1uA-3A的直流电流计量，5V以下应用，方案大讨论

发表于 2014-6-14 11:19

我想做个掌上电源，电流可以实现1uA-3A的自动量程切换，实现高精度电流计量。
不过技术能力不够，始终没有好的方案，实现uA和A这2个量程直接的快速切换，保证负载高速变化时，电源输出稳定不断电。
高手请指点！

发表于 2014-6-14 12:16

电子负载配合PC智能数据采集，实时跟踪负载测试进展，也可以实时跟踪手机类产品充电曲线，可以细致入微，掌握每一个技术细节。

发表于 2014-6-14 12:35

本帖最后由 lymex 于 2014-6-14 12:54 编辑

高精度是多高？检流电压降最大多少？只有两个量程？1uA量程分辨要多大？是直流电流吗？时间响应要多快？
低位采样行不行还是必须高位采样？采样开路的话电压有多高？

发表于 2014-6-14 14:22

lymex 发表于 2014-6-14 12:35
高精度是多高？检流电压降最大多少？只有两个量程？1uA量程分辨要多大？是直流电流吗？时间响应要多快？
低 ...

精度达到1uA即可。
检流压降最大0.1V。
量程可以多个。看技术处理。
1uA量程可以保证一个字的误差，即计量误差小于1uA。
直流电流。
响应速度期望是5ms，对5ms的量程切换能够响应。

发表于 2014-6-14 14:37

可以考虑用4档：
3.0000A档，检流电阻30mR
300.00mA档，检流电阻300mR
30.000mA档，检流电阻3R
3.0000mA档，检流电阻30R
电流切换用MOSFET，具体用什么取决于低位采样、高位采样、采样开路电压。
电压检测切换用模拟开关。

发表于 2014-6-14 14:52

lymex 发表于 2014-6-14 14:37
可以考虑用4档：
3.0000A档，检流电阻30mR
300.00mA档，检流电阻300mR

是可以，不过这么多档位，自动切换逻辑有点复杂。
我考虑用30毫欧和10欧，2个档位。运放多做几路，配置不同放大倍数。
主要是1uA的显示分辨率，没搞过，心里没底。
现在做的，0.1欧检流电阻，10倍放大，10bit ADC，实现1mA-3A计量精度。

发表于 2014-6-14 15:19

本帖最后由 lymex 于 2014-6-14 15:21 编辑

10欧的话电压不超过100mV，那最大就是10mA，10bit ADC只能分辨到10uA。分辨一般都留有余量的。
此时12mA电流只能用0.1欧，电压只有1.2mV，放大的话热电动势和噪声就比较大了。

发表于 2014-6-15 17:27

lymex 发表于 2014-6-14 15:19
10欧的话电压不超过100mV，那最大就是10mA，10bit ADC只能分辨到10uA。分辨一般都留有余量的。
此时12mA电 ...

10欧采样10mA以下的电流，放大器采用2组，1组10倍，1组200 = 10*20倍。
30豪欧采样10mA以上的电流，放大器采用2组，1组10倍，1组100 = 10*10倍。
4路ADC来实现分档。

发表于 2014-6-15 17:28

lymex 发表于 2014-6-14 14:37
可以考虑用4档：
3.0000A档，检流电阻30mR
300.00mA档，检流电阻300mR

uA级放大，采用什么运放能够解决自动稳0，还有温度自补偿？

发表于 2014-6-15 22:34

zhaidiguo 发表于 2014-6-15 17:28
uA级放大，采用什么运放能够解决自动稳0，还有温度自补偿？

自稳零运放或斩波运放即可，比如OPA2335、LTC2054、AD8628、LMP2021

发表于 2014-6-15 22:36

zhaidiguo 发表于 2014-6-15 17:27
10欧采样10mA以下的电流，放大器采用2组，1组10倍，1组200 = 10*20倍。
30豪欧采样10mA以上的电流，放大 ...

10bit ADC，最多分辨也就3位半，不能算高精度吧？

发表于 2014-6-18 11:30

推荐一个INA219，谁用谁知道，

发表于 2014-8-15 00:07

manbo789 发表于 2014-6-18 11:30
推荐一个INA219，谁用谁知道，

能解释一下INA219的好处吗？
是否支持单电源供电？

发表于 2014-8-15 08:14

zhaidiguo 发表于 2014-8-15 00:07
能解释一下INA219的好处吗？
是否支持单电源供电？

看来你还没有看它的规格书啊，他是直接I2C输出，不需要你考虑放大的问题，内部可以软件配置档位，天生就是单电源工作，12位AD，除了测量电流，还可以监控负载电压，一片小小的8脚IC，什么事情他都帮你考虑好了，

发表于 2014-8-15 08:25

zhaidiguo 发表于 2014-8-15 00:07
能解释一下INA219的好处吗？
是否支持单电源供电？

还有，你可以不需要基准源了，它自带，而且自动进行2^n次平均，软件可配置，相当人性化，很好用，

发表于 2014-8-15 08:30

我有一个产品，测量范围和你的一模一样，要用两个采样电阻，硬件上分两个档位，

发表于 2014-8-15 08:44

范围太广，很有难度

发表于 2014-8-15 09:02

难不难要看你每个档位的精度了，

发表于 2014-9-1 17:55

manbo789 发表于 2014-8-15 08:14
看来你还没有看它的规格书啊，他是直接I2C输出，不需要你考虑放大的问题，内部可以软件配置档位，天生就 ...

又学了一招

发表于 2014-12-12 16:00

学习了~