De LT2940, een vermogensmeter in IC-vorm

Bepaalt het vermogen onafhankelijk van de voedingsspanning

Op pagina 14, in de maarteditie van het magazine e-totaal, wordt beschreven wat voor soort problemen er op kunnen treden bij het meten van het vermogen. In dat verhaal gaat het om metingen die uitgevoerd worden met speciaal voor power-metingen bedoelde instrumenten. Soms komt het echter voor dat een schakeling voorzien moet worden van een vermogensmeter. In dat geval is het niet handig om een complete power-meter op te nemen. Een nieuw IC van Linear Technology maakt het gemakkelijk om elke schakeling te voorzien van een power-meter die zowel spanning als stroom meet en dus echt voedingsspanning-onafhankelijk werkt.

In een schakeling die op een vaste voedingsspanning werkt, kan het vermogen simpelweg in de gaten gehouden worden door alleen de stroom te meten. Helaas is dit lang niet altijd het geval. Neem bijvoorbeeld alle applicaties die gebruik maken van batterij- of accuvoeding. Tegen de tijd dat de lading voor een groot deel verbruikt is, is de klemspanning behoorlijk gedaald en levert de methode om het vermogen te meten door alleen de stroom te meten niet echt meer een betrouwbare waarde op.
Willen we echt het opgenomen vermogen meten, dan moeten zowel de stroom als de spanning gemeten worden waarna de meetwaarden met elkaar vermenigvuldigd dienen te worden, want voor het vermogen geldt nu eenmaal P = U x I. Het meten van de spanning en de stroom is niet ingewikkeld, maar voor de berekening komt wat meer kijken en het is juist dat stuk dat maakt dat de LT2940 zo handig is. Zoals in figuur 1 te zien is, bevat het IC namelijk alle benodigde elektronica om deze klus te klaren. Daarnaast is het IC nog voorzien van een stukje schakellogica dat voor diverse taken ingezet kan worden. Hierbij moet u denken aan beveiligingen op het moment dat het opgenomen vermogen te hoog wordt, maar wie de datasheet doorneemt, ziet nog veel meer creatieve oplossingen met dit stukje logica.
Zoals in het blokschema te zien is, heeft het IC een tweetal ingangen voor zowel de stroom als de spanning – bij de stroom gaat het overigens ook om een spanningsingang. Door een externe shuntweerstand wordt namelijk de stroom die er loopt, eerst omgezet in een spanning. Achter de beide ingangen zijn verschilversterkers geplaatst. Hierdoor kunnen zowel positieve als negatieve stromen gemeten worden. Wel moet het potentiaal op alle ingangen hoger zijn dan GND. Voor de spanningsingangen geldt vervolgens dat de maximale spanning op de ingangen V+ en V- niet hoger dan 36 V ten opzichte van GND mag zijn en 100 V voor de stroomingangen I+ en I-. Voor de verschilspanning tussen de pennen V+ en V- geldt dat deze voor een volle schaal maximaal ±8 V mag zijn en voor de pennen I+ en I- ±200 mV voor een volle schaal.

Voor het complete artikel klikt u hier