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电流检测放大器如何替代高共模仪表放大器
2019-07-16 08:17
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电路设计
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仪表放大器(IA)常用于需要高增益精度和高直流精度的场合,比如:测试测量和实验仪器,但这类器件成本较高。而电流检测放大器价格便宜,能够处理较高的共模电压,部分特性与仪表放大器类似,如何在-48V至+5V
电源
变换器中,用电流检测放大器替代仪表放大器?
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9条回答
青上也
1楼-- · 2019-07-16 11:57
电流检测放大器检测跨接在其差分输入端的精密“检流电阻”的电压,该电阻所处位置的电位高于系统其它电路。放大器输入为差分电压,输出为单端信号并与差分输入精确地成正比关系,该信号以系统地为参考。
对于给定电流,考虑到检流放大器的精密增益,在检流电阻上只需很小的压差,即可产生相应的输出测量电压,从而减轻了电源线上的检流功耗。由此可见,检流放大器符合电压型仪表放大器的基本定义:精密的差分放大器。
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青上也
2楼-- · 2019-07-16 12:53
检流放大器与仪表放大器的主要差别在于仪表放大器通常工作在以输入电压为横轴、共模电压为纵轴的四象限(正负输入信号-正负共模电压),相比之下,标准的电流检测放大器只工作在一个象限(正信号电压-正共模电压),有些检流放大器工作在两象限(正负输入电压-正共模电压)。对电流检测放大器而言,输入电压的正负由所测电流的极性决定,此外,电流检测放大器的共模电压范围更宽。
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joereil
3楼-- · 2019-07-16 14:24
精彩回答 2 元偷偷看……
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joereil
4楼-- · 2019-07-16 16:11
就概念而言,设计一个输入电压和输出电压极性相反的开关型电源转换器并不难,不过,考虑到工程细节,电路拓扑的选择就比较困难。对于工作在正电源的变换器,输出电压与反馈电压的参考电平相同,都是电源的负端,此处为正电源变换器拓扑定义的-48V。
对于输出正压必须与输入电压共地的应用,-48V的参考点与应用要求发生冲突。隔离型拓扑(如反激、正激)的输入电压和输出电压相互隔离,其参考点不同,故可满足此类应用,尽管成本较高,电路复杂,仍被广泛使用。
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joereil
5楼-- · 2019-07-16 17:11
上图所示标准开关型稳压器采用非隔离拓扑,给出了一种更简单的方案。传统方案中,采用变压器/光耦对输出信号进行隔离、电平转换,反馈到转换器的调整点;这里则采用电流检测放大器(MAX4080F),电源转换器IC是MAX668,当然也可以使用其它升压型变换器。
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rstech_rd
6楼-- · 2019-07-16 18:02
MAX668升压型变换器的反馈端(FB)设置点为1.25V,MAX4080F在其输出电压(OUT与GND之间)与差分输入电压之间提供5倍增益。对应于1.25V FB电压的差分输入为:1.25/5 = 0.25V。当系统工作在稳压状态时,连接在+5V输出与地(公共端)之间的电阻分压器在MAX4080F的差分输入端产生0.25V电压。
下图给出了输出为+5V或+3.3V,1A恒定负载时,电路的电压调整率。
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对于给定电流,考虑到检流放大器的精密增益,在检流电阻上只需很小的压差,即可产生相应的输出测量电压,从而减轻了电源线上的检流功耗。由此可见,检流放大器符合电压型仪表放大器的基本定义:精密的差分放大器。
对于输出正压必须与输入电压共地的应用,-48V的参考点与应用要求发生冲突。隔离型拓扑(如反激、正激)的输入电压和输出电压相互隔离,其参考点不同,故可满足此类应用,尽管成本较高,电路复杂,仍被广泛使用。
下图给出了输出为+5V或+3.3V,1A恒定负载时,电路的电压调整率。
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