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Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介「電流測定の基礎:電流センス抵抗器、電流センスアンプ」

     
   
     
     
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No.1168 2019.2.12
 
     


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◇Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介
 「電流測定の基礎:電流センス抵抗器、電流センスアンプ」

◇MD6603搭載「デジタル電源用マイコン評価基板 CHEWING GUM」
 バージョンアップして好評発売中!

◇PICK UP PRODUCTS

 
     
 
 
       
 

Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介
「電流測定の基礎:電流センス抵抗器、電流センスアンプ」

 
       
 

 

 

 「アプリケーションラボ」は、Digi-Key社のご協力をいただいて、Digi-Key社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。

 今回は、その中から2回に分けて詳しく解説されているシャント抵抗器を用いて電流を正確に測定する方法についての解説記事の概要をご紹介します。

 

■電流測定の基礎:第1部 - 電流センス抵抗器

■電流測定の基礎:第2部 - 電流センスアンプ

 

 最近の電子機器では省エネが求められており、無駄な電流が流れないように電流を監視する必要性が高まっています。電流を測定するには、電流の経路に低い値の精密抵抗器を挿入し、その両端の電圧降下を測定します。この抵抗器をシャントと呼びますが、シャント(Shunt)は"分流する" という意味で、本来は分流用として電流計に並列に入れる抵抗器のことです。

 【アプリケーションラボ】の技術解説の第1部では、シャント抵抗器の選択方法、2端子タイプと4端子タイプの測定法の違いなどについて解説しています。4端子タイプのシャント抵抗器は、リード部分の抵抗値による誤差を避けるため、ケルビン接続を採用することで真正のシャント抵抗値による電圧降下を測定するために使用します。2端子タイプの場合は、プリント基板のパターンでケルビン接続にする必要があります。

 【アプリケーションラボ】の技術解説の第2部では、電流センスアンプについて解説しています。シャント抵抗器で生じる電圧は非常に小さいので、A/Dコンバータで変換できるように、高精度のオペアンプを使用した電流センスアンプで増幅する必要があります。また、シャント抵抗器を挿入する位置も電源と負荷の間に入れるか(ハイサイド電流測定)、負荷とグラウンドの間に入れるか(ローサイド電流測定)により、回路構成が異なってきます。したがって、オペアンプの選択にも注意が必要となります。

 ここで解説されているシャント抵抗器や高精度オペアンプは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。

  

シャント抵抗器(0.5mΩ、公差1%、6W)
【CSS2H-2512R-L500F】 163円
電流シャント抵抗器(15mΩ、公差1%、1W)
【WSLP1206R0150FEA】 142円
電流センスアンプ
【INA181】 2,096円
レールツーレールオペアンプ(1.2MHz, 16V)
【MCP6H01T-E/LT】 108円
 
 
 
       
 

MD6603搭載「デジタル電源用マイコン評価基板 CHEWING GUM」
 バージョンアップして好評発売中!

 
       
 
 

 ご好評をいただいていたサンケン電気製のデジタル電源用マイコンの評価基板「CHEWING GUM」が新しくなってマルツエレックより発売を開始いたしました。本ボードは、新規に開発されたデジタル電源用マイコンMD6603を搭載した超小型マイコンボードです。

 MD6603は、従来のMD6601/MD6602に搭載されていた8ビットCPU(8051)と2個のTinyDSPに加えて、専用コアのEPUを新たに搭載し、電源のマルチタスク処理がより強化されています。EPUは、ゼロ時間でタスク切り替えができる16 ビットマイコンであり、TinyDSPや豊富なアナログ機能、高分解能PWMなどと密接に連携することにより、デジタル制御電源に必要となる複雑なリアルタイム処理を低遅延で実行します。

 スイッチング電源は、負荷が変動しても安定して電力を供給できるように常に出力を監視しながらフィードバックする構成になっています。そのフィードバック制御をアナログではなくデジタルで行うのがデジタル電源です。アナログ制御方式ではエラー・アンプが出力電圧と基準電圧を比較して、差分がゼロになるようにパワートランジスタを調整し、出力電圧を一定に保つ働きをしますが、デジタル制御方式ではDSPが数値演算を行って同様の働きをします。

 MD6603を使用したデジタル電源は、アナログ制御電源に比べて高効率、高速応答、高信頼性、小型化、多品種対応などにおいて優れており、さらにホストと負荷が通信しあうことで、状況に応じて最適なドライブや制御方法に切り替えることができるといった利点があります。

 CHEWING GUMは、USB-シリアル変換チップとminiUSBコネクタを搭載しており、PCと接続するだけで、サンケン電気が提供する統合開発環境MD-Studioを使用して、内蔵FLASHメモリの書き換えやソースレベルデバッグなどを行うことができます。また、MD6603の各ピンを2.54mmピッチの端子に引き出してあるので、ピンヘッダを取り付ければブレッドボードによる評価を簡単に行うことができます。

 

●MD6603搭載CHEWING GUMの主な仕様

・搭載MPU:MD6603FNV
・PCとUSBケーブルで接続することでバスパワーによる動作が可能
・ブレッドボードなどに接続可能な2.54mmの端子ピッチ
・アナログ/デジタルで分けて配置されたGPIO端子
・USBシリアル変換IC:CP2102-GM
・電源LED(橙色)、ユーザーLED(緑/橙2色)
・リセットスイッチ
・コネクタ:miniUSB
・基板サイズ:53.7mm×18.0mm(突起物をのぞく)

 

デジタル電源用マイコン評価基板 CHEWING GUM
【MSE-MD6603-DIP】 5,480円

 

 
 
     
  PICK UP PRODUCTS  
     
 
 
     
  USBシリアルコンバーター
(USB-Cタイプ)
【RS-USB60FC】
6,171円
 
 
     
 
     
  Linuxアプリケーション
デバッガC-Shark
(年間ライセンス版)
【C-SHARK-ARM-T】
50,000円
 
     

 

 
     
  Sigfoxブレークアウト
ボード BRKWS01 RC3
【BRKWS01】
4,780円
 
 
     
 
 
 
     
 

LV8702Vステッピング
モータードライバー
ソリューションキット
【LV8702VSLDGEVK】
9,800円

 
     
 
     
 

5V出力DC-DCコンバータ
【MURATAPS-OKI-
78SR-5】
740円
 

 
     
 
       

 

 

LTC2358-18用評価ボード
【DC2365A-A】
19,269円
 

 
     
 
 
 
     

 

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