前面我們講了,電流傳感器的Ip電流為0V時,電流傳感器Vout輸出2.5V;當Ip等于+750A時,Vout輸出為4.375V;當Ip電流等于-750V時,Vout輸出為0.625V。從上面的數據可以看到Vout最低為0.625V到4.375V,不需要運放放大處理,進行濾波等處理后,可以直接送到單片機的AD口。
C1和R1組成了低通濾波電路,濾除高頻干擾。其實只用一個C1也可以進行對高頻的濾波,根據Xc=1/2ΠCf 頻率f越高,容抗Xc越小,高頻干擾更容易通過電容C1釋放到地,防止對信號干擾。
加R1的作用:
1、其實是對C1進行放電,也就是電動汽車再特殊工況運行時,電流Ip相對突變,也會引起Vout的突變,但是由于加了這個濾波積分電容,電容兩端的電壓不會突變的,反而會增加電流傳感器回路的響應時間,對電流環路的控制就會有不利的影響。
2、無論在什么情況可以保持I_VA一個確定電位,防止高阻態出現,扛干擾就差了,很容易觸發過流保護等等,實際Ip并沒有過流。
D1的主要作用就是防止靜電或者其他幅值比較大能量比較小的干擾,比如Vout_V有個正幅值的靜電,如果沒有D1這個二極管,這個靜電可能會破壞這條回路上的器件,由于耐壓不夠而損壞。加上這個二極管D1,D1的負極為+5V,它的正極最高為+5V+0.7V(二極管的管壓降),也就是I_VA最高電位不會超過+5.7V,從而可以保護這條回路的所有器件,防止被靜電的正幅值打壞。
同樣道理,靜電為負幅值時,D1二極管對地就工作了,Vout_V這條回路,不會因為靜電的負的幅值太大而損壞回路的器件,此時這個二極管正極接的是地(GND=0),二極管負極的最低電壓是-0.7V,也就是說Vout_V最小是-0.7V,這里就是利用二極管的單項導通,鉗位原理實現對靜電的鉗位。
R2和C2組成的低通濾波電路,也叫延時電路,它的帶寬F=1/2ΠRC=1/2Π*220*10*10^9=70KHz。低通濾波器可以濾除頻率高于截止頻率的信號,類似的還有高通濾波器,帶通濾波器,帶阻濾波器。R2和C2組成了一階 RC 低通濾波器,高于70KHz的頻率會被濾掉。
低于70KHz的頻率會被保留,我們這里的電流采樣頻率為10KHz,完全符合要求。經過這個濾波電路之后就可以把I_VA信號直接放心的送到單片機的AD口,進行模數信號的轉換。
責任編輯:haq
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原文標題:新能源汽車電流傳感器的采樣電路的講解(四)
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