Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strommessung in Brücke - Glitch bei LT1999-10


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von Blue_Audio (Gast)


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Salut zusammen,

ich arbeite aktuell an einer Strommessung für eine H-Brücke mit der 
verschiedene Induktive Lasten betrieben werden. Da ich auch die 
Stormverläufe beim Kurzschließen der Last in der Brücke sehen muss 
scheidet leider High- bzw. Low-Side als Messort aus. Ich habe einen 
200mOhm Shunt in Serie zur Last. Die Betriebsspannung der Brücke beträgt 
24V, damit ist der Common-Mode-Bereich der meissten Differenzverstärker 
ja bereits überschritten. Also habe ich mich für den LT1999-10 
entschieden, da er Bi-direktionale Strommessung bis 80VCM erlaubt. Eine 
unschöne Sache ist allerdings ein Peak im Ausgangssignal beim umschalten 
der Brücke der nicht auf das Verhalten der induktiven Last zurück geht.

In der Simulation kann man das auch schön sehen wenn man R2 überbrückt. 
Misst man den Strom an V+ oder an In+/In- sieht man dass es sich dabei 
um einen tatsächlich fließenden Strompeak in die Eingänge handelt der, 
meiner Vermutung nach durch die internen Tiefpässe zum verschliffenen 
Peak an Vout wird.

Kann mir jemand evtl erklären wieso das zustande kommt und ob es ggf. 
eine Möglichkeit gibt das zu verbessern?

Grüße und Merci

von Purzel H. (hacky)


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Die Umschaltpeaks wuerde ich erwarten. Die sind sogar im Datenblatt so 
gezeigt. Was ist nicht gut daran ?

Zeig mal ein Oszilloskop Bild von denen.

: Bearbeitet durch User
von Blue_Audio (Gast)


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So, anbei mal Bilder von der Messung.

Gelbe Trace ist das rohe Ausgangssignal, die Roten sind dann durch einen 
ca. 150kHz Tiefpass 1. Ordnung.


Der peak Tritt nur bei einer Stromrichtung auf. Sowohl bei Strom an als 
auch bei Strom aus. In der anderen Stromrichtung der Brücke gibt es den 
Effekt nicht.

Grüße

von Dieter (Gast)


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von Newbie (Gast)


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Dieter schrieb:
> Grundlagen:
>
> Beitrag "ALLGEMEIN: Woher kommen Überschwinger"
>
> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gibbs%E2%80%99sches_Ph%C3%A4nomen

Setzen 6... du hast offensichtlich die Beiträge nicht verstanden. Das 
was du für überschwinger hältst ist das prellen das Ankers der Last. Die 
Spikes sind steilflankig und auf denn Bildern auch gut zu sehen, ebenso 
wie in der Simulation. Sie sind eben keine überschwinger.

von Achim S. (Gast)


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Newbie schrieb:
> Das
> was du für überschwinger hältst ist das prellen das Ankers der Last

Und dieses Prellen tritt nur bei einer Stromrichtung auf, aber nicht bei 
der anderen? Und es tritt sogar in einer Simulation auf, bei der gar 
kein Motor mit Anker vorhanden ist?

@TO: Bei einer Stromrichtung sieht dein LT1999 beim Schalten einen 
Gleichtaktsprung am Eingang, bei der anderen nicht. Beim 
Gleichtaktsprung bleibt zwar die Differenzspannung zwischen beiden 
Eingängen konstant, aber die beiden Einzelspannungen vin+ und vin- 
bewegen sich "gleichzeitig" von 0V zur Versorgungsspannung bzw. 
umgekehrt.

Der LT1999 versucht zwar diesen Gleichtaktsprung zu unterdrücken. Aber 
die Gleichtaktunterdrückung bei hohen Frequenzen (die in den steilen 
Schaltflanken auftreten) ist nicht beliebig gut. Siehe im Datenblatt die 
Parameter "commond mode rejection" und "common mode step recovery".

Das erklärt jedenfalls den Sprung in deiner Simulation. In deiner 
Messung erklärt das die extrem scharfen Nadelspitzen auf einer 
µs-Zeitskala (also das, was in deiner ersten Messung als "senkrechte 
Linie mit Überschwinger" zu erkennen ist). Ich gehe davon aus, dass sich 
darauf deine Frage bezog (nicht auf das Nachschwingen auf der 
ms-Zeitskala, das tatsächlich etwas mit der Dynamik des Motors zu tun 
haben kann).

von Dieter (Gast)


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Die parasitären Kapazitäten der Schaltelemente wirken auch 
differenzierend. Diese zwei schmalen zwei Rechtecke (und deren 
Überschwinger inklusive parasitärer Induktivitäten) mit der Breite der 
Anstiegs-, bzw. Abstiegszeiten, machen auch Impulse, die sich irgendwie 
auch niederschlagen und auch in der Simulation.

Und der Effekt der nachlassenden Gleichtaktunterdrückung bei hohen 
Frequenzen erklärte Achim bereits.

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