“من مجموعات نقل الحركة (محولات الجر ، وإدارة البطارية ، وتوجيه الطاقة الكهربائية ، وما إلى ذلك) إلى أنظمة سلامة المركبات (أنظمة الكبح المانعة للانغلاق أو القيادة الذاتية ، وما إلى ذلك) ، تتزايد نسبة كهربة أنظمة المركبات. لضمان سلامة السيارة ، يجب أن نفهم أن هذه الأنظمة تعمل وفقًا لإرشادات التشغيل المناسبة. يعد القياس الدقيق للتيار والاستجابة السريعة للأعطال أمرًا بالغ الأهمية لتصحيح الأخطاء والتشخيص في هذه الأنظمة.
“
من مجموعات نقل الحركة (محولات الجر ، وإدارة البطارية ، وتوجيه الطاقة الكهربائية ، وما إلى ذلك) إلى أنظمة سلامة المركبات (أنظمة الكبح المانعة للانغلاق أو القيادة الذاتية ، وما إلى ذلك) ، تتزايد نسبة كهربة أنظمة المركبات. لضمان سلامة السيارة ، يجب أن نفهم أن هذه الأنظمة تعمل وفقًا لإرشادات التشغيل المناسبة. يعد القياس الدقيق للتيار والاستجابة السريعة للأعطال أمرًا بالغ الأهمية لتصحيح الأخطاء والتشخيص في هذه الأنظمة.
يوضح الشكل 1 دائرة نموذجية للتيار الزائد تتكون من أمبير op منفصل ومقارن منفصل.
الشكل 1: الكشف عن التيار الزائد باستخدام المضخمات والمقارنات المنفصلة
تشمل المصادر التي تحدد دقة ووقت الاستجابة لهذا النظام ما يلي:
• مقاومة التحويل (RS) التسامح والانجراف.
• خطأ في كسب دارة مكبر الصوت (RI و RF).
・ خطأ في مقسم الجهد (R1 و R2) بين المضخم والمقارن.
• خطأ في إدخال مرجع المقارنة (R3 و R4).
・ زمن استجابة دارة مكبر الصوت.
• وقت استجابة المقارنة.
・ في أسوأ الحالات ، يمكن أن تتسبب الأخطاء الناتجة عن التحويل ، والكسب ، ومقسم الجهد بين مكبر الصوت والمقارن في حدوث أخطاء في قياس التيار. بناءً على مستوى الخطأ هذا ، يجب إضافة هامش للتصميم لضمان عدم تجاوزه لمعايير التشغيل المطلوبة.
لا يشمل وقت استجابة حالة الخطأ الإجمالي مضخم الصوت ووقت استجابة المقارنة فحسب ، بل يجب أيضًا مراعاة وقت دورة وحدة التحكم الدقيقة (MCU) وأوقات تشغيل وإيقاف تشغيل دوائر الحماية. يجب أن يكون وقت الاستجابة الإجمالي أقصر من الوقت المطلوب للنظام للدخول في حالة تشغيل آمنة. عادةً ما يتم إصلاح وقت دورة MCU ودوائر الحماية ؛ لذلك ، يجب عليك ضبط أوقات استجابة مكبرات الصوت والمقارنات لتلبية متطلبات النظام. تقدم TI مجموعة متنوعة من حلول وقت الاستجابة للمضخمات والمقارنات.
إذا كنت ترغب في تحسين دقة الاستشعار الحالي ، يمكنك اختيار استخدام مقاومات عالية الدقة ومنخفضة الانجراف للدائرة الموضحة في الشكل 1 ؛ ومع ذلك ، مع زيادة دقة وانجراف المكونات الخارجية ، تزداد التكلفة أيضًا. هناك طريقة أخرى وهي استخدام مكبر استشعار حالي مثل TI INA185. يدمج مضخم الحس الحالي شبكة كسب مقاومة متطابقة بدقة لتقليل خطأ الكسب والانجراف بشكل فعال من حيث التكلفة. بالنسبة لـ INA185 ، يكون خطأ الكسب ± 0.25٪ ، والانجراف هو 8 جزء في المليون / درجة مئوية ، أو تغير درجة الحرارة هو ± 0.33٪.
أيضًا ، يمكنك تحسين الخطأ المرجعي باستخدام مقاومات أفضل. يمكن أن يؤدي استخدام مقارنة مع مرجع جهد دقيق متكامل ، مثل TI TLV4021 ، إلى تحسين الخطأ المرجعي بشكل كبير مع خطأ في درجة الحرارة بنسبة ± 0.04٪. يوضح الشكل 2 دائرة تستخدم كلاً من INA185 و TLV4021 لدائرة الكشف عن التيار الزائد.
الشكل 2: كشف التيار الزائد باستخدام مضخمات الدقة الحالية ومقارنات الدقة
هذا يترك خطأ مقسم الجهد كمصدر رئيسي للخطأ. يمكنك استخدام مضخم استشعار حالي مثل TI INA301 للتخلص من مصدر الخطأ هذا. يدمج مكبر الصوت مقارنًا ومرجعًا دقيقًا للجهد ، كما هو موضح في الشكل 3.
الشكل 3: مخطط كتلة وظيفي INa301
يتميز INA301 بمصدر تيار دقيق على الرقاقة لا يتطلب سوى مقاوم خارجي واحد لتعيين العتبة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إجمالي وقت الاستجابة لإخراج التنبيه أقل من 1 ميكرو ثانية.
تعمل مراقبة الحالة الحالية للنظام كمؤشر رئيسي للمشاكل المحتملة. يعمل تحسين دقة الكشف عن التيار الزائد على تحسين كفاءة طاقة النظام عن طريق تقليل الإرتفاع المخصص. هناك العديد من حلول الكشف عن التيار الزائد التي يمكن تحسينها بناءً على المشكلات الرئيسية لتطبيق معين: التكلفة أو حجم الحل أو الدقة أو وقت الاستجابة. يمكنك مقايضة التكلفة المنخفضة لتنفيذ المكونات المنفصلة النموذجية بدقة أعلى يوفرها مضخم الإحساس الحالي والمقارن بمرجع متكامل.