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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Current-Sense Output


Autor: Mille (Gast)
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Hallo,

ich verwende den Baustein TLE8102 von Infineon (Dual Low-Side-Switch).
Dieser besitzt ein "proportional load current sense" - man kann also
den Strom der beiden Lasten (getrennt oder auch zusammen) wieder 
rücklesen um etwa einen Stromsteuerung zu realisieren.
Ich verstehe jedoch das Prinzip dieser Stromrücklesung nicht:

"The TLE8102SG includes an integrated current sense feature. If the 
device is programmed (via SPI) to use this feature, the current source 
IIS of the current sense pin becomes active and generates a pull-down 
current proportional to the load current of the selected channel. An 
external pull-up resistor must be connected to the current sense pin to 
generate a voltage signal proportional to the load current of the 
selected channel. To achieve the specified accuracy for current sensing, 
the voltage VIS at the current sense pin must always be greater than or 
equal to 2 V. The current source IIS can also be programmed to generate 
a current proportional to the sum of the load current of both channels."

- was ist ein pull-down current?
... wie schaut die interne Struktur am "Stromausgabepin" aus?

- soweit ich das verstanden habe, wird ein Spannungsteiler gemacht oder?


LG mille

Autor: Roland Praml (pram)
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Dies ist i.d.R. ein Stromspiegel.

Bei einem Faktor von 1000 beispielsweise fließt 1/1000stel des Stromes, 
den der Switch schaltet, durch den Sensepin.

D.h. hängt eine Last von 1A am Switch so fließt 1mA übder den Pullup 
durch den Sensepin ab.
Bei einem Pullup von 1K fällt dann 1V am Pullup-Widerstand ab und diese 
Spannung kannst du mittels eines A/D-Wandlers auswerten.

Gruß
Roland

Autor: Mille (Gast)
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Das heisst der IC (Current-Sense-Pin) prägt je nach Laststrom einen 
proportionalen Strom in meinen Pull-Up-Widerstandszweig ein...

-> in deinem Beispiel würde ich dann 4V messen (@ Vdd=5V)?

-> dann muss ich aber auch je nach zu erwartendem Ausgangsstrom den 
Widerstand anpassen... jeden Strombereich kann ich dann gar nicht genau 
messen?

-> muss ich den Eingangsstrom meines A/D-Einganges (TC1796) dann 
schützen?
Bei 5A-Laststrom fließen dann im Pull-Down Widerstand 5mA (Verhältnis 
ist 1/1000) und das ist zuviel für den analogen Eingang? Ich weiß ja 
nicht wie hochohmig der Sense-Pin ist und sich somit der Strom 
aufteilt...

-> die Phrase hab ich noch nicht verstanden:
"... current sense pin becomes active and generates a pull-down
current..."
Wird im Chip intern ein Strom generiert und dieser über ein Widerstand 
nach Masse geschalten und mit meinem Pull-Up Widerstand wird ein 
Spannungsteiler gebildet?

lg mille

Autor: Roland Praml (pram)
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Mille schrieb:
> Das heisst der IC (Current-Sense-Pin) prägt je nach Laststrom einen
> proportionalen Strom in meinen Pull-Up-Widerstandszweig ein...

> -> die Phrase hab ich noch nicht verstanden:
> "... current sense pin becomes active and generates a pull-down
> current..."

GENAU das heißt das

> -> in deinem Beispiel würde ich dann 4V messen (@ Vdd=5V)?

richtig (Wobei man idealerweise einen differentiellen ADC verwenden 
sollte, so dass man nicht unbedingt gegen Masse messen muss

> -> dann muss ich aber auch je nach zu erwartendem Ausgangsstrom den
> Widerstand anpassen... jeden Strombereich kann ich dann gar nicht genau
> messen?

auch richtig, der "Lastwiderstand" sollte natürlich so gewählt werden, 
dass er den Messbereich möglichst aususnützt

>
> -> muss ich den Eingangsstrom meines A/D-Einganges (TC1796) dann
> schützen?

Nein der A/D Eingang ist hochohmig, der komplette Strom fließt durch den 
Pullup. Der Eingang muss lediglich 0-5V abkönnen (oder 3,3 wenn du den 
Pullup auf 3,3V legst)

> Bei 5A-Laststrom fließen dann im Pull-Down Widerstand 5mA (Verhältnis
> ist 1/1000) und das ist zuviel für den analogen Eingang? Ich weiß ja
> nicht wie hochohmig der Sense-Pin ist und sich somit der Strom
> aufteilt...

Fast richtig, soweit ich das Datenblatt gesehen hab, liegen am Sense-Pin 
immer mind. 2V an (darunter funktioniert er nicht mehr linear), er kann 
deshalb wohl nur 3mA einprägen. d.h. du kannst max 3A messen (ohne dass 
es zu ungenau wird)

> Wird im Chip intern ein Strom generiert und dieser über ein Widerstand
> nach Masse geschalten und mit meinem Pull-Up Widerstand wird ein
> Spannungsteiler gebildet?

Generiert wird der Strom nicht, er fließt eigentlich nur nach Masse ab. 
der Pullup dient dabei lediglich um den Strom in eine Spannung 
umzuwandeln, so dass du ihn mittels A/D-Wandler messen kannst.

Allerdings ist es so, wenn deine I/O-Pins nur 3,3V abkönnen und der 
Stromspiegel mind. 2V zum arbeiten braucht, dann bleiben noch 1,3V 
übrig.
Bei einem Single-Ended DAC kannst dann nur ~1/3 des Messbereichs 
ausnützen, was in Etwa 2 Bit Verlust bedeutet (d.H. bei 12 Bit hast noch 
~10 Bit)

Je nach Anwendungsfall ist dieser Verlust verschmerzbar (10A können dann 
immer noch auf 10mA genau gemessen werden)

Falls nicht, musst du etwas mehr Aufwand treiben.

Gruß
Roland

Autor: Mille (Gast)
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Ok danke für die Erklärung!!!!!!!

Habe leider keinen differenziellen ADC... wenn ich die Spannung am
Pull-Up gegenüber Masse messe, dann ist die Spannung am indirekt 
proportional dem Strom wenn ich das richtig verstanden habe?

lg mille

Autor: aha (Gast)
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Der Stromausgang ist ein gesteuerter NPN, der mind 2V gegen Masse haben 
soll, dh der Strom ist proportional zur Spannung ueber dem Pullup, dh 
proportional zu (5V - Ausgang). Das muss man eben dann Rechnen. Eine 
subtraktion.

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