HCPL7840电流检测.doc
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1、文件编号: INVT0_013_0011_CBB_01HCPL-7840电流检测拟制: 时间: 2010-05-22 批准: 时间: 2010-05-22 文件评优级别: A优秀 B良好 C一般 1 芯片介绍HCPL-7840是美国AGILENT公司推出的用于检测电机电流的线性光藕。光藕的初级接收一组待测的模拟电压信号,次级输出一对差动的电压信号。输入与输出之间在一定范围内是一种线性的当量关系,HCPL-7840增益偏差为5%,线性度为1%。HCPL-7840包含有一个A/D转换器,同时还匹配有一个D/A转换器,工作原理如图1所示, 输入直流信号经过调制器送至编码器量化、编码,在时钟信号控制下
2、,以数码串的形式传送到发光二极管,驱动发光二极管发光。由于电流强度不同,发光强度也不同,在解调端有一个光电管会检测出这一变化,将接收到的光信号转换成电信号,然后送到解码器和D/A转换器还原成模拟信号,经滤波后输出。干扰信号因电流微弱不足以驱动发光二极管发光,因而在解调端没有对应的电信号输出,从而被抑制掉。所以在输出端得到的只是放大了的有效的直流信号。 图1功能框图:图2主要性能参数介绍:parametersymbolMINTYPMAXUNIT供电电压VDD1, VDD24.55.5V增益(Vout/Vin)G7.608.008.40V/V输入电压(线性范围)VIN+, VIN-200+200m
3、V输入失调电压Vos-3.00.33.0mV输入阻抗RIN500k输出阻抗ROUT15延时时间TPD503.475.6us典型应用介绍:图3图3中, RSENSE:采样电阻HCPL-7840:线性光藕78L05:稳压管MC34081:运算放大器HV+、HV-:直流母线电压GATE DRIVE CIRCUIT:驱动电路HCPL-7840的初级电源由被检电流的上桥电源经5V稳压管提供,次级电源直接由控制电路电源5V供给。当电机电流流过采样电阻时,电阻两端产生模拟电压,将此电压作为被测信号送入光藕的初级。光藕的另一端送出一对差动的电压信号,若再经过运算放大器以后,可输出单端模拟电压信号。当采样电阻阻
4、值给定后,电机电流的变化引起电阻两端电压的变化。由于HCPL-7840的传输线性度相当高,即使初级电压有毫伏级的变化,次级输出的差动电压也会随之改变。因此作为被检测的电机电流值,和线性光藕的输出电压值之间有了一一对应的关系。2目前公司典型应用介绍图4图5图4中通过采样电阻(R226、R227、R228、R229)将W相输出电流信号送至HCPL-7840输入端,此阶段增益为G1= ;图5中将采样电流经过HCPL-7840输出,此阶段增益为G2=8;信号经过运放TL082放大后送至控制板,此阶段增益为G3;系统总增益为G=G1*G2*G3。以CHE200-18.5KW为例:输出额定电流为37A,电
5、流定标为:2.5倍额定电流峰值对应3VDC。则要求驱动板采样系统总增益为G= =0.0229。每相采样电阻为4个6mohm/3W并联,电阻采样增益为G1= =0.0015;HCPL-7840增益G2=8;后级运放设置增益为G3;则需设计G3=1.9028。3参数计算3.1 电流采样电阻RSENSE选取:RSENSE选取要考虑HCPL-7840的输入电压线性范围(-200mV200mV)。 RSENSE=1.529m实际选取4个6m/3W并联,=0.0015。按150%额定电流计算采样电阻损耗: PRSENSE= *RSENSE =4.62W功率降额*100%=38.5%采样电阻应具有以下特点
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