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노트 / 전자회로

하드웨어전자회로8 / 12

전류 센싱 회로: 수 mV를 ADC로 읽기

션트 저항에 걸린 작은 전압을 증폭해 ADC로 읽습니다. 로우사이드와 하이사이드, 켈빈 연결, 오프셋 처리.

GROUND EMBEDDED · 정리 노트전자회로 08전류 센싱 회로위치장점단점로우사이드 (그라운드 쪽)간단, 일반 OP 앰프 …부하의 그라운드가 들뜸,…하이사이드 (전원 쪽)부하 그라운드 유지, 단…고공통전압 전용 앰프 필…

구성

부하 전류션트 저항수 mΩ증폭기수십 배RC 필터ADC
전류를 읽는 길. 션트의 수 mV를 증폭해 ADC 범위에 맞춥니다.

전류 → 션트 저항 → 수십 mV → 증폭기(10~50배) → RC 필터 → ADC

예) 10A 최대, 5mΩ 션트 → 50mV. 이득 20배로 키우면 1V. 양방향이라면 1.65V 오프셋을 더해 0.65~2.65V로 만들어 3.3V ADC 범위 안에 넣습니다.

로우사이드와 하이사이드

로우사이드부하와 GND 사이회로가 간단, GND가 뜸하이사이드전원과 부하 사이단락 감지 가능, 전용 증폭기 필요
션트를 어디에 두느냐.
위치 장점 단점
로우사이드 (그라운드 쪽) 간단, 일반 OP 앰프 가능 부하의 그라운드가 들뜸, 지락 감지 불가
하이사이드 (전원 쪽) 부하 그라운드 유지, 단락 감지 고공통전압 전용 앰프 필요 (INA240 등)

모터 인버터에서는 각 하프 브리지 아래(로우사이드 3션트)나 상 출력 선(인라인)에 션트를 둡니다.

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PCB에서 지킬 것

  • 켈빈 연결: 증폭기로 가는 선은 큰 전류가 흐르는 배선이 아니라 션트 패드에서 바로 따로 뽑습니다. 배선 저항의 전압 강하가 섞이지 않게 합니다.
  • 증폭기 입력 두 선은 나란히 붙여 같은 노이즈를 받게 합니다.

소프트웨어 보정

전원을 켰을 때 전류가 0인 상태에서 ADC 값을 여러 번 평균 내어 오프셋으로 저장하고 이후 값에서 뺍니다.

영상으로 이어 보기회로와 하드웨어 시리즈 8편전자제품 속 회로 소자는 어떻게 동작할까? · 저항 · 커패시터 · 인덕터 완벽 정리PROJECT COURSE회로도부터 PCB 발주까지 직접 해 보고 싶다면밸런싱 로봇 하나를 요구사항, 회로와 PCB, 펌웨어, 앱까지 실무 순서대로 만드는 강의입니다. 10파트 165강.강의 살펴보기 →FREE PDF무료 전자책 3권 받기이 주제를 한 권으로 이어서 읽고 싶다면. BLDC 모터 제어, 직렬통신, 센서를 책 분량으로 묶었습니다. 이메일만 남기면 바로 받습니다.무료로 받기 →