開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，負(fù)載電源將被移除，但仍然可以提供和監(jiān)測(cè)續(xù)流電流，以實(shí)現(xiàn)電流控制診斷。在工作過(guò)程中，大部分時(shí)間電源都和負(fù)載隔離，這樣可將負(fù)載對(duì)地之間的差分電壓所引起的不良影響減到最小。當(dāng)PWM開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電源電壓將連接到負(fù)載，這時(shí)共模電壓將增加到電源電壓。而PWM開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，電壓將反轉(zhuǎn)并經(jīng)過(guò)感性負(fù)載，由于續(xù)流二極管的作用，使得采樣電阻上的共模電壓保持為一個(gè)低于地的二極管的導(dǎo)通壓降。

馬達(dá)控制

圖5 馬達(dá)控制原理圖

如圖5所示連接，AD8205在H橋馬達(dá)控制電路中作為控制回路的一部分，馬達(dá)和采樣電阻串連后放置在H橋的中間，通過(guò)檢測(cè)采樣電阻上的電壓，可以準(zhǔn)確地測(cè)量馬達(dá)當(dāng)前的電流及其方向。此時(shí)，AD8205的輸出被設(shè)定成外部參考雙向的方式，這樣它可以測(cè)量H橋開(kāi)關(guān)的雙向電流并同時(shí)監(jiān)測(cè)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。由于地不是一個(gè)特別穩(wěn)定的參考電平，以地為參考將會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的不準(zhǔn)確性。因此，這種測(cè)試方案要比以地作為參考電平的測(cè)試方法好的多。

結(jié)語(yǔ)

總之，采用AD8205實(shí)現(xiàn)在高共模電壓情況下檢測(cè)小差分電壓的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，監(jiān)測(cè)精度高。它特別適用于42V汽車(chē)系統(tǒng)的動(dòng)力監(jiān)控、液壓控制、磁懸浮控制等控制系統(tǒng)中。

參考文獻(xiàn)：

1. Analog Devices，INC.Single-Supply 42V System Difference Amplifier-AD8205[M].Analog Devices，INC.2004