CHƯƠNG III : CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
3.3 Giới thiệu về ACS712
ACS712 được sản xuất bởi công ty Allegro. IC này có những tính năng nổi trội như:
- Đường dẫn tín hiệu tương tự có độ nhiễu thấp. - Băng thông của thiết bị được đặt bởi chân FILTER. - Thời gian đáp ứng cỡ 5 us.
- Băng thông 80 kHz.
- Tổng sai số: 1,5 % ở nhiệt độ 25 0C.
- Độ nhạy từ 66 đến 185 mV/A. Lối ra điện áp tỉ lệ với dòng điện xoay chiều và một chiều.
- Điện trở nội 1,2 MΩ.
- Hình thức đóng gói kiểu SOIC8.
Hình 3-23: Sơ đồ nguyên lý và hình dạng vật lý của ACS712
ACS712 là IC hoạt động dựa trên hiệu ứng Hall. Khi có dòng điện chạy qua chân 1, 2 đến chân 3, 4 sẽ tạo ra một từ trường. Từ trường này tạo ra điện áp tỉ lệ. Nó được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật điều khiển động cơ, xác định tải, bảo vệ quá dòng, hỗ trợ chuyển chế độ năng lượng.
Lối ra của IC này là điện áp dương. Bằng cách tăng độ dầy của vật dẫn dòng điện, ACS712 cho phép hỗ trợ dòng điện cao gấp năm lần dòng điện quy ước.
Đặc tính quan trọng của ACS712 là sử dụng công nghệ ổn định đỉnh (Chopper Stabilitization) để làm giảm tối thiểu điện áp lệch tại chân Vout. Độ lệch điện áp lối ra tại chân Vout phụ thuộc vào nhiệt độ và hiệu ứng nén khi đóng gói IC. Công nghệ ổn định đỉnh hoạt động dựa trên quá trình điều chế và giải điều chế. Trong miền tần số, quá trình điều chế để tách các tín hiệu bị lệch do tác động của
điện áp một chiều. Sau đó sử dụng bộ lọc thông thấp để tách những tín hiệu bị lệch này.
Bảng 3-4 dưới đây mô tả độ nhạy của từng dòng ACS712 tương ứng.
Bảng 3-4: Độ nhạy lối ra tương ứng với từng mã IC
Tên IC Nhiệt độ hoạt động Dải đo (A) Độ nhạy (mV/A)
ACS712ELCTR-05B-T -40 đến 85 0C ± 5 185 ACS712ELCTR-20A-T -40 đến 85 0C ± 20 100 ACS712ELCTR-30A-T -40 đến 85 0C ± 30 66
Chức năng của tất cả các chân được mô tả trong bảng 3-5.
Bảng 3-5: Mô tả chức năng từng chân của IC ACS712
Chân Tên Mô tả
1 và 2 IP+ Cực đo dòng 3 và 4 IP- Cực đo dòng
5 GND Nối đất
6 FILTER Thiết lập băng thông 7 VOUT Tính hiệu ra tương tự 8 VCC Điện áp nguồn nuôi
Theo hình 3-24, điện áp tại chân tín hiệu ra tương tự khoảng 2,5 V trong điều kiện nhiệt độ thường và không có dòng điện chạy qua ACS712.
Hình 3-25: Sự phụ thuộc của điện áp tại chân Vout vào dòng điện Ip chạy qua ACS712
Theo hình 3-25, điện áp lối ra tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện cần đo Hình3-26 mô tả độ nhạy của ACS712 loại 20A. Trong dải nhiệt độ thường, độ nhạy rơi trong khoảng từ 185 mV/A đến 186 mV/A.