Analog & Mixed-Signal 설계 HOT전류 유지

chumdan2011.03.10 19:1403.10조회 수 3013댓글 8이 게시물을 … 첨부 1

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안녕하세요?

첨부의 그림과 같이 adc로 전압을 받고

그 전압의 일정 규칙에 따라

전류를 출력해야 합니다.

종단에 250옴이 붙어 있어서 5v를 출력해준다면 20mA가 됩니다.

그런데 선로의 길이가 수 km 가 되어 선로 저항 치 때문에 실제는 20mA가 되지 않아서

보상을 해달라고 합니다.

그런데 방법이 딱히 마땅치 않네요

제가 생각하는 방법은 한가지 압니다.

1. 전류 센서로 읽고 읽은 값을 가지고 계산하여 출력 전압을 올리는 방법

=> 전류센서 가격이 높고 100uA 단위는 최소 읽어 줘야 합니다.

그래서 좀 꺼려지네요

2. 전류 보상 회로나 다른 방법이 있나요?

3. 전류센서를 구지 써야 한다면 pcb에 실장할 수 있는 성능 좋은 ic를 알고 있으신가요?

chumdan

밝은전기구슬 11.03.11 21:30 댓글 좋아요 0 싫어요 0

하시는 말씀으로 미루어 보았을 때 MCU를 포함한 상자에서 DAC를 통하여 4-20mA의 전류를 흘려준 다음, 부하 저항에서의 전압 강하를 측정하여 MCU에서 출력하는 전압값을 읽고자 하는 것 같은데, 그 경우라면 위의 회로와 같이 단순히 DAC 출력에 저항만 연결해서는 되지 않습니다. DAC의 출력에 전압을 전류로 변환해주기 위한 장치(전압-전류 변환기)를 부착하여야 합니다. 이런 회로를 만들기 위해서는 두 세개 정도의 opamp와 트랜지스터, 그리고 정밀한 저항이 필요합니다.
밝은전기구슬 11.03.11 22:06 댓글 첨부 1 좋아요 0 싫어요 0
첨부와 같은 회로를 이용하면 간단하게 전압-전류 변환 회로를 구성할 수 있습니다. A점과 B 점 사이의 전압강하는 V_A-V_B=I_OUT/R5가 될 것입니다. U1B 및 그 주변의 저항으로 구성되는 회로의 출력 전압은 R1=R3, R2=R4가 되게 두면 V_IN=(V_A-V_B)*R1/R2, 즉 V_IN=(I_OUT*R5)*((R1/R2)가 됩니다. I_OUT을 좌변으로 이항하면

I_OUT=(R2/R1)*V_IN/R5

이 됩니다. 다만 이회로에서 R2 및 R4에 흐르는 전류를 무시할 수 있어야 할 것이니, R2>>R5가 되어야 할 것입니다.

실제로 R2 및 R4에 흐르는 전류는 출력 전류에 대한 오차로 작용합니다. 이 전류를 완전히 줄이기 위해서는 전류 피드백 회로(이 회로에서는 U1B 및 주변 저항으로 구성)를 세개의 OPAMP를 써서 INSTRUMENTATION AMPLIFIER가 되도록 구성하여야 합니다. 세개의 OPAMP로 구성되는 INSTRUMENTATION AMPLIFIER 회로는 인터넷에서 검색하면 뻐글뻐글 합니다.
밝은전기구슬님께

글쓴이 chumdan 11.03.17 18:37 댓글 좋아요 0 싫어요 0

정말 감사합니다.

소중한 정보를 알게 되었습니다.

꾸 우 벅
땜옹 11.03.11 23:08 댓글 좋아요 0 싫어요 0

개성제어의 회로를 한번 검토해 보세요.

http://www.kscontrol.com/opencircuit.php?bbs_kind=read&page=4&number=79&gnum=79
땜옹님께

글쓴이 chumdan 11.03.17 18:52 댓글 좋아요 0 싫어요 0

감사합니다.

개성 제어에서 오픈 회로들이 많았군요

좋은 정보입니다.
미니공 11.03.14 06:00 댓글 좋아요 0 싫어요 0

일단 길이가 긴 선로에 직류출력을 한다는 것이 좀 그러네요.. 더군다나 선로저항분을 모르는 상태에서
직렬 연결된 종단저항에 출력이 가능한가요? (경우에 따라서는 선로저항과 종단저항값이 비슷함)

이런 환경에서는 선로저항을 알던지, 없애던지 둘중 하나를 해야 합니다.
1. 선로저항을 없애는 방법으로는, 종단저항앞에 임피던스가 높은 버퍼를 하나 달면 간단히 해결되고요.
2. 선로저항을 안 상태에서는 MCU에서 하면 되고요, 단 이경우에 출력전압이 5V를 넘는경우도 있겠죠.

아마 간단히 넘을것으로 보이네요.
미니공님께

글쓴이 chumdan 11.03.17 18:54 댓글 좋아요 0 싫어요 0

종단 저항 앞에 임피던스 높은 버퍼를 달면 선로 저항이 묻힌단 말씀이시죠?

좋은 정보 감사합니다.
미니공 11.03.14 06:05 댓글 좋아요 0 싫어요 0

100uA 단위는 그리 미세한 것이 아닙니다.
이것은 0.1mA인데 최대치 20mA에서 0.1mA은 8bit 분해능이네요.

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