Стабилитрон или шунт

[yellow87]

Всем привет!
Хочу измерять потребляемый нагрузкой ток с помощью шунта R1.
Если произойдёт КЗ в нагрузке, то всё напряжение питания будет приложено к шунту. Значит параллельно шунту припаяю делитель(R2+R3) и измерять напряжение буду уже не на самом шунте, а на его малой части R3. Чтобы напряжение входящее на АЦП во время КЗ не превысило допустимого значения в три вольта, сопротивление R3 нужно взять в сто раз меньше R2.
Но тогда в нормальном режиме полной нагрузки, напряжение, снимаемое с R3 составит всего 90 мВ, а при 10%-ной нагрузке - только 9мВ. При 12-тиразрядном АЦП это значение 90мВ будет составлять 122 из 4096. При 10%-ной нагрузке - 12 из 4096. Как бы это не точно будет... погрешность... помехи... колебания...
И я подумал, а что если увеличить номинал R3 (чтоб не милливольты измерять, а вольт хотя бы). А чтобы при КЗ не превысить допустимые три вольта, параллельно R3 поставить трёхвольтовый стабилитрон!
И вот у меня закралось сомнение: мгновенно ли отпирается стабилитрон и напряжение на нём никогда не превышает его номинал или есть какая-нибудь, хоть пикосекундная, задержка для его открытия, от которой вход АЦП, а уж наверняка и сам микроконтроллер, выйдут из строя?

[Yurkin2014]

Добавьте ещё конденсатор С параллельно R3, получится фильтр, и никакие пикосекунды не страшны! Постоянную времени R3C надо сделать в соответствии с частотой опроса АЦП, чтобы частота среза фильтра была равна половине частоты выборки. Например, частота опроса 100 Гц, то постоянная R3C = 3мсек.

PS. Если R2 не много больше, чем R3, то при расчёте постоянной времени надо учитывать величину R2 как параллельное включение к R3.

PS.PS. В принципе, R3 можно совсем убрать из схемы, оставить только R2, стабилитрон и конденсатор. Фильтр R2C. При этом будет максимальная чувствительность при измерении тока.

[johanh]

yellow87,Другой вариант ...
Не надо R3 ....
R1 поменьше.
R2 100...300k
Подходящий стабилитрон.

[Falconist]

По поводу делителей: http://forum.cxem.net/index.php?show...&#entry1898111

Если в нагрузке будет К.З., то уже ничего не придется измерять - 33 А выжгут все, что только возможно. И шунт в том числе.

[avp94]

параллельно R3 поставить трёхвольтовый стабилитрон!

+

Добавьте ещё конденсатор С параллельно R3

+ посчитайте делитель так, что бы выдержал полное напряжение (330 вольт) и при этом ток через стабилитрон не превысил его максимально допустимое знаачение .

то уже ничего не придется измерять - 33 А выжгут все

А что там выжигать кроме шунта?

[Yurkin2014]

yellow87,Другой вариант ...
Не надо R3 ....
R2 100...300k

В таком разе R2 большим делать нехорошо. Есть входное сопротивление АЦП, вместе с R2 оно образует делитель входного напряжения, получается ошибка измерения. Типа, входное АЦП = 1МОм, то при R2=300ком будем иметь ошибку измерения 25%.
Надо взять мощный 3Вт резистор R2=30ком, например, и никакие 300В на входе не волнуют. И ошибка измерения получится, например, приемлемой. Максимальный ток через стабилитрон будет в этом случае 10мА, а такой ток держат все разумные стабилитроны.

[ForcePoint]

Хочу измерять потребляемый нагрузкой ток с помощью шунта R1.

С какой точностью и быстродействием? Использование стабилитрона может ухудшать точность вблизи верхней границы (его неидеальность) и динамику вблизи нижней (его ёмкость). Для начала, если без R3, идея вполне хорошая. При учёте вышесказанного.
1. Тут - рассматривали влияние неидеальности: https://kazus.ru/forums/showthread.php?t=107859
2. Если стабилитрон окажется не айс, а диоды по какой либо причине будут отставлены - тут есть годные идеи по защите от перенапряжений: https://kazus.ru/forums/showthread.php?t=110247

[johanh]

При напряжении 3.3В и стабилитроне 4.7В все в шоколаде ...
R2-100k , стабилитрон , R2(1)-10k
https://kazus.ru/forums/showpost.php...1&postcount=61

[Mike121234]

Я обычно не так делаю. Ставите BAT54S средней точкой на вход АЦП. Один диод на землю, а второй к аналоговому питанию (прямое направление.). Ну а параллельно аналоговому питанию ставим мощный стабилитрон. Т.о. пока нет превышения - диод шоттки (BAT 54S) не проводит к питанию, а как только есть превышение - открывается диод и избыток напряжения падает на стабилитроне.
А вообще, если нет желания делать все очень бюджетно, то поставьте операционник по входу. Куча проблем решиться. А некоторые допускают подачу напряжения на вход до 45В (напр. инструментальный INA115)

[johanh]

Mike121234, Верхний ключ контроллера чаще всего имеет ограничение
по току.
А вот по поводу нижнего ключа .. надо смотреть документацию.
Может пробить и при номинальном питании.