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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik INA138 - Strommessung - Widerstandsdimensionierung


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Autor: j.z. (Gast)
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Ausgangslage:
Der Stromfluss eines Steckernetzteils soll überwacht werden
Steckernetzteil: 15VDC / 6A (max)
Dies wollte ich mit dem Bauteil INA138 realisieren. Da ich mit diesem 
(oder ähnlichen Bauteilen) keine Erfahrung habe bin ich mir bei der 
Dimensionierung der Widerstände nicht 100% sicher. Wenn jemand 
Erfahrungen hat, und mir meine Gedankengänge bestätigen (oder mich 
korigieren) könnte wäre mir dies eine große Hilfe. Danke schon mal im 
voraus.

Gedankengang:

Ich betreibe den INA138 in Standartbeschaltung


Rs:
Aus dem Datenblatt habe ich entnommen, dass die Spannung die über Rs 
abfallen sollte zwischen 50mV und 100mV liegen sollte. Der maximale 
Strom, der über den Shunt fließen kann beträgt 6A

Wenn man nun den Widerstand aus diesen beiden Angaben errechnet ergibt 
sich

Rs = Urs/Is = 100mV/6A = 17mOhm ~ 15mOhm (dabei ergibt sich dann ein 
Ismax von 6,6A)

Pmax = Urs*Ismax = 100mV*6,6A = 0,66W

Rs = 15mOhm / 0,66W

Aufgrund der leichtern Beschaffung würde ich anstatt 17mOhm einen 15mOhm 
Widerstand nehmen. Damit wird der Messbereich zwar von 6A auf 6,6A 
vergrößert aber das sollte ja kein Problem sein.


Rl:
Aus dem Datenblatt habe ich folgende Formel:
Vo = Is*Rs*Rl/5kOhm
Diese habe ich auf Rl umgestellt
Rl = Vo*5kOhm/Is*Rs

Vo sollte bei Mximalstrom 4V betragen (bei V+=5V sollten Vo=4V laut 
Datenblatt möglich sein)

Rl = 4V*5kOhm/6A*15mOhm = 222kOhm ~ 220kOhm

Autor: Wolfgang (Gast)
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j.z. schrieb:
> Ich betreibe den INA138 in Standartbeschaltung

Welche Standart hast du denn gewählt - vertikal oder horizontal, direkt 
auf der Platine oder im Sockel?

Beitrag #5429661 wurde vom Autor gelöscht.
Autor: j.z. (Gast)
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Direkt auf der Platine
Würde das einen Unterschied machen

Autor: Dieter (Gast)
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Wenn es auf der Platine nichts ausmacht, dann lass noch Platz für einen 
parallelen Widerstand zum Shunt und für einen seriellen Widerstand am 
Ausgang.

15mOhm sind ok, d.h, eine nahen Wert, der leicht zu bekommen ist zu 
verwenden.

Autor: Dieter (Gast)
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Wenn der INA geschossen wurde, tauscht es sich bequemer mit Sockel.

Mit Peaks durch Elkos bei einer Spannung von 15V ggf. möglich (aber im 
Datenblatt nicht nachgeprüft).

Autor: Nachhilveleerer (Gast)
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j.z. schrieb:
> Direkt auf der Platine
> Würde das einen Unterschied machen

http://wortwuchs.net/standart-standard/

http://www.rechtschreibtipps.de/standard.php

--------

Zur technischen Seite: Erarbeite die Lösung selbst! Das Datenblatt hast 
Du gelesen, Deine Beschreibung klingt recht schlüssig. Also baue das so 
auf und gucke Dir an, welche Werte kommen.

Man kann viele Fragen im Forum stellen, oder man setzt sich an den 
Meßplatz und guckt selbst - was wird wohl im Endeffekt hilfreicher sein, 
Eigenständigkeit und Wissen aufzubauen?

Autor: Karl (Gast)
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j.z. schrieb:
> Direkt auf der Platine
> Würde das einen Unterschied machen

Lass Dich nicht verarschen, der Herr Lehrer spielt auf die "Standart" 
an.

j.z. schrieb:
> Rs = 15mOhm / 0,66W

Sollte dann mindestens ein 1W-Widerstand sein. Leiterführung beachten, 
also Sense-Leitungen zum IC direkt an den Lötpads vom Widerstand 
abgreifen.

j.z. schrieb:
> Rl = 4V*5kOhm/6A*15mOhm = 222kOhm ~ 220kOhm

Ja, passt so. Kommt mir zwar erstmal recht hoch vor, aber das liegt an 
Deinen 4V Messspannung.

Autor: Karl (Gast)
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Dieter schrieb:
> Mit Peaks durch Elkos bei einer Spannung von 15V ggf. möglich (aber im
> Datenblatt nicht nachgeprüft).

Hätteste mal reingeschaut. Der INA hat an beiden Eingängen 5kohm und 
kann 60V Common Mode ab. Was für Peaks durch was für Elkos stellst Du 
Dir da so vor?

Autor: Dieter (Gast)
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Karl schrieb:
> Dieter schrieb: ...

Dank Karl, er sah im Datenblatt nach. Bedenken sind also hinfällig.

Erst mal den worst-case annehmen, und dann abklopfen, ob es überhaupt 
zutreffen könnte. Ohne das Netzteil zu kennen, könnte es aber im Ausgang 
einen (mindd.) 4700µF Elko haben und die Last mit Schalter/Stecker auch 
sowas ohne Einschaltstrombegrenzung.

Autor: Dieter (Gast)
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Am Ausgang kann sich noch eine Induktivität zur Entstörung befinden. 
Wenn der Stecker abgezogen wird, kann es noch einen Fly-Back ImPuls 
geben, der über 60V gehen kann.

Autor: Karl (Gast)
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Dieter schrieb:
> 4700µF Elko haben und die Last mit Schalter/Stecker auch
> sowas ohne Einschaltstrombegrenzung.

Ja und? Die Spannung an den INs kann auch in dem Fall nicht größer 
werden als  Uin, und das muss der INA eh abkönnen, kann er bis 36V auch.

Dieter schrieb:
> Am Ausgang kann sich noch eine Induktivität zur Entstörung befinden.

Es könnte auch regelmäßig jemand mit dem Hammer draufklopfen, oder ihn 
auf den Grill legen.

Kann alles sein...

Autor: ...na Mahlzeit. (Gast)
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Wolfgang schrieb:
> Welche Standart hast du denn gewählt - vertikal oder
> horizontal, direkt auf der Platine oder im Sockel?

Um hierbei wenigstens den Anschein von Hilfswilligkeit
zu erwecken hättest Du "Stand-Art" schreiben sollen.

Ja, ich weiß schon ... ein Witz, den man erklären muß, ist
nicht lustig. Aber sooo besonders lustig war der eh nicht.

Ich persönlich bin ja mit j.z.s Rechtschreibung zu 99,99%
zufrieden - und das reicht imho locker und leicht aus.

Nachhilveleerer schrieb:
> Man kann viele Fragen im Forum stellen, ...

Ach, komm. Trink was &/oder leg Dich hin, bei Übellaunigkeit.

Autor: Dieter (Gast)
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Karl schrieb:
.....
> Kann alles sein...

Erst mal macht man nichts, behaelt es im Hinterkopf, laesst auf der 
Platine noch Platz fuer ne SurpresserDiode als Option.

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