HCPL-7840电流检测.docVIP

FUCK INVT 第 PAGE 7 页 共 NUMPAGES 7 页 文件编号： INVT0_013_0011_CBB_01 HCPL-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 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，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： parameter symbol MIN TYP MAX UNIT 供电电压 VDD1, VDD2 4.5 5.5 V 增益(Vout/Vin) G 7.60 8.00 8.40 V/V 输入电压（线性范围） VIN+, VIN- -200 +200 mV 输入失调电压 Vos -3.0 0.3 3.0 mV 输入阻抗 RIN 500 k? 输出阻抗 ROUT 15 ? 延时时间 TPD50 3.47 5.6 us 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 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（-200mV—200mV）。 RSENSE=1.529mΩ 实际选取4个6mΩ/3W并联，=0.0015Ω。 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 ①低阻值 ②低感抗 ③高精度 实际选取4个0.006Ω/3W并联，料号3-24-10-016，精度1%，低感值电阻。 HCPL-7840供电电源设计： HCPL-7840采用78L05稳压供电，C23、C10、C11为滤波电容，选取0.1u贴片电容。78L05输出后并联两个0.1u电容为了增大电容值，降低电源纹波。 ※建议：78L05前级输入可以考虑增加RC滤波。 在一些机型测试中发现78L05供电被干扰，在78L05前增加RC滤波后干扰消除。这主要因为78L05从驱动电源取电，引线较长，容易被干扰。如图6，其中78L05在白线最下方。 为达到较好