Lowside Strommessung für Kleinleistungsnetzteil

Jun 26, 2020 29 Replies
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Ich möchte mir ein einfaches Netzgerät mit mehreren Festspannungen (+/- 5V, +/- 12V) mit jeweils max. 100 mA Ausgangsstrom bauen. Für eine Stromanzeige möchte ich, um den Schaltungsaufwand gering zu halten, den Spannungsabfall an einem 1 Ohm Shunt gegen Ground messen. Es gibt nun prinzipiell 2 Varianten.



  1. Der Shunt liegt zwischen Masse und Common Anschluss des Festspannungsreglers
  2. Der Shunt liegt zwischen Masse und Masseanschluss der Last

Welche Variante ist zu bevorzugen? Gefühlsmässig tendiere ich zu 2, da die Regeleigenschaften des Spannungsreglers bei "schwimmender" Masse wohl schlechter sind.


Am 26.06.2020 um 09:02 schrieb Peter Heitzer:

  1. Der Shunt liegt vor dem Eingang des Reglers.

DoDi

Am 26.06.2020 um 09:02 schrieb Peter Heitzer:

Sinnlos, da lang fließt der Laststrom ja gar nicht.

Hier fließt er.

Das ist aber highside und misst auch den Reglerstrom mit. Das möchte ich aber gerade vermeiden.

Hast recht. Da fließt nur der Reglerstrom.

Messe in der Versorgungsspannung. MAX4080 oder aehnliches von anderen Herstellern ist dein Freund....

Olaf

Am 26.06.2020 um 09:02 schrieb Peter Heitzer:

Fällt mir erst jetzt auf: bei einem symmetrischen Netzteil ist die Messung über GND Blödsinn.

Am 26.06.2020 um 11:40 schrieb olaf:

Es gibt auch galvanisch trennende Stromschleifen-ICs mit Hallsensor für ein paar Euro wie z.B. ACS723LLCTR-05. Die benötigen keinen Shunt und es ist im Prinzip egal auf welcher Seite man den einbaut. Contra: Der Ausgang hat einen Offset...

O.J.

Ich hab jetzt nicht ins Datenblatt geschaut, aber vermutlich sind die ungenauer, rauschen mehr, weniger Bandbreite. Sowas wuerde ich nur benutzen wenn man wirklich die Trennung braucht.

Ich wuerde ueberlegen den MAX4080 zwischen Ausgang und Feedbackwiderstand zu bauen. Bei 100mA kommt vielleicht mit 0.5R aus. Da merkt man den doch garnicht.

Olaf

Jetzt hab ich doch mal ins DAtenblatt geschaut. Interessantes IC, muss ich mir mal merken.

Ist aber wohl eher fuer groesserer Stroeme gedacht. Der misst von -5 bis +5A bei 400mV/A. Das ist fuer gewuenschten 100mA des TOs wohl etwas doof.

Olaf

Ich kenne seine genauen Anforderungen nicht. Auch dasss es eine symmetrische Versorgung sein soll war nicht 100% klar.

Ich kenne den 5A Typen. 1mA Auflösung ist damit durchaus erreichbar. Es sollte aber klar sein dass der Sensor eine temperaturabhängige Nullpunktverschiebung hat, auf magnetische Störungen reagiert und nicht völlig linear ist.

Wenn man den bis 100mA einsetzt ist das mit der Linearität nicht so schlimm. (Siehe Datenblatt)

O.J.

Wieso? Wenn eine Last zwischen GND, Shunt und Ausgangsspannung hängt, fällt am Shunt eine Spannung ab. Bei negativer Ausgangsspannung halt negativ, aber das kann ich ja mit einem invertierenden Verstärker mit OPAmp umwandeln. Für den OPAmp ist ja eine +/- Versorgung vorhanden. Nur zur Erklärung: ich will sowohl den Strom am positiven als auch am negativen Ausgang des Netzteils messen und das nicht nur bei symmetrischer Last.

Das ist aber wieder highside. Ich brauche auch keine grosse Genauigkeit, auf 5% würde es mir genügen. Natürlich sind spezielle Currentsense IC für den Zweck auch passend, aber als privater Bastler habe ich immer das Beschaffungsproblem. Ich hätte noch ein paar Differenzstromsensoren von Vaccuumschmelze (Pollin 180071) aber das wäre hier Overkill. Potentialfreie Messung ist nicht erforderlich.

Aber du hast doch dann in deinem GND die Summe der positiven und negativen Stroeme.

BTW: Wenn du schon selbst baust, der Nutzwert deines Netzteils steigt deutlich wenn du es realisieren kannst das die beiden Teilspannungen keine galvanische Verbindung haben. Dann kannst du sie spaeter verbinden wie du willst.

Olaf

Es gibt natürlich 2 Shunts

V- Last -[Shunt1] -- GND --[Shunt2]- Last V+

Jetzt kommt es mir: Das geht natürlich nur, wenn es pro Spannung zwei Ausgangsbuchsen gibt. Vielleicht ist highside Messung doch keine so schlechte Idee :-) Ich muss mal ausprobieren, ob ich mit einem 1-Opamp Differenzverstärker mit 1% Widerständen genügend genau hinkomme.

  1. Der Regler ist vom Typ ...adj und der Shunt liegt zwischen dessen Ausgang und dem Spannungsteiler.

MfG hjs

Kuckst du LT1490 oder LT1491. Gibt es auch bei Reichelt. Schaltungsvorschlag auf Seite1 des Datenblatts. Ich koennte mir vorstellen das du auch noch was billigeres findest wenn du die 40V nicht brauchst. Kann ich aber jetzt nicht aus dem Aermel schuetteln.

Olaf

Am 26.06.20 um 15:59 schrieb olaf:

Oder Diodes Inc (Zetex) ZXCT1009 im SOT23 gibt's auch bei Reichelt ... ist preiswerter als die genannten OPs.

Ing.olf

Am 26.06.20 um 16:28 schrieb Ingolf Pohl:

Hallo,

das ist ein interessantes Teil und es gibt auch gute Infos dazu: "Current measurement applications handbook"

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Ich überlege gerade, ob sich das bei symmetrischen Betriebsspannungen auch symmetrisch verhält und ob im Kurzschlußfall der Strom auch noch korrekt angezeigt wird.

Bernd Mayer

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