光耦隔離運(yùn)放HCPL-7800在電機(jī)電流采樣中的應(yīng)用

　　當(dāng)采樣電流足夠大時(shí)引起采樣電阻明顯的發(fā)熱，由于采樣電阻獨(dú)立的信號(hào)溫升導(dǎo)致電阻溫升系數(shù)的非線性。電阻溫漂的變化導(dǎo)致結(jié)果的變化。這種影響可以通過(guò)減小電阻的溫度阻抗，或者使用低溫漂的電阻。減小電阻的溫度阻抗可以通過(guò)以下方法完成，重新布置線路板上采樣電阻的位置，在電路板上用粗線帶走多余的熱量，或者使用散熱片。

　　對(duì)于雙端的電流采樣電阻，隨著電阻值的減小，導(dǎo)線的阻值變得非常明顯。這樣對(duì)電阻的準(zhǔn)確性有兩個(gè)主要的影響。首先采樣電阻的有效電阻變得相對(duì)獨(dú)立，與導(dǎo)線的長(zhǎng)度，彎度，在班子中插入的深度都無(wú)關(guān)。另一方面，導(dǎo)線一般的制作材料是銅，銅具有很高的溫度系數(shù)。

　　當(dāng)用四端的采樣電阻，這些影響就會(huì)消除，這個(gè)四端采樣電阻多于的兩端通過(guò)電阻元素本身用卡爾文方式連接起來(lái)，這兩端用于監(jiān)視電阻的電壓。同時(shí)另外兩端被用于電流通路，因?yàn)槭强栁倪B接方式，導(dǎo)線上的任何電壓降都不會(huì)對(duì)檢測(cè)電壓有影響。當(dāng)為電流采樣電阻布板時(shí)，電阻的卡爾文連接點(diǎn)應(yīng)該在電阻下面，非?？拷?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/HCPL-7800">HCPL-7800的輸入端，這樣能夠達(dá)到最小的連接面積，同時(shí)減小檢測(cè)信號(hào)的磁場(chǎng)干擾的可能性。

　　對(duì)于采樣電阻和HCPL-7800的連接如圖2所示，VIN+連接到采樣電阻的正端，同時(shí)VIN-跟GND1短接，功率電源的返回路徑又作為采樣線連到采樣電阻的負(fù)端，參考采樣電阻的負(fù)邊輸入電路，任何負(fù)載電流上產(chǎn)生的暫態(tài)噪聲都被視為共模信號(hào)，不會(huì)干擾采樣電流信號(hào)。這個(gè)很重要因?yàn)楹艽蟮碾娏髁鬟^(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電路線路中內(nèi)在的寄生電感將產(chǎn)生比正常信號(hào)大得多的尖峰和補(bǔ)償。

　　如果門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路和電流采樣電路使用的是同一個(gè)電源，為了消除潛在的地環(huán)的問(wèn)題，從HCPL-7800的GND1到采樣電阻是門(mén)極驅(qū)動(dòng)電流的唯一回路。HCPL-7800電路和門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路的唯一連接點(diǎn)應(yīng)該是電源線的正極。

　　在隔離運(yùn)放的輸出側(cè)，光耦隔離運(yùn)放的后端應(yīng)該具有足夠高的準(zhǔn)確性，以至不會(huì)產(chǎn)生很明顯的偏差或者相對(duì)于隔離運(yùn)放產(chǎn)生的偏差和。一般，隔離運(yùn)放的極輸入階段相對(duì)于JFET，MOSFET輸入階段產(chǎn)生很好的偏差效果。

　　另外，隔離運(yùn)放也具有足夠的帶寬和斜率，以至它不會(huì)影響整個(gè)電路的響應(yīng)速度。同時(shí)運(yùn)放的后端電路包括C5,C6形成的一個(gè)單極低通濾波器，這些電容使運(yùn)放的后端電路的帶寬被調(diào)整與增益無(wú)關(guān)，同時(shí)減小隔離運(yùn)放產(chǎn)生的輸出噪聲，在電路中可以用許多種運(yùn)放，包括：MC34082A, TLO32A, TLO52A, TLC277, LF412A.

　　3. 結(jié)束語(yǔ)

　　HCPL-7800（A）對(duì)電機(jī)電流的采樣具有獨(dú)到的特點(diǎn)，這使它在該領(lǐng)域具有很廣的應(yīng)用前景。為了達(dá)到最好的應(yīng)用效果，一定要注意一些細(xì)節(jié)的應(yīng)用。

　　參考文獻(xiàn)

　　1. LEM電壓電流傳感器的介紹

　　2. Isolation Amplifier HCPL-7800（A） 的技術(shù)手冊(cè)