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데이터쉬트

질문1] TL431은 7805같은 레귤레이터 보다 좋은가(우수한가)?

TL431 : Precision Programmable Reference

기준전압이 우수하다(정밀하다)는 말.

0.5%,1%,2% 부품이 있다.

우수하다는건 어느정도가 우수하다는건가?

10옴 로드에 5V 500mA출력할때, 최소 입력전압은 약 6.2V이다.

VG2=60Hz

물론, R7, R8등에도 영향을 받는다.

500mA출력을 내기위해, AM2와 AM1의 모양을 잘보면, AM2가 500mA이상이 되어야 한다.

입력전원의 노이즈때문에, 입력전류 AM2가 변동된다.

약 0.7V 차이가 난다. 약 200mA소모

입력노이즈 VG2가 2Vpp이다.(매우큰값)

R7이 0이라서, PSRR을 구할 수 없다. (입력전압과 출력전압이 같으니)

평균 200mA가 낭비되고 있다.

C2 1000uF을 추가하고, 입력노이즈 VG2를 200mVpp라고 할 경우,

아래와 같이 매우 효율적이다.

470uF으로는 효과거 거의 없으나, 1000uF은 효과가 있다.

입력전원은 0.5V높다.

로드저항이 10옴->100옴으로 변하여, 50mA를 소비할 경우,

약 450mA가 낭비된다.

로드저항이 일정할 경우에는 매우 효율적인 회로를 구성할 수 있으나,

일반적인 회로는 로드저항값이 변동되므로, 매우 비효율적이다.

특정회로에 흐르는 전류측정 방법

1옴 이하의 션트저항을 사용하여 양단에 걸리는 전압을 측정하여 계산.

I=V/R

R값은 알고 있는 상수이고, 전압만 구하면 전류를 알 수 있다.

0.2옴은 생각보다는 큰 값일 수 있다. 항상 전력을 소비한다.

전원노이즈 레벨보다는 큰값이 나와야 정상적인 측정이 가능해진다.

셔트저항(Rs)가 일정크기 이상이되어야 하며, Load저항의 크기에 따라 션트저항의 크기도 달라져야 한다.

예) 1W이하의 회로, 30W이상의 회로

문제점

- 션트저항이 항상 전류를 소비하는 문제

  전류측정할때만 

- 션트저항이 작으면 정밀도가 떨어진다.

- 션트저항이 크면, 소비전류가 커진다.

- OP-AMP회로 추가도 부담이 될 수도 있다.

  아날로그 멀티플렉서 추가 검토(가능할까?)

R1,R2로 고전압을 op-amp 전압레벨로 낮추고, 다시증폭

100mV/10*250배=2.5V

위 회로도의 저자는 위 회로도는 1%저항을 사용해도 에러율이 14%~16.7%정도 난다고 제시하고 있다(?)

그러면서 MAX4372, MAX4080등의 부품을 소개하고 있다.

(맥심 직원인듯)

어쨌든, 전용 ic를 사용하는것은 좋지만, 문제는 가격이다.

가격이 적당하면, 이런고민은 할 필요가 없다.

언제나 문제는 가격!!!!

어쨌든, 위 회로에서 에러율이 상당히 높은데, 수치보정하면 어느정도 정밀도를 보장받을 수 있지 않을까 생각해본다.

위 회로로 테스트를 해보니, 뒷쪽의 op-amp는 필요없어 보인다(?)

위회로는 R1,R2를 통해 전류가 소모된다. 저항값을 더 크게 키워야한다.

좀 더 저렴한 IC를 찾았다. ina199

26V이상도 사용이 가능하다고 하나, 어디까지 가능한지는 모르겠다.

가격은 500원대

INA250은 션트저항이 들어있다. 내가 사용하려는 전압보다 낮은게 흠.

2mOhm으로 정확하게 측정이 가능할까? 너무 작은듯 싶은...전원 노이즈에 영향을 많이 받을듯하다.

2000원~3900원 수준

좋은 부품은 많으나, 언제나 돈이 문제....

80V INA193-198

참고자료

Current Sense Amplifiers\ Current Shunt Monitors