Komparator als Stromdetektor

Ich suche nach einer einfachen Schaltung, die nur einen Komparator (oder einen Operationsverstärker) verwendet, um das Vorhandensein eines kleinen Stroms durch einen High-Side-Stromwiderstand zu erkennen. Die Idee ist, dass ein Mikrocontroller-Eingang hoch geht, wenn der Strom durch den Widerstand einen vordefinierten Wert überschreitet (sagen wir 200 mA).

Dies dient dazu, zu erkennen, wann ein Telefon tatsächlich Strom von einer +5-V-Quelle bezieht. Die folgende Schaltung veranschaulicht meine Absicht, da ich das Gefühl habe, dass etwas fehlt, hauptsächlich, dass der Komparator möglicherweise nicht zurückgesetzt wird, wenn die Spannung am Messwiderstand Null erreicht. Ich strebe keine Präzision an, sondern eher eine grobe Art von Schaltung "es gibt Strom" und "es gibt keinen Strom".

Zugluft-Komparator-Stromdetektor

Sie müssen den Detektor steuern, sonst sättigen alle V (in) -Unterschiede einfach den Operationsverstärker oder Komparator. Lesen Sie dies: analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/… Aber wahrscheinlich nützlicher ist der INA186 für eine geringe Anzahl von Teilen ... ti.com/lit/ds/symlink/ina186.pdf
Jack hat Recht. Sie müssen Ihr Design überdenken.
Wie wäre es mit der Erkennung von über 100 mA als Strom und unter 50 mA als Nicht-Strom?

Antworten (2)

Spezifikation des TC75S58
- Gleichtakt-Eingangsspannungsbereich: VSS bis VDD− 0,9 V.

Dieser IC als High-Side-Stromdetektor funktioniert also nicht .
Aber Sie könnten es auf der niedrigen Seite verwenden. (Oder finden Sie einen High-Side-Komparator.)

Wählen Sie Shunt R, um 50 mV bei Vollausschlag zu lesen. ( am gebräuchlichsten)

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Sie müssen bei angepassten R-Toleranzen und Eingangsversatz vorsichtig sein, da die Stromrichtung sehr niedrig in mV ist

Dadurch liegt die hohe Seite im akzeptablen CM-Bereich.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Low-Side-Erkennung hat viele Vorteile.

Das OP möchte einen High-Side-Strommonitor, keine Low-Seite.
Ja, aber was noch wichtiger ist, er will, dass es funktioniert. Wünsche und Bedürfnisse sollten in Spezifikation sein, wobei der Unterschied zwischen Hi/Lo-Sinn besteht? Bisher nichts... @JackCreasey
Es ist normalerweise viel schwieriger, eine Leiterplatte für die Low-Side-Überwachung auszulegen, was ich vermuten würde, warum das OP nach High-Side gefragt hat.
Bei LiPo-Ladegeräten ist auch die niedrige Seite üblich. Normalerweise spielt es für jede schwimmende Last keine Rolle
Das OP baut natürlich KEIN LiPo-Ladegerät, sodass die Anwendung irrelevant ist.
Mobiltelefone schweben auch , also war es relevant
Ich habe die Antwort von SunnyskyguyEE75 akzeptiert, da sie die Grundlagen der Schaltung abdeckt. Meine Hauptfrage rechtfertigte nicht die High-Side-Wahl, aber @ JackCreaseys Dokument von Linear und SunnyskyguyEE75s Kommentaren ließen mich die Herausforderungen der High-Side-Stromerfassung verstehen. Die Zeichnungen von SunnyskyguyEE75 haben mir gezeigt, wie man einen Komparator für diesen speziellen Zweck richtig verwendet und wie man den Rückkopplungswiderstand geschickt einsetzt, um der Schaltung eine Hysterese hinzuzufügen und ein instabiles Verhalten des Komparators zu verhindern. Am Ende werde ich die modifizierte Version meiner Schaltung verwenden, die bereitgestellt wurde.

Suchen Sie nach einer einfachen Schaltung, die nur einen Komparator (oder einen Operationsverstärker) verwendet, um das Vorhandensein eines kleinen Stroms durch einen High-Side-Stromwiderstand zu erkennen.

Der bei weitem einfachste Weg, Strompegel für eine Anwendung wie Ihre genau zu erkennen, ist die Verwendung eines High-Side-Strommonitors wie der INA-Serie von TI.

Ich habe in den Kommentaren den INA186 vorgeschlagen, der eine einfache Strom- / Spannungsumsetzung ist (und Sie könnten einen A / D-Eingang an Ihrer MCU verwenden, um den Strom zu messen). Es kann jedoch sein, dass etwas wie das INA200/201 für Ihre Anwendung besser geeignet wäre. Dieses Gerät enthält den Strom-/Spannungsumsetzer UND einen Komparator, um Ihnen einen Schwellenwert für den Logikpegel zu geben.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der Umsetzer G erzeugt eine Spannung, die den im Messwiderstand fließenden Strom darstellt, und der Teiler R1/R2 stellt den Schwellenpegel für die Erfassung ein. CMPout stellt der MCU einen einfachen Logikpegel zur Verfügung. In Ihrem Fall würde * RESET frei bleiben, um den transparenten Modus zu aktivieren.

Ich habe mir vor dem Posten die INA-Serie angesehen, aber ich habe die Versionen mit dem enthaltenen Komparator nicht gefunden. Der INA381 ist tatsächlich die Version, die für diese spezielle Anwendung am sinnvollsten (und billigsten) ist. Ich werde immer noch die generische Komparatorschaltung verwenden, die bereitgestellt wird, um Abhängigkeiten von bestimmten ICs zu begrenzen.
@CharlesGervais Es gibt viele INA-Stromsinne mit Komparatoren, es handelt sich um Artikel mit hohem Lagerbestand bei Digikey und Mouser. Jeder der INA200, INA380 oder INA381 wäre ein geeigneter Kandidat. Das Problem bei der Verwendung eines Low-CM-fähigen Operationsverstärkers ist der Genauigkeitsverlust, da die Teiler das Signal in den Offset-Bereich des Operationsverstärkers fallen lassen. Ohne teure Widerstände mit hoher Toleranz ist es sehr schwierig, genaue Ergebnisse zu erzielen. Aber natürlich liegt die Wahl der Lösung bei Ihnen.
Komparator als Stromdetektor
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