10. [하드웨어] 션트(Shunt)저항 사용하여 전류를 측정을 알아보자

10. [하드웨어] 션트(Shunt)저항 사용하여 전류를 측정을 알아보자

 

안녕하세요 JNP 입니다.

 

오늘은 션트(Shunt)저항을 사용하여 전류 측정을 알아보겠습니다.

주로 모터 구동회로에 많이 사용합니다. 저도 BLDC 모터 회로를 설계할때 션트 저항을 사용하여 OPAMP로 증폭을 시켜 

모터의 전류를 측정을 하였습니다.

 

기본적으로 알아야할 공식은 옴의법칙입니다.

I : 전류라고도 합니다. 션트저항을 사용한 회로에서는 회로에 흐르는 전류 라고 생각하면 됩니다.

R : 저항 이라고 합니다. 저항은 션트 저항의 단위를 말합니다.

V : 전압이라고 합니다. 션트 저항 1번 핀과 2번핀의 전위차를 말합니다.

 

또한 회로의 특성을 알아야 합니다.

 

직렬 저항을 연결 할때에는 전류가 동일 하지만 각 저항에 걸리는 전압이 달라집니다.

하지만 병렬 저항을 연결하면 어떨까요? 전압을 각 저항 마다 동일하게 걸리지만 흐르는 전류는 달라지게 됩니다.

우리는 병렬 회로의 특성을 이용하여 션트 저항을 알아보겠습니다.

 

우선 회로에 션트저항을 삽입해 보겠습니다. 

전류를측정 하려면 회로의 라인에 저항을 넣어야 합니다. 전류가 흐르는 도선을 자르고 그중간에 션트 저항을 삽입 하였습니다. 여기서 중요할점이 션트 저항 용량 입니다.

예를 들어 1W 0.05옴의 션트 저항 입니다. 회로의 도선에 전류가 10A 흐른다고 가정을 하였을때 

걸리는전압은 10*0.05 이니 = 0.5V 가 걸리게 됩니다. 

P= VI 이니까 0.5 * 10 을 하면 5W 가 됩니다. 그러면 션트 저항의 용량을 넘는 것입니다. 그러므로 설계를 잘못한 회로가 됩니다. 그러므로 처음 회로를 그릴때 션트 저항을 용량과 흐르는 전류의 양을 계산하여 회로에 적용 해야 합니다.

션트저항 삽입 회로

 

그러면 션트 저항의 전압을 측정 하는 블록도를 그려보겠습니다.

블록도는 다음과 같습니다 OPAMP 입력단 임피던스는 무한대라고 하였습니다. 그러므로 전류는 임피던스가 낮은 곳으로 흐르려는 성질이 있으니까 션트 저항으로 흐를 겁니다 우리는 션트 저항에 걸리는 전압만 측정 하면 됩니다.

션트 저항 전압 검출 회로

션트 저항의 전압을 측정하게 위하여 병렬로 검출회로를 연결하여 전압을 OPAMP로 증폭을 시키고 증폭된 값을 CPU로 읽게 됩니다. 그러면 모터 회로에 흐르는 전류를 읽을수 있습니다.

 

BLDC 모터에 UVW상에서 측정하고 싶은 상에 션트 저항을 걸어 두고  CPU로 읽으면 모터에 소비되는 전류를 알수 있습니다.

 

다음에 더욱 알찬 컨텐츠로 찾아 오겠습니다.

 

감사합니다.