High-Side Current-Sense Amplifier, maximale Spannung, warum ?

[Bernhard (Gast)]

Hallo,

ich habe bisher Strommessungen immer mit Massebezug durchgeführt.

Da ich jetzt aber auch einfacher Kurzschlüsse zwischen Masse und der 
Last erkennen können möchte, möchte ich auf eine High-Side-Strommessung 
umsteigen.

Meine Frage mag vielleicht etwas blöd sein, aber, beim Durchschauen 
passender Verstärker-ICs fällt mir immer auf, dass die Hersteller eine 
maximale Betriebsspannung angeben, obwohl der Spannungsabfall über den 
Shunt naturgemäßg sehr klein ist.


Wo entstehen da im Inneren hohen Spannungen?
(Fehlerfall ausgenommen)


Viele Grüße
Bernhard

[Bernhard (Gast)]

Kleiner Nachtrag:

Als Beispiel meine ich zum Beispiel den MAX9612

[Jens M. (schuchkleisser)]

Weil der Chip an der Lastspannung angeschlossen wird, duh?

Das kann man sogar schon im Google-Vorschaubild sehen, da muss ich 
nichtmal das Datenblatt aufmachen...

[Jörg R. (solar77)]

Bernhard schrieb:
> dass die Hersteller eine maximale Betriebsspannung angeben...

Betriebsspannung, damit wird der Chip versorgt. Und da gibt es natürlich 
Grenzen. Das hat nichts damit zu tun dass über dem Shuntwiderstand, der 
an den Sense-Eingängen, nur eine kleine Spannung abfällt.

[Jens G. (jensig)]

>Meine Frage mag vielleicht etwas blöd sein, aber, beim Durchschauen
>passender Verstärker-ICs fällt mir immer auf, dass die Hersteller eine
>maximale Betriebsspannung angeben, obwohl der Spannungsabfall über den
>Shunt naturgemäßg sehr klein ist.

Es geht doch nicht um den Spannungsabfall, sondern einmal um die 
Highsidespannung gegenüber Masse, an der der IC auch noch hängt. Und da 
gibt's logischerweise immer irgendwo eine Grenze. Und andererseite eben 
um dessen Betriebsspannung, denn so ein IC lebt ja nicht von Luft, wenn 
er das Meßsignal ein bißchen aufbereiten soll. Wo ist da jetzt das 
Verständnisproblem?

[Jörg R. (solar77)]

Jens G. schrieb:
> Es geht doch nicht um den Spannungsabfall, sondern einmal um die
> Highsidespannung gegenüber Masse, an der der IC auch noch hängt.

Und damit hat der TO wohl ein Verständnisproblem und fragt deshalb nach. 
Die Frage kann daher auch ohne erhobenen Zeigefinger beantwortet 
werden;-)

[Stefan F. (Gast)]

Wenn der Shunt z.B. an 100V liegt, dann hat der + Eingang 100V und der - 
Eingang vielleicht 99,9V - relativ zu GND.

Der Chip mit dem du die Spannung misst, hat an seinem GND Anschluss 0V 
und verträgt nicht beliebig viel Spannung an seinen Eingängen. 100V ist 
für den Chip ziemlich viel.

Es gibt aber auch Chips, die nicht an GND hängen und ihr Ausgangssignal 
typischerweise seriell über einen Optokoppler abliefern.

[Bernhard (Gast)]

Das Problem mit der Versorgungsspannung lässt sich doch mittels 
Zenerdiode die an die Hochspannung angeschlossen ist und Widerstand 
verbunden mit Masse des Bauteils lösen ?

Den IC Spannungsausgang könnte man doch zum Beispiel mit der Basis eines 
PNP-Transistors verbinden und sich einen kleinen Verstärker dahinter 
setzen ?


Oder sind solche Sachen standardmäßig einfach nicht vorgesehen?


Viele Grüße
Berhnard

[Stefan F. (Gast)]

Bernhard schrieb:
> Das Problem mit der Versorgungsspannung lässt sich doch mittels
> Zenerdiode die an die Hochspannung angeschlossen ist und Widerstand
> verbunden mit Masse des Bauteils lösen ?

Ja, manchmal wird das so gemacht. Aus Sicht des IC ist die 
Eingangsspannung dann entsprechend geringer.

Wenn in einem Datenblatt eine maximale Spannung genannt wird, dann 
bezieht sie sich (falls nicht anders angegeben) immer auf den GND 
Anschluss des IC, nicht auf Erde.

[??? ?. (wookiee)]

Ja, kann man. Wird auch gemacht.
Im Anhang ist ein Auszug aus dem Datenblatt vom ZXCT1107 von Diodes Inc.

[Jens G. (jensig)]

Jörg R. (solar77) schrieb:

>Jens G. schrieb:
>> Es geht doch nicht um den Spannungsabfall, sondern einmal um die
>> Highsidespannung gegenüber Masse, an der der IC auch noch hängt.

>Und damit hat der TO wohl ein Verständnisproblem und fragt deshalb nach.
>Die Frage kann daher auch ohne erhobenen Zeigefinger beantwortet
>werden;-)

Wo siehst Du denn da schon einen erhobenen Zeigefinger.

Bernhard (Gast) schrieb:

>Das Problem mit der Versorgungsspannung lässt sich doch mittels
>Zenerdiode die an die Hochspannung angeschlossen ist und Widerstand
>verbunden mit Masse des Bauteils lösen ?

Und warum willst Du das unbedingt auf diese Art bei diesem IC nochmal 
extra so machen? Der hat doch schon alles so drin, so daß Du den einfach 
zw. Highside und Masse klemmen kannst, und dabei gleich ein 
massebezogenses Signal ausgibt.

>Den IC Spannungsausgang könnte man doch zum Beispiel mit der Basis eines
>PNP-Transistors verbinden und sich einen kleinen Verstärker dahinter
>setzen ?

Und Du meinst, das ist jetzt einfacher und genauer?

[Jörg R. (solar77)]

Jens G. schrieb:
> Wo siehst Du denn da schon einen erhobenen Zeigefinger.

Sorry und Entschuldigung bei Dir;-)

Ich meinte den anderen Jens...

Jens M. schrieb:
> Weil der Chip an der Lastspannung angeschlossen wird, duh?
>
> Das kann man sogar schon im Google-Vorschaubild sehen, da muss ich
> nichtmal das Datenblatt aufmachen...

[M. K. (sylaina)]

Bernhard schrieb:
> Das Problem mit der Versorgungsspannung lässt sich doch mittels
> Zenerdiode die an die Hochspannung angeschlossen ist und Widerstand
> verbunden mit Masse des Bauteils lösen ?

Und was soll die Zenerdiode machen? ;)

Es gibt nun mal kein Bauteil, dass bis zur Unendlichkeit spannungsfest 
ist. Damit muss man leben ;)

[HildeK (Gast)]

Bernhard schrieb:
> Das Problem mit der Versorgungsspannung lässt sich doch mittels
> Zenerdiode die an die Hochspannung angeschlossen ist und Widerstand
> verbunden mit Masse des Bauteils lösen ?

Schon, aber bei deinem Beispiel mit dem MAX9612 würde auch ein µC über 
I2C angeschlossen werden. Und wenn der nun Massebezug hat?

[Jens G. (jensig)]

??? ?. (wookiee) schrieb:

>Ja, kann man. Wird auch gemacht.
>Im Anhang ist ein Auszug aus dem Datenblatt vom ZXCT1107 von Diodes Inc.

Der hat offensichtlioch einen Stromausgang, und läßt sich daher über 
einen T in Basisschaltung auf Massebezug umtrimmen. Aber der T 
verfälscht etwas das Ergebnis, da ja die Basis einen kleinen Teil des 
Ausgangsstroms abzieht.
Hätte der IC einen Spannungsausgang, oder gar digital wie der MAX9611, 
dann sehe der Aufwand deutlich höher aus.
Irgendeine Betriebsspannung brauchen die ICs sowieso. Ob man das jetzt 
über eine extra Spannungsquelle macht, oder aus der Highsidespannung 
über R und ZD realisiert, ist dabei egal. Aber wenn die Betriebsspannung 
sich nicht auf Masse bezieht, sondern der IC direkt oben an der 
Highsidespannung gehängt wird mit ebenfalls hochgehängter Masse des IC, 
dann wird die Auskopplung des Ausgangssignal schwieriger und 
aufwändiger, wie beim erwähnten ZXCT1107, da es ja überlicherweise 
massebezogen sein soll.

[Wolfgang (Gast)]

Bernhard schrieb:
> Da ich jetzt aber auch einfacher Kurzschlüsse zwischen Masse und der
> Last erkennen können möchte, möchte ich auf eine High-Side-Strommessung
> umsteigen.

Dann tue das, z.B. mit einem INA240

[Jens M. (schuchkleisser)]

Frage lautet:
Bernhard schrieb:
> Wo entstehen da im Inneren hohen Spannungen?

Antwort dazu:

Jens M. schrieb:
> Weil der Chip an der Lastspannung angeschlossen wird, duh?

Da ist kein erhobener ZF, höchstens ein "hast du eigentlich auch nur 3 
Sekunden auf die erste Seite des Datenblatts gekuckt? Offensichtlich 
nicht"...
Aber bitte, wenn ihr meint...