Allgemeine Beschreibung

Die MAX4080/MAX4081 sind High-Side-Strommessverstärker mit einem Eingangsspannungsbereich von 4,5V bis 76V. Damit sind sie ideal für Telekommunikations-, Automobil-, Backplane- und andere Systeme geeignet, bei denen die Überwachung von Hochspannungsströmen kritisch ist. Der MAX4080 ist für unidirektionale Strommessanwendungen konzipiert und der MAX4081 ermöglicht bidirektionale Strommessung. Der einzelne Ausgangspin des MAX4081 überwacht kontinuierlich den Übergang von Ladung zu Entladung und macht einen separaten Polaritätsausgang überflüssig. Der MAX4081 benötigt eine externe Referenz, um den Null-Strom-Ausgangspegel (VSENSE = 0V) einzustellen. Der Ladestrom wird durch eine Ausgangsspannung von VREF nach VCC dargestellt, während der Entladestrom von VREF nach GND angegeben wird.

Für maximale Vielseitigkeit gilt der 76V-Eingangsspannungsbereich unabhängig sowohl für die Versorgungsspannung (VCC) als auch für die Gleichtakt-Eingangsspannung (VRS+). Die High-Side-Stromüberwachung beeinträchtigt den Massepfad der zu messenden Last nicht, wodurch der MAX4080/MAX4081 in einer Vielzahl von Hochspannungssystemen besonders nützlich ist.

Die Kombination aus drei Verstärkungsversionen (5V/V, 20V/V, 60V/V = Suffix F, T, S) und einem vom Benutzer auswählbaren externen Messwiderstand legt den Messwert für den Strom bei voller Skalierung und seine proportionale Ausgangsspannung fest. Der MAX4080/MAX4081 bietet ein hohes Maß an Integration, was zu einer einfachen, genauen und kompakten Strommesslösung führt.

Die MAX4080/MAX4081 arbeiten mit einer Versorgungsspannung von 4,5V bis 76V und verbrauchen nur 75µA Strom. Diese Bausteine sind für den Betriebstemperaturbereich im Automobilbereich (-40°C bis +125°C) spezifiziert und in einem platzsparenden 8-poligen µMAX®- oder SO-Gehäuse erhältlich.

 

Anwendungen

Automobil (12V, 24V oder 42V Batterien)

48V Telecom und Backplane Strommessung

Bidirektionale Motorsteuerung

Energie-Management-Systeme

Avalanche Photodiode und PIN-Diode Stromüberwachung

Allgemeines System/Board-Level Strommessung

Präzisions-Hochspannungsstromquellen

 

Vorteile und Merkmale

Ideal für Hochspannungs-Stromüberwachungsanwendungen

Breiter Common-Mode-Eingangsbereich von 4,5V bis 76V

Unabhängige Betriebsversorgungsspannung

Hohe Genauigkeit und niedriger Ruhestrom unterstützen die Anforderungen von Präzisionsanwendungen

±0,1% Vollskalen-Genauigkeit

Niedrige 100μV Eingangs-Offsetspannung

Drei Verstärkungsversionen verfügbar- 5V/V (MAX4080F/MAX4081F)- 20V/V (MAX4080T/MAX4081T)-60V/V (MAX4080S/MAX4081S)

75μA Versorgungsstrom (MAX4080)

Flexible Strommessung unterstützt die Überwachung des Ladens und Entladens von Akkus

Bidirektional (MAX4081) oder unidirektional (MAX4080) ISENSE

Minimiert den Platzbedarf auf der Platine

8-Pin μMAX Gehäuse

 

Detaillierte Beschreibung

Die unidirektionalen und bidirektionalen High-Side-Strommessverstärker MAX4080/MAX4081 verfügen über einen Eingangs-Gleichtaktbereich von 4,5V bis 76V, der unabhängig von der Versorgungsspannung ist. Diese Funktion ermöglicht die Überwachung des Stroms aus einer Batterie mit einer Spannung von nur 4,5V und ermöglicht auch die High-Side-Strommessung bei Spannungen, die größer sind als die Versorgungsspannung (VCC). Der MAX4080/MAX4081 überwacht den Strom über einen Strommesswiderstand und verstärkt die Spannung an diesem Widerstand. Der MAX4080 misst den Strom unidirektional, während der MAX4081 den Strom bidirektional misst.

Der 76V-Eingangsspannungsbereich des MAX4080/MAX4081 gilt unabhängig für die Versorgungsspannung (VCC) und die Gleichtakt-Eingangsspannung (VRS+). Die High-Side-Stromüberwachung beeinträchtigt den Massepfad der zu messenden Last nicht, wodurch der MAX4080/MAX4081 in einer Vielzahl von Hochspannungssystemen besonders nützlich ist.

Batteriebetriebene Systeme benötigen einen präzisen bidirektionalen Strommessverstärker, um die Ladung und Entladung der Batterie genau zu überwachen. Der Ladestrom des MAX4081 wird durch eine Ausgangsspannung von VREF nach VCC dargestellt, während der Entladestrom von VREF nach GND angegeben wird. Messungen von OUT in Bezug auf VREF ergeben eine positive und negative Spannung während des Ladens und Entladens.

 

Aktuelle Überwachung

Der MAX4080 funktioniert folgendermaßen: Der Strom von der Quelle fließt durch RSENSE zur Last und erzeugt eine Messspannung, VSENSE. Da der invertierende Eingang des internen Leseverstärkers eine hohe Impedanz hat, fließt nur ein vernachlässigbarer Strom durch RG2 (ohne Berücksichtigung des Eingangsvorspannungsstroms). Daher ist die invertierende Eingangsspannung des Leseverstärkers gleich VSOURCE - (ILOAD)(RSENSE). Die Open-Loop-Verstärkung des Verstärkers zwingt seinen nicht-invertierenden Eingang auf dieselbe Spannung wie den invertierenden Eingang. Daher ist der Abfall über RG1 gleich VSENSE. Der interne Stromspiegel multipliziert IRG1 mit einem Stromverstärkungsfaktor β, so dass sich IA2 = β × IRG1 ergibt. Der Verstärker A2 wird verwendet, um den Ausgangsstrom in eine Spannung umzuwandeln, die dann durch den Verstärker A3 geleitet wird. Gesamtverstärkung = 5V/V für den MAX4080F, 20V/V für den MAX4080T und 60V/V für den MAX4080S.