IR3315S Programmable Current Sense and High Side Switch
บทความนี้เป็นการทดลองและใช้งานไอซีควบคุมและตรวจจับกระแสเบอร์ IR3315S ที่สามารถโปรแกรมปริมาณกระแสที่ต้องการได้ โดยสามารถรับค่าแรงดันเอาต์พุตจากตัวไอซี เพื่อไปเชื่อมต่อกับบอร์ดควบคุมต่างๆ ได้ทั้งแบบอะนาลอกทั่วไฟหรือไมโครคอนโทรลเลอร์ รวมถึงการควบคุมการจ่ายกระแสจากแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงหลัก (High Side Current Sense) ในกรณีที่กระแสไหลในวงจรมากผิดปกตินั้นเอง โดยในการทดลองนี้จะช่วยให้เราเข้าใจการทำงานและแนวทางของการนำไปประยุกต์ใช้กับวงจรต่างๆ ได้ง่ายขึ้น
สำหรับรูปที่ 1 และรูปที่ 2 เป็นบอร์ดต้นแบบของการนำไอซี IR3315S มายึดบนแผ่น PCB เพื่อทดลองการทำงาน โดยจะใช้ไอซีตัวถังแบบ D²Pak และกำหนดค่าความต้านทาน Rifb ไว้ที่ 1K ในการทดลองครั้งนี้
Datasheet for IR3315S PROGRAMMABLE CURRENT SENSE [Ref.1]
รูปที่ 4 เป็นการเตรียมการทดลอง ด้วยการต่อไอซีเข้ากับแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงกระแสตรงขนาด 12V/2A แบบปรับค่าได้ จากนั้นใช้ออสซิลโลสโคปวัดค่าแรงดันเอาต์พุตจากตัวไอซี (IFB) เพื่อสังเกตผลการทดลองต่างๆ
สำหรับรูปที่ 5 และรูปที่ 6 การทดลองที่ 1 โดยกำหนดปริมาณของกระแสผ่านไอซีด้วยแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง (DC Power Supply) ให้มีค่าเท่ากับ 0.70A จากนั้นวัดค่าแรงดันเอาต์พุต Vo (IFB) และผลที่ได้เท่ากับ 128mV (Vrms)
รูปที่ 7 และรูปที่ 8 การทดลองที่ 2 กำหนดให้กระแสผ่านไอซีเพิ่มขึ้นเท่ากับ 1.34A วัดค่าแรงดันเอาต์พุต Vo (IFB) อีกครั้งและผลที่ได้เท่ากับ 248mV (Vrms)
ในรูปที่ 9 และรูปที่ 10 การทดลองที่ 3 โดยจะให้กระแสไหลผ่านไอซีเพิ่มมากขึ้นเท่ากับ 1.84A จะสังเกตเห็นว่าค่าแรงดันเอาต์พุต Vo (IFB) เท่ากับ 337mV (Vrms) ซึ่งจะมีสัดส่วนเพิ่มขึ้น เมื่อเทียบกับการทดลองทั้ง 2 ครั้งที่ผ่านมา ทั้งนี้เราสามารถเลือกระดับการควบคุมกระแสที่ต้องการ ด้วยลักษณะการทดลองเดียวกันนี้
รูปที่ 11 เป็นวงจรที่ใช้ในการทดลองโดยยึดหลักตามดาต้าชีตของตัวไอซี และใช้แหล่งจ่ายไฟเลี้ยงปรับค่าได้ขนาด 12V/2A (PSU) ตัวต้านทาน RL จะเป็นโหลดในการทดลองมีค่าเท่ากับ 10 โอห์ม 20 วัตต์ 2 ตัว สำหรับตัวต้านทาน R2 จะทำหน้าที่ควบคุมการจ่ายกระแสระหว่างขา 3 (VCC) และขา 4 กับขา 5 (OUT) โดยในกรณีไม่ต่อ R2 จะเป็นผลให้ไอซีอยู่ในสถานะ OFF นั้นเอง ในส่วนของ R3 จะทำหน้าที่กำหนดปริมาณการจ่ายกระแสระหว่างขา VCC และขา OUT ซึ่งวงจรนี้กำหนดไว้ที่ประมาณ 10A และใช้ตัวเก็บประจุ C1 ฟิลเตอร์เล็กน้อยเพื่อให้แรงดันเอาต์พุตคงที่ (Vo)
สำหรับการทดลองนี้เป็นการใช้นำไอซี IR3315S มาใช้งานแบบเบื้องต้น ซึ่งเราสามารถนำไอซีไปประยุกต์ใช้งานในวงจรต่างๆ มากมาย เช่น แหล่งจ่ายไฟเลี้ยงกระแสตรง การควบคุมมอเตอร์กระแสตรง วงจรดีซี ทู ดีซี เป็นต้น ทั้งนี้ตัวไอซีสามารถรองรับการจ่ายกระแสที่ค่อนข้างสูงถึง 30A ที่แรงดัน 32V ซึ่งคงจะเพียงพอสำหรับการนำไอซีตัวนี้ไปใช้กับโครงงานที่ต้องจ่ายกำลังไฟฟ้าขนาด 200 วัตต์ได้ดีครับ
Reference
