El monitor de corriente, voltaje y potencia de 85 V, 75 A y 20 bits tiene una resistencia de detección de 535 μΩ

Texas Instruments ha creado una serie de monitores de corriente de precisión con salidas digitales, para uso en rieles de alimentación de -100 mV a +85 V, hasta ±78,64 A.

En cada caso, un ADC ΣΔ interno mide la corriente a través de una resistencia de detección integrada, así como el voltaje y la temperatura (comunicación con el host si es a través de I2C). Los circuitos integrados necesitan un suministro independiente de entre 2,7 y 5,5 V (típico de 640 µA, apagado máximo de 5 µA) y funcionarán entre -40 y +125 °C.

Tomando el INA781 como ejemplo, el ADC es de 20 bits.

"El INA781 informa la corriente, el voltaje del bus, la temperatura del troquel, la potencia, la energía y la acumulación de carga mientras realiza los cálculos necesarios en segundo plano", dijo TI. “El sensor de temperatura integrado tiene una precisión de ±2,5°C en el rango de temperatura de la unión. El diseño de baja compensación y deriva de ganancia permite que el dispositivo se utilice en sistemas precisos que no se someten a calibración de múltiples temperaturas durante la fabricación”.

La resistencia interna es un sensor de cuatro cables (ver diagrama) con ~535μΩ en la ruta de corriente, de los cuales nominalmente 400μΩ produjeron su voltaje de salida. El sistema de medición está precalibrado para su resistencia de detección y la temperatura se compensa durante el funcionamiento.

La corriente continua máxima es de ±75 A a 25 °C y, aunque la medición finaliza con picos de ±78,64 A, se pueden soportar picos más altos durante períodos cortos.

Se utiliza un oscilador interno recortado a más del 0,5% para cronometrar las conversiones de ADC y actuar como base de tiempo para los cálculos de energía y carga.

La respuesta del filtro digital incorporado varía con el tiempo de conversión, "por lo tanto, el reloj preciso garantiza la respuesta del filtro y la coherencia de la frecuencia de muesca a través de la temperatura", dijo la compañía.

Se proporcionan tiempos de conversión de ADC de 50 µs a 4,12 ms, así como un promedio de muestra de 1x a 1024x para reducción de ruido.

La corriente de compensación es de ±5,5 mA máx., con una desviación máxima de ±25 µA/°C. El error de ganancia del sistema es de ±0,5 % a 50 A, con una deriva típica de ±25 ppm/°C. El rechazo máximo de modo común es ±100 µA/V y la corriente de polarización de entrada máxima es 2,5 nA.

La precisión del monitoreo de energía es de ±0,6 % y la precisión tanto de energía como de carga es de ±1,1 % (todo a 25 °C, escala completa).

El empaque del INA781 es WSON 15 de 6 x 6 mm, y el INA741 similar viene en un QFN 14 de 5 x 43 mm y tiene una derivación de ±35 A y 800 µΩ.

Con convertidores de 16 bits, otros dispositivos nuevos de la familia son: INA780x, INA740x (derivación de 800 µΩ), INA745x (40 V, derivación de 800 µΩ) e INA700 (40 V, 2 mΩ 15 A).

Se prevén aplicaciones en suministro de energía, infraestructura de red, baterías industriales, equipos de prueba, equipos de telecomunicaciones y servidores empresariales.

La página del producto INA781 se puede encontrar aquí