Shuntmonitor für High-Side StrommessungIm hier dargestellten Schaltplan aus dem Datenblatt des AD8217 (datasheet) ist die vereinfachte Funktion, bzw. Beschaltung des Shuntmonitors dargestellt. |
FunktionsbeschreibungWie aus dem Datenblatt zu lesen verstärkt der IC die Differenzspannung über den Shuntwiderstand R1 um den Faktor 20. Die Spannungsversorgung läuft via IN+ Pin mit mindestens 4,5 Volt. Die Ausgangsspannung des AD8217 ist aber noch viel zu gering um mit einem ADC eines Mikrocontrollers sinnvoll gemessen zu werden. Deshalb wird diese, mit dem OPA2132, noch weiter verstärkt.
Am Punkt "Vmess" liegt nun je nach Strom eine Spannung von 0 - 3,3 Volt an. Mit dem ADC eines Mikrocontrollers kann diese Spannung gemessen und auf den Strom zurück gerechnet werden. |
Simulationsergebnis
Hier fällt sofort auf das bei ca. 2,4 Ampere knapp 3,3 Volt an Vmess anliegen. Dies soll als eine Schutzfunktion für den ADC des Mikrokontrollers dienen. Der maximal zumessende Strom ist 2 A welche am ADC mit ca. 2,7 Volt abgebildet werden. Würde hier 3,3 Volt anliegen, würden höhere Ströme zu Schäden am ADC führen. Wie hier zu erkennen, beträgt die Spannung über den Shunt "V(VP_12V,Vout)" nur wenige Millivolt. Nach dem AD8217 beträgt Spannung immerhin im Maximum schon ein halbes Volt. |
Fazit
Ich habe diesen Shuntmonitor noch nachträglich in meiner Bachelorarbeit (Labornetzteil) eingebaut und bin mit dem Ergebnis sehr zufrieden. Leider habe ich keine Fotos von Messergebnissen oder dem Aufbau gemacht. Einzig die minimale Betriebsspannung von 4,5 Volt machte den IC bei drei Ausgangsspannungen des Netzteils nicht nutzbar. |
Ich übernehme keinerlei Haftung über die Richtigkeit des Inhalts (siehe Impressum)
cc-by-sa: David Thiesbrummel