Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Low Side Current Sense


von Pausenputin (Gast)


Lesenswert?

Guten Abend Miteinander,

Habe eine kurze Frage zur Dimensionierung des 
Analogfilters/Opampschaltung zur Stromerfassung eines Shunts in einer 
Drehstrombrücke.

Hier der Link wo beschrieben wird was ich vorhabe:
http://www.nxp.com/assets/documents/data/en/reference-manuals/DRM102.pdf
Ab Seite 45 wirds interessant.

Mein Problem ist jetzt das ich nicht weiß wie ich den Analogfilter 
Dimensionieren muss, denn dieser muss ja quasi schneller als die 
PWM-Frequenz "reagieren" um eine genaue Phasenstrommessung zu 
ermöglichen.

Die nächste Frage welche Samplerate mein ADC bracht und wie/ob die Werte 
wieder gefiltert werden müssen.

MfG Tobias

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Du meinst Fig 5.5., die Schaltung mit dem IR2133 der die PWM und 
Stromregelung übernimmt weil der uC dazu zu langsam ist, und bei der der 
uC nur den Strom (zu 3 Zeitpunkten, davon einer bei 0-Strom) misst und 
sich dazu auf die PWM vom IR2133 synchronisieren muss.

Die Filterschaltung ist nur für den IR2133. Der ADC soll den 
instantanten Nennstrom messen. Es kann allerdings sein, daß der 
Messzeitpunkt exakt während der PWM Flanke stattfindet. Die dabei 
auftretenden Stromänderungen in den Leiterbahnen der Platine könne auf 
andere Schaltungsteile abstrahlen und Fehler verursachen. Deine Filter 
sollen nur genau diese Störungen kompensieren, hängen also eher vom 
Layout der PLatine ab, als von anderen technischen Daten.

Richtig ist, daß der Filter erst weit weg von der PWM Frequenz 
eingreift, so 50 mal höhere Grenzfrequenz.

von Pausenputin (Gast)


Lesenswert?

der Ir2133 is en Treiber der Regelt nicht. Das einzige was er integriert 
hat ist en opv als current shunt amplifier und ne überstrombegrenzung. 
Die PWM signale werden nach wie vor vom µC generiert.

Den µC kann ich so konfigurieren kann das er exakt in der Mitte des PWM 
signals den ADC triggered das wäre kein Problem ... war ja auch nicht 
meine Frage ...

Wo nimmst du das 50 mal höhere fc her ?

MfG Tobias

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Pausenputin schrieb:
> der Ir2133 is en Treiber der Regelt nicht. Das einzige was er integriert
> hat ist en opv als current shunt amplifier und ne überstrombegrenzung.
> Die PWM signale werden nach wie vor vom µC generiert.

Du meinst, der Strom in den Wicklungen wird bei dieser Application nicht 
jedesmal bis Itrip hochgefahren, welches dann den PWM Zyklus beendet, 
sondern steigt nur im Fehlerfall so weit.

Pausenputin schrieb:
> Den µC kann ich so konfigurieren kann das er exakt in der Mitte des PWM
> signals den ADC triggered das wäre kein Problem ...

Das ist gut, denn dann weisst du wenigstens, welche Phasen PWM an oder 
aus hatten zum Messzeitpunkt, und du kanst sicherstellen, daß der 
Messzeitpunkt nicht genau an einem PWM Einschalt- oder Auschaltmoment 
liegt.

Pausenputin schrieb:
> Wo nimmst du das 50 mal höhere fc her ?

Es sollte deutlich höher sein als die PWM Frequenz, also mehr als 10 x, 
um keinen zu grossen Messfehler zu bewirken. In einer idealen 
(simulierten) Schaltung könnte der Filter also wegfallen. Eingreifen 
soll er nur gegenüber Störeffekten, die vor allem durch die PWM Flanken 
entstehen, und dann einstreuen in den Rest des Layouts. Bei perfektem 
Aufbau und Programmierung (Messzeitpunkte) kann das Filter also auch 
entfallen. Die Dimensionierung hängt also eher von deinem Aufbau ab, wie 
weit man eingreifen muss, um doch den realen Strom zu messen, und nicht 
den Massersatz, Klingeln dank Leitungsinduktivität, oder Kopplung der 
steilen Flanken durch Übersprechen.

von Pausenputin (Gast)


Lesenswert?

Danke für die Hilfe

Scheint wohl nicht ganz so trivial zu sein ...

Werde mich wohl erstmal an dem pdf Orientieren und en paar Berechnungen 
anstellen und gegebenenfalls etwas ändern.

Nochwas zum ir2133 ich meine das nicht nur ich weis das. Das 
Blockdiagramm im Datenblatt ist da eindeutig.

Wenn jemand nochwas kluges beitragen kann/möchte wäre ich sehr dankbar.

MfG Tobias

von Pausenputin (Gast)


Lesenswert?

Eine Frage habe ich noch.

Der Zwischenkreis der endstufe ist großzügig mit Elkos und Kerkos 
abgestützt.
Diese würden doch bei einen Schalten den Strom durch den Shunt Abflachen 
und so Verfälschen hat jemand einen Tip wie man diese Hürde umgeht ?

MfG Tobias

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.