一款高精度******电流取样电路(仿真)

czl618

一款高精度******电流取样电路(仿真) [复制链接]

 

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;

okhxyyo

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maychang

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。

maychang

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。

简单happy

先收藏了看看

qwqwqw2088

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

maychang

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。

maychang

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。

czl618

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!

maychang

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？

czl618

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！

qwqwqw2088

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

maychang

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。

maychang

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。

maychang

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。

czl618

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！

maychang

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。

maychang

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。

maychang

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！

czl618

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