具有270V共模抑制性能的雙向隔離式高端電流檢測模塊
在轉換成數字字之前的信號鏈最后一級上,AD8622輸出電壓接受調理,以適合ADC的模擬輸入電壓范圍。圖4所示的“漏斗放大器”AD8475提供兩個(gè)可選衰減系數(0.4和0.8)。此外,信號會(huì )轉換成差分形式,輸出端的共模電壓則由VOCM引腳上的電壓決定。采用5 V單電源供電時(shí),模擬輸入電壓范圍為±12.5 V(對于單端輸入)。
圖4. AD8475漏斗放大器
如圖1所示,輸出共模電壓由電阻分壓器設置為2.5 V,而電阻分壓器則由ADR435的5 V基準輸出驅動(dòng)。
該系統的主要噪聲源是AD629在0.1 Hz至10 Hz帶寬范圍內的15 μV p-p輸出噪聲。對于100 mV滿(mǎn)量程信號,無(wú)噪聲代碼分辨率為:
AD8622的輸出噪聲僅為0.2 μV p-p,與AD629相比可忽略不計。AD8475的輸出噪聲為2.5 μV p-p,當滿(mǎn)量程信號電平為4 V p-p時(shí)同樣可忽略不計。
注意,AD7170的電源電壓由四通道隔離器ADuM5402的隔離電源輸出(+5.0 VISO)提供。AD7170的基準電壓由 ADR435精密XFET?基準電壓源提供。ADR435的初始精度為±0.12%(A級),典型溫度系數為2 ppm/°C。ADR435具有7.0 V至18.0 V的寬工作范圍,采用+15.0 V供電軌作為電源。
雖然AD7170 VDD和REFIN(+)都可以采用5.0 V電源,但使用獨立的基準電壓源可提供更高的精度。
AD7170 ADC的輸入電壓在A(yíng)DC的輸出端轉換為偏移二進(jìn)制碼。ADuM5402為DOUT數據輸出、SCLK輸入和PDRST輸入提供隔離。雖然隔離器是可選器件,但建議使用該器件來(lái)保護下游數字電路,使其不受高共模電壓影響,以免發(fā)生故障。
代碼在PC中利用SDP硬件板和LabVIEW軟件進(jìn)行處理。
圖5比較了LabVIEW記錄的ADC輸出端代碼與基于理想系統而計算的理想代碼。圖中顯示該電路如何在整個(gè)輸入電壓范圍內(?100 mV至+100 mV)實(shí)現不足0.5%的端點(diǎn)線(xiàn)性誤差。如果需要,可以使用軟件校準消除失調誤差和增益誤差。
圖5. 實(shí)際代碼、理想代碼、誤差百分比與分流電壓的關(guān)系圖
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