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[原创] 一款高精度******电流取样电路(仿真)

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一粒金砂(高级)

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发表于 2016-12-13 09:43:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
附件提供的是经修正后的仿真电路,提供给大家,以便分析其工作原理;
此帖出自电源技术论坛

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发表于 2016-12-13 09:52:40 | 显示全部楼层
你好~建议网友可以把资源上传到咱们eeworld下载中心来哦~
下载中心网址:downtown.eeworld.com.cn


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maychang

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发表于 2016-12-13 10:29:54 | 显示全部楼层

直接把图贴出来,方便网友观看。
昨天好像楼主已经发过此图,而且我也回复过。

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maychang

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发表于 2016-12-13 10:39:10 | 显示全部楼层
此电路工作原理,是Vcc这5V电压经R2R3分压后,叠加到R1(电缆取样电阻)两端电压上。也就是说,让R1两端电压加上Vcc/2。
所以,此电路精度几乎完全取决于Vcc的精度。Vcc的任何变化,都会折半后施加到TL431。而Vcc通常由7805这类电源芯片获得,精度并不高。


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一粒金砂(初级)

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发表于 2016-12-13 11:28:12 | 显示全部楼层
先收藏了看看


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发表于 2016-12-13 14:39:10 | 显示全部楼层
考虑到欠电压比较多的电池,监控精度会有误差
楼主的软件仿真测试,考虑不到431的温飘的影响


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maychang

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发表于 2016-12-13 15:57:42 | 显示全部楼层
TL431内部无非是一个2.5V基准电压源再加上一个运放(集电极开路输出)。
楼主的电原理图中,TL431内部2.5V基准电压源并没有利用上。相反,外部还要再加上一个2.5V电源(由Vcc经R2R3分压而得),以配合TL431使用。
Vcc通常由7805之类得到,而7805输出电压并不是准确的5V。即使是同一批次,两片7805之间输出电压相差0.1V是很常见的事情。7805输出电压的温度系数也达到每摄氏度变化1mV甚至更多。R2R3两支电阻,同样存在误差,并不是准确分压刚好一半。
因此,该电路必须手动调整,调整R2或者R3,以使R1中电流达到某值时恰好TL431动作。这项手动调整,成本可不低。

点评

"TL431内部2.5V基准电压源并没有利用上"真的没有利用上吗?虽然只有三只电阻一只431 是如何监控电源的?请你再看看工作原理好吗!这个电路,不管是目前的开关电源还是充电器,隔离或非隔离,都可以广泛利用;再看看  详情 回复 发表于 2016-12-14 08:22
请看清楚电路原理 再作分析!  详情 回复 发表于 2016-12-13 17:09


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maychang

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发表于 2016-12-13 16:03:30 | 显示全部楼层
这类精密电流取样电路,正规作法是:
采用精密轨到轨运放(其实不必轨到轨,只要输入允许到零即可),构成同相放大器。放大器的输出再去比较或者送AD转换。LM358之类运放虽然允许输入端到零,但失调电压太大(可能达到5mV,超过取样电压),无法在此电路中使用。此电路要求运放失调在10uV~20uV量级,甚至更低。


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2016-12-13 17:09:08 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2016-12-13 15:57
TL431内部无非是一个2.5V基准电压源再加上一个运放(集电极开路输出)。
楼主的电原理图中,TL431内部2.5V基 ...

请看清楚电路原理 再作分析!

点评

电路的工作原理么,早就分析过了。不是此帖,在看到你的另一“成本不到1毛钱”那帖时就分析过了。 要分析原理,我且问你一句:R1两端电压变化ΔV,TL431的Ref端(TO92封装的1·脚)电压变化是多少?  详情 回复 发表于 2016-12-13 20:15


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maychang

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发表于 2016-12-13 20:15:01 | 显示全部楼层
czl618 发表于 2016-12-13 17:09
请看清楚电路原理 再作分析!

电路的工作原理么,早就分析过了。不是此帖,在看到你的另一“成本不到1毛钱”那帖时就分析过了。

要分析原理,我且问你一句:R1两端电压变化ΔV,TL431的Ref端(TO92封装的1·脚)电压变化是多少?


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2016-12-14 08:22:28 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2016-12-13 15:57
TL431内部无非是一个2.5V基准电压源再加上一个运放(集电极开路输出)。
楼主的电原理图中,TL431内部2.5V基 ...

"TL431内部2.5V基准电压源并没有利用上"真的没有利用上吗?虽然只有三只电阻一只431 是如何监控电源的?请你再看看工作原理好吗!这个电路,不管是目前的开关电源还是充电器,隔离或非隔离,都可以广泛利用;再看看成本;性价比.....!我到觉得这个电路非常有创意!
   就是因为对首发电路原理分析不十分赞同,才又发了“仿真电路”  可最后你还是没有明白人家的思路!

点评

此电路用R2R3两支电阻将Vcc的5V电压分压,得到2.5V电压,再与R1两端电压叠加,施加到TL431的Ref引脚。 前面我有个回复,谈到R1两端电压的变化ΔV并非完全施加到TL431。事实上,R1两端电压的变化ΔV只有一半施加到TL  详情 回复 发表于 2016-12-14 13:21
“可最后你还是没有明白人家的思路!” “没有明白人家的思路”,这种事的可能性不大,毕竟接触电源50多年了,各种各样的电路当然不可能都见过,也见过一些。  详情 回复 发表于 2016-12-14 12:57
“我到觉得这个电路非常有创意!” 如果“创意”的定义是“与现有方案不同”,而不管是否比现有方案优秀,那么此电路有创意。 如果“创意”的定义是优于现有方案,或者是性能好,或者是成本低……那么此电路没有创  详情 回复 发表于 2016-12-14 12:52
顺便把Multisim仿真电路共享一下,大家也玩玩这个电路  详情 回复 发表于 2016-12-14 08:34


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发表于 2016-12-14 08:34:39 | 显示全部楼层
czl618 发表于 2016-12-14 08:22
"TL431内部2.5V基准电压源并没有利用上"真的没有利用上吗?虽然只有三只电阻一只431 是如何监控电源的? ...

顺便把Multisim仿真文件共享一下,大家也玩玩这个电路


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maychang

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发表于 2016-12-14 12:52:08 | 显示全部楼层
czl618 发表于 2016-12-14 08:22
"TL431内部2.5V基准电压源并没有利用上"真的没有利用上吗?虽然只有三只电阻一只431 是如何监控电源的? ...

“我到觉得这个电路非常有创意!”
如果“创意”的定义是“与现有方案不同”,而不管是否比现有方案优秀,那么此电路有创意。
如果“创意”的定义是优于现有方案,或者是性能好,或者是成本低……那么此电路没有创意。

TL431内部的2.5V电压基准,确实没有利用上。说“没有利用上”,是很客气的说法。不客气地说,这个2.5V电压基准,在此电路中是碍事的东西,还不如没有这么个电压基准,只利用TL431内部运放更好。


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maychang

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发表于 2016-12-14 12:57:27 | 显示全部楼层
czl618 发表于 2016-12-14 08:22
"TL431内部2.5V基准电压源并没有利用上"真的没有利用上吗?虽然只有三只电阻一只431 是如何监控电源的? ...

“可最后你还是没有明白人家的思路!”
“没有明白人家的思路”,这种事的可能性不大,毕竟接触电源50多年了,各种各样的电路当然不可能都见过,也见过一些。


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maychang

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发表于 2016-12-14 13:21:12 | 显示全部楼层
czl618 发表于 2016-12-14 08:22
"TL431内部2.5V基准电压源并没有利用上"真的没有利用上吗?虽然只有三只电阻一只431 是如何监控电源的? ...

此电路用R2R3两支电阻将Vcc的5V电压分压,得到2.5V电压,再与R1两端电压叠加,施加到TL431的Ref引脚。
前面我有个回复,谈到R1两端电压的变化ΔV并非完全施加到TL431。事实上,R1两端电压的变化ΔV只有一半施加到TL431(因R2R3相等)。但Vcc的变化也是有一半施加到TL431。
Vcc不是一成不变的,前面我说过:Vcc通常是由7805这样的芯片产生,而7805的稳定性并不好,不能作为基准源。7805的温度系数可达mV/℃,也就是说,温度每变化1℃,Vcc变化可能达到1mV。那么温度变化5℃,施加到TL431的电压可能由于Vcc的变化而变化2.5mV。2.5mV的电压变化,已经大大超过20mA电流变化而施加到TL431上的电压,足以使TL431“翻转”,但此时通过R1的电流实际上并没有变化。
Vcc再加上R2R3使用在这里,目的就是“抵消”TL431内部的基准电压。可见TL431内部的基准电压在此毫无用处,只是“添乱”而已,还不如不用这个基准电压(当然也就不必使用Vcc),只利用TL431内部运放。而TL431内部运放增益并不高,而且没有引脚引出。所以,不如不用TL431,改成用一片普通运放。即使是LM358这样的很便宜但性能也很普通的运放替代TL431,也比目前电路要强一些,至少温度变化的影响要小一些。如果采用精密运放,当然更好。

点评

我非常肯定的告诉你,你没有搞懂电路的工作原理,这是一,其二,你是在做定量分析,谁告诉你一定要用7805?这是其二,其三,器件的选择 ;在常规电路中,这些元件没有特别要求,1%精度即可,难道一只0.1R/1-2W的电阻  详情 回复 发表于 2016-12-14 14:09


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2016-12-14 14:09:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 czl618 于 2016-12-14 14:24 编辑
maychang 发表于 2016-12-14 13:21
此电路用R2R3两支电阻将Vcc的5V电压分压,得到2.5V电压,再与R1两端电压叠加,施加到TL431的Ref引脚。
...

我非常肯定的告诉你,你没有搞懂电路的工作原理,这是一,其二,你是在做定量分析,谁告诉你一定要用7805?这是其二,其三,器件的选择 ;在常规电路中,这些元件没有特别要求,1%精度即可,难道一只0.1R/1-2W的电阻要多少钱,我想你比我更清楚,其四;我奉劝你,在这里玩,高人多的是,以为多写几个字就是“专家”     你看看你写的关于“整流电路”一,二,三,四,有些地方简单是在误导眼球,应该说明的没解释,用语不专业..... !
    我并没有想表达什么,作为同行,点评他人作品,搞清楚了再说话,即便是切实不妥,我们应该非常善意的提出,且告诉他不妥之外,还要提出帮助解决的方法,这样别人会感激你!
     如果你仍持自己的观点,最好用实物达个电路试一下,看看431内部的2.494V基准用没有,结果会告诉你!

点评

我奉劝你,在这里玩,高人多的是,以为多写几个字就是“专家” 不错,高人多得很,论坛里面高手如云。我从来不曾认为多写几个字就是专家。相反,写得再多,可写出的东西是错的,那就连业余者都不如。错误的东西,  详情 回复 发表于 2016-12-14 14:48
“你看看你写的关于“整流电路”一,二,三,四,有些地方简单是在误导眼球,应该说明的没解释,用语不专业..... !” 欢迎指正!请指出哪些地方“用语不专业”,哪些地方“应该说明的没解释”。 不过在此需要说明  详情 回复 发表于 2016-12-14 14:40
“即便是切实不妥,我们应该非常善意的提出,且告诉他不妥之外,还要提出帮助解决的方法,这样别人会感激你!” 前面我主要是指出“不妥”之处,不过我也已经提出了解决方法:不用TL431,改用输入共模可以到零的精  详情 回复 发表于 2016-12-14 14:34
“我非常肯定的告诉你,你没有搞懂电路的工作原理”,那就请你仔细说明该电路的工作原理,越详细越好。另外,该电路目的是什么也请说明,让我搞懂。 Vcc当然不一定用7805,用别的芯片甚至用别的方法也可以。但Vcc的  详情 回复 发表于 2016-12-14 14:30


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maychang

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发表于 2016-12-14 14:30:16 | 显示全部楼层
czl618 发表于 2016-12-14 14:09
我非常肯定的告诉你,你没有搞懂电路的工作原理,这是一,其二,你是在做定量分析,谁告诉你一定要用7805 ...

“我非常肯定的告诉你,你没有搞懂电路的工作原理”,那就请你仔细说明该电路的工作原理,越详细越好。另外,该电路目的是什么也请说明,让我搞懂。
Vcc当然不一定用7805,用别的芯片甚至用别的方法也可以。但Vcc的稳定性要求越高,成本必定也越高。


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maychang

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发表于 2016-12-14 14:34:00 | 显示全部楼层
czl618 发表于 2016-12-14 14:09
我非常肯定的告诉你,你没有搞懂电路的工作原理,这是一,其二,你是在做定量分析,谁告诉你一定要用7805 ...

“即便是切实不妥,我们应该非常善意的提出,且告诉他不妥之外,还要提出帮助解决的方法,这样别人会感激你!”
前面我主要是指出“不妥”之处,不过我也已经提出了解决方法:不用TL431,改用输入共模可以到零的精密运放。


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maychang

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发表于 2016-12-14 14:40:54 | 显示全部楼层
czl618 发表于 2016-12-14 14:09
我非常肯定的告诉你,你没有搞懂电路的工作原理,这是一,其二,你是在做定量分析,谁告诉你一定要用7805 ...

“你看看你写的关于“整流电路”一,二,三,四,有些地方简单是在误导眼球,应该说明的没解释,用语不专业..... !”
欢迎指正!请指出哪些地方“用语不专业”,哪些地方“应该说明的没解释”。
不过在此需要说明:我写的“整流杂谈”还没有写完,后面还有五、六……,还要谈谈电感滤波、开关电源中的整流和滤波,等等。如果有“应该说明的没解释”之处,我可以在后续的帖子中补充解释。
不胜欢迎之至!


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2016-12-14 14:45:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 czl618 于 2016-12-14 15:14 编辑

朋友!你是真不懂还是在装糊涂啊!  我在首篇中,以非常明确的说明了用途,如果仍不清楚,那几十个字请你再看看,有没有明示其用途!  我说这个设计非常有“创意”;看来连你这样的专家还没搞清楚,可想,电路思路巧妙之处,从你的分析我就知道,你是用常规思维来看此电路,往往好多问题会让我们意想不到的结果,你写的整篇,差不多是一个意思,难道你就不可以逆向思维一下吗!为什么我坚持说你没有懂电路原理,也许你不服气,总共才四个元件,哪有不通之理啊!因为你的思维分析没有与实际电路结果相应,没有理解设计者的设计目的和想要达到的要求,因为你的分析与设计者的设计目的完全相反;
      其实我们都是做硬件的,在我们平时的电源设计中,经常遇到类似问题,通常的作法电流取样 都是用了运放,电路中最小动作电流才2mV .如果想达到比较精准的控制;358就另提了 得选用更高一级的运放,如果与现在的三只电路相比,无论是电路结构还是成本或性价比,这个电路都能匹美  
      现今世界;技术飞跃发展,尤其是电子技术,更是日新月异,不可否认,将来的技术发展更趋向于智能化,模块化,所谓创新,我认为就是新的思维改变昨天的传统思维,复杂的结构能用简单的技术所替代,这就是进步,就是创新!所以,我觉得这个电路非常有实用价值,为此,才把这种创新分享给大家
     另外,我建议本栏,就此问题请大家开始一次品头论足,说三道四的,以此拓展大家的思路!谢谢
   


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