(10)USB電流計(USB current meter)

概要

• USB電源の電流を測定します。
• ２つの付録基板を活用します。
• トランジスタ技術2014年２月号の付録基板(実験基板)
• トランジスタ技術2014年３月号の付録基板(トラ技mbed)
• 実験基板は表示機として使用します。LPC810は外しておきます。

仕様(spec.)

• 最大電流(max current)=2A
• 分解能(resolution)=3.2mA(10bits) or 0.8mA(12bits)
• 仕様は予告なく変更されることがあります。

動作原理(method)

• 電流検出抵抗R1(0.1Ω)の電圧を計測します。
• 2Aのとき、0.1Ωx2A=0.2Vの電圧降下があります。
• この電圧をオペアンプで10倍して計測します。
• 電流検出抵抗は小さいことが望ましいです。
• 大きすぎると電圧降下が大きすぎて支障がでます。
• 電流検出抵抗の最大消費電力は0.2Vx2A=0.4Wなので、1Wの抵抗を使います。
• 分解能はADCに左右されます。
• トラ技mbedの場合、10bitです。3.3V/1024=3.2mV
• mbedやNucleoの場合、12bitです。3.3V/4096=0.8mV
• オペアンプのオフセット電圧が小さいほうがよいです。
• 抵抗の精度は1%が望ましいです。
• オペアンプは3.3Vで動作する単電源オペアンプです。
• 使用しないオペアンプ回路はボルテージ・フォロアにして誤動作しないように処理します。

部品表(Parts list)

• U1=NJM2732D
• R1=0.1(1W)
• R2=9.1K(1/4W)
• R3=1K(1/4W)

mbedソフトウェア

• mbed_Ampereをコンパイルします。
• mbed_Ampere_LPC11U35_501.binを書き込みます。
• １秒間隔で電流を表示します。

トラ技mbedのプログラム書き込み方法

1. ISPボタンを押しながらRESETをON/OFFします。
2. PCにUSBストレージとして認識されます。
3. firmware.binを削除します。
4. バイナリファイルをコピーします。
5. RESETを押します。

USBケーブル

• 連結用USBケーブルを切って間に電流検出用抵抗を接続します。

1. 赤(red)=Vbus
2. 白(white)=D-
3. 緑(green)=D+
4. 黒(black)=Gnd

接続

• U1の3.3Vにmbed側の3.3Vに接続します。
• U1のA0出力をmbedのアナログ入力AD0に接続します。
• U1のGndをmbedのGndに接続します。

著作権と免責事項

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