EO_502

ELETTRONICA OGGI 502 - MAGGIO 2022 38 ANALOG OP AMPS di isolamento è scegliere l’intervallo di tensione di ingresso del dispositivo. La maggior parte degli amplificatori isolati ottimizzati per il rilevamento della corrente dispone di opzioni per un intervallo di tensione di ingresso lineare di ±50 mV o ±250 mV. Determinare l’intervallo di tensione di ingresso adatto all’applicazione dipende dall’intensità della corrente misurata e dalla dimensione della resistenza di shunt. In generale, i sistemi con elevate intensità di corrente richiedono di solito un amplificatore isolato con un intervallo di ingresso inferiore, ad esempio ±50 mV. I sistemi con intensità di corrente relativamente basse possono trarre vantaggio da un intervallo di tensione di ingresso di ±250 mV, leggermente più ampio, che permette rapporti segnale/rumore più elevati. Vi sono due equazioni da tenere in considerazione nella scelta dell’intervallo della tensione di ingresso: la legge di Ohm (Equazione 1) e la potenza dissipata in una resistenza (Equazione 2): V = I × R (Eq. 1) P = I 2 × R (Eq. 2) Queste due equazioni determinano il compromesso tra la massimizzazione dell’intervallo di ingresso a fondo scala di un amplificatore isolato e la quantità di potenza dissipata nella resistenza di shunt. Inserendo i valori di corrente e resistenza, l’Equazione 1 calcola la caduta di tensione attraverso la resistenza di shunt. Occorre cercare di portare questacadutadi tensione il piùvicinopossibileall’intervallo di tensione di ingresso a fondo scala dell’amplificatore isolato, in quanto qualsiasi discrepanza tra i due valori comporta una perdita diretta in termini di risoluzione. L’Equazione 2 quantifica la potenza dissipata nella resistenza di shunt. Questo aspetto è importante, in quanto le resistenze di shunt iniziano ad avere una deriva (in base alla loro specifica in termini di deriva di temperatura) dall’auto-riscaldamento quando la potenza dissipata attraverso la resistenza raggiunge la metà della dissipazione di potenza nominale, provocando quindi un errore di guadagno. Per evitare un’eccessiva deriva dello shunt causata dall’auto-riscaldamento, spesso conviene limitare la dissipazione di potenza nominale della resistenza di shunt in modo che sia pari o inferiore ad un ottavo della dissipazione di potenza nominale. Ad esempio, se il fabbisogno di corrente è richiesto per una corrente nominale di 18 A e una corrente massima di 52 A. Sapendo che vi sono due opzioni per l’intervallo di tensione di ingresso lineare (±50 mV e ±250 mV), nonché per la corrente massima, è possibile calcolare i valori ideali della resistenza di shunt per soddisfare l’intervallo di ingresso a fondo scala per entrambe le scelte: ±50 mV: R Ideal = 0,96 mΩ ±250 mV: R Ideal = 4,8 mΩ Per trovare i valori della resistenza di shunt standard più vicini: Per ±50 mV: R = 1 mΩ, oppure per ±250 mV: R = 5 mΩ Inserendoquesti valorinell’Equazione1èpossibilecalcolare Fig. 3 – L’amplificatore isolato AMC3302 con un convertitore CC/CC interno