Current Sense low side H-Bridge an 5V ADC

[Rolf J. (rolf_j)]

Hallo,

ich möchte mit einem ADC in einem uC ( Cypress PSOC 4 4200 ) den 
Motorstrom einer H-Bridge ( L6206 ) über einen low side Widerstand 
messen. Auf meinem Oszi sehe ich Spikes bis so etwa -1V, wenn sich z.B. 
die Strombegrenzung der H-Bridge einschaltet.

Ich suche eine Schaltung, die den Eingang des uC überleben lässt, die 
allerdings ohne dual rail OpAmp auskommt, also aus passiven Komponenten 
besteht. Einen single rail OpAmp hätte ich ja im 4200.

Das einzige, was mir in den Sinn kommt, ist ein Spannungsteiler gegen 
5V. Gibt es sonst noch was ?

[Student (Gast)]

Na bei negativen Spannungen lässt sich ein dual supply nicht verhindern.

Aber: wie misst du denn die Spannung? "über" dem Widerstand vs gnd? Wenn 
ja, miss doch einfach an beiden Widerstand pins und dann kannst du ja 
theoretisch die Kabel tauschen (vorausgesetzt, die ströme fließen immer 
in die gleiche Richtung).

Theoretisch kannst du auch mit koppelkondensatoren das Potential zB um 
2.5V anheben, dann gibt's keine negativen Werte mehr.

[Wolfgang (Gast)]

Rolf J. schrieb:
> Auf meinem Oszi sehe ich Spikes bis so etwa -1V, wenn sich z.B.
> die Strombegrenzung der H-Bridge einschaltet.

Und wie sieht dabei deine Masseführung aus?

Mit welcher Zeitauflösung möchtest du den Strom überhaupt messen?

[Rolf J. (rolf_j)]

Masseführung habe ich in meinem PCB-Layout dem Sinne nach der AppNote zu 
L6206 entworfen. Von diesem Problem habe ich auch in anderen Foren 
gelesen. Könnte ich auch nochmal mit offizieller Karte von ST 
verifizieren.

Ich möchte so im kHz-Bereich messen.

[Eiermann (Gast)]

Salam,
mach einen Tiefpassfilter rein. Besser wäre ein OPV im 
Differenzverstärkerbetrieb.

Allah O'Akbar

[Volker B. (Firma: L-E-A) (vobs)]

Hallo,

Rolf J. schrieb:

> ich möchte mit einem ADC in einem uC ( Cypress PSOC 4 4200 ) den
> Motorstrom einer H-Bridge ( L6206 ) über einen low side Widerstand
> messen.
(...)
> Ich suche eine Schaltung, die den Eingang des uC überleben lässt
(...)

Wenn es Dir nur auf den Schutz ankommt, sollten ein Serienwiderstand und 
zwei Klemmdioden genügen, eine gegen Gnd der MCU und eine gegen Vcc. 
Wenn der Widerstand ausreichend hochohmig ist, sollten die 
Eingangs-Schutzdioden der MCU als Schutz ausreichen. Im Datenblatt 
müssten die entsprechenden Daten stehen...

Wenn Du jedoch die negativen Ströme ebenfalls erfassen willst, weil Du 
beispielsweise den Motor generatorisch bremsen willst, dann würde ich 
mittels eines OpAmps noch Vref/2 auf das Signal addieren und passend 
skalieren, sodass bei maximalem Strom Vref erreicht wird. Eine 
entsprechende Schaltung und die zugehörigen Dimensionierungshinweise 
finden sich im Tietze/Schenk. Der OpAmp benötigt dazu übrigens keine 
negative Versorgungspannung, R2R wäre aber kein Fehler.

Zwei Hinweise noch:

* Bei PW-Modulation wäre entweder eine Glättung sinnvoll oder der ADC 
muss auf die PWM synchronisiert werden.

* Beim OpAmp das Gain Bandwith Product beachten. Ggf. zwei Verstärker in 
Serie schalten.

Grüßle,
Volker.

[Patrick C. (pcrom)]

>>Das einzige, was mir in den Sinn kommt, ist ein Spannungsteiler gegen
5V
Ja, das ist eine moeglichkeit aber dann besser noch spannungsteiler 
gegen eine referenzspannung zwischen 0 und 5V. Kann man einfach 
produzieren mit dem PSOC4200. Dann differentiel messen, + am 
referenzspannung und - am spannungs-geteiltem signal (oder andersrum). 
Vielleicht noch kleiner cap auf input um das meszsignal zu filtern

[Rolf J. (rolf_j)]

Dankr für die Hinweise.

@Volker:
das mit dem OpAmp und einer Vx zum addieren geht mit den PSOC4200 OpAmps 
hoffentlich. Und auch ein Filter geht sicher damit, denn das PWM-Signal 
kann ja bis auf 0% runtergehen und ausserdem kann ich den S&H des ADC 
nicht genug steuern. Es gibt nur StartOfConversion, wann der S&H auf und 
zu macht ist unbekannt.

@Patrick: aber vielleicht genügt entsprechend dimensionierter 
Spannungsteiler + C.

Werd halt experimentieren und/oder LTspicen.

Gruß Rolf

[Patrick C. (pcrom)]

>> aber vielleicht genügt entsprechend dimensionierter Spannungsteiler + C

Dann kannst du aber keine negatieve spannung messen. Brauchst du das 
nicht ?