Tradizionalmente, per misurare la potenza consumata da un circuito alimentato da un ingresso comune (che può essere fuso), viene utilizzato un resistore di shunt e un monitor della corrente di shunt.
Per un esempio, ecco un diagramma di INA193 di TI:
La funzionalità di base è che la corrente attraverso il resistore di shunt $ R_S $ crea una tensione proporzionalmente correlata all'uscita.
Sono disponibili nei layout a tre e cinque piedini; i dispositivi a tre pin (spesso SOT23-3) impostano una corrente di uscita da $ V_ {IN +} $ a terra attraverso un resistore collegato a out (eliminando i nodi di massa e $ V + $, ma esternalizzando il resistore $ R_L $ mostrato nel schema a blocchi) o un dispositivo a cinque pin che crea una tensione da qualche parte tra $ V + $ e massa.
Ovviamente, vorresti eliminare il componente $ R_S $ se possibile, ma ci sono tre principali svantaggi a questo approccio:
- La tensione attraverso il fusibile potrebbe essere sbagliata per la tua applicazione. La maggior parte dei monitor shunt sono progettati per tensioni inferiori (e talvolta molto inferiori) a 500 mV. I fusibili della serie a tubo di vetro Bussman S500 di aereo jane hanno cadute di tensione superiori a 1 V per correnti inferiori a 500 mA. I fusibili per correnti più elevate saranno solitamente in grado di utilizzare la potenza della corrente per bruciare più velocemente e quindi avranno cadute di tensione inferiori a 200 mV, il che è perfetto per questa applicazione.
- La resistenza del fusibile varierà Un sacco. Ad esempio, il fusibile da 1A nella serie S500 ha una resistenza al freddo di 0,125 $ \ Omega $, ma una caduta di tensione massima di 200mV a 1A. $ V = I * R $, quindi ti aspetteresti che la caduta di tensione sia di 125 mV. In effetti, il fusibile funziona come un fusibile ripristinabile / PTC che va fuori controllo (ma questo è un altro argomento) e quasi raddoppia la sua resistenza tra lo stato di corrente fredda e nominale. Non sono sicuro (ma dubito) che questa sia una funzione lineare, ed è anche una funzione della temperatura ambiente / velocità di raffreddamento.
- La connessione diretta di $ V_ {IN +} $ al monitor shunt rappresenta una connessione non utilizzata nel sistema. Questo sarà un percorso di corrente molto basso; puoi proteggerlo con una traccia molto sottile o un piccolo resistore senza influenzare molto il tuo segnale, ma il primo probabilmente non passerà l'ispezione e il secondo vanifica lo scopo di utilizzare il fusibile come elemento sensibile. Se stai usando il fusibile per proteggere l'attrezzatura da danni (il che potrebbe non essere prudente - vedi Progettare con i fusibili ... quando usarlo?), potresti riuscire a farla franca. Tuttavia, in generale, vuoi una brusca disconnessione delle parti fuse e non fuse del tuo circuito.
potresti calibrare i tuoi fusibili e inventare un'equazione per tradurre la tensione di ingresso nella tua corrente. Funzionerebbe meglio se fossi interessato principalmente alle correnti stazionarie e il dispositivo fosse in un involucro a temperatura costante. Tuttavia, risparmi solo pochi centesimi a testa.