Welcher Schutz ist zwischen Operationsverstärker und 5-V-Gleichstrom erforderlich?

Ich habe diese kleine Schaltung erstellt, um den Spannungsabfall über einem Shunt-Widerstand in einen nutzbaren Bereich für Arduino (5 V atmega32u4) ADC zu übersetzen.

Dies dient zum Messen des Stroms aus und in eine 12-V-Batterie auf einem Boot (Laden). Der Shunt ist Low-Side (verbunden mit Bat-). Meine Schaltung hat Bat-as Ground, Vin auf der hohen Seite des Shunts. Der Shunt beträgt 75mV bei 100A.

Die Schaltung scheint gut zu funktionieren (obwohl die Mitte ~ 0,8 V unter den erwarteten 2,5 lag?)

Frage(n): Es sollte wahrscheinlich eine Art Schutz darin sein. Wenn ich Vin schweben lasse, geht der Ausgang> 9 V und uC-Pins wären unglücklich. Reicht eine Zenerdiode?

Fehlt noch etwas? 0.1u caps auf Eingang und Ausgang?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Fügen Sie keinen Kondensator an einem Operationsverstärkerausgang hinzu. Sie können eine Klemme (Zener oder Schottky bis 5 V) und einen Vorwiderstand hinzufügen.
Ich bin mir nicht sicher, ob ich Ihre Frage verstehe. Ich würde Ihren Operationsverstärker mit einem LDO mit großem Eingangsbereich ausschalten, selbst ein 7805 würde dies tun, anstatt VBAT direkt einzuschalten
@sstobbe: Entschuldigung, was ist unklar? Ich würde gerne wissen, wie ich verhindern soll, dass die ~ 12-V-Operationsverstärkerschaltung die 5-V-uC-Pins in die Luft jagt, wenn sie außer Kontrolle gerät. Ich dachte darüber nach, 12 V zu regulieren, dachte aber, ich würde versuchen, die schwankende Spannung in der Software zu kompensieren (ich messe die Batteriespannung separat).
Wo ist der aktuelle Shunt in Ihrem Stromkreis.
Der Sinusgenerator im Schaltplan ist der aktuelle Shunt.
Ich hatte gedacht, Vin wäre dein Shunt, aber dann hast du einen Res-Teiler bis zu Vbat, Vbat bewegt sich viel mehr als dein Shunt
@sstobbe, der Teiler bis zu vbat war für die Pegelverschiebung (vielleicht habe ich das alles falsch verstanden? :)) Also ja, der Vin ist der Shunt.
Vbat ändert sich mit dem Ladezustand und wenn es geladen wird, aber es sollte eine sehr niedrige Frequenz sein und in der Software kompensiert werden können. Aber OK, die Empfehlung für LDO wird vermerkt.

Antworten (1)

Eine Zenerklemme reicht aus, um den uP-A/D-Eingang zu schützen.

Wenn der gemessene Parameter ein Wechselstromsignal ist, würden Kondensatoren nur die Gleichstromvorspannung entfernen. Das resultierende AC-Signal oder die Spitzen könnten immer noch die Eingangsnennwerte überschreiten.