LTC6102HVLTC6102HV 搭載
リニアテクノロジー■仕様
電流センス ICIC の電源電圧測定方向
搭載シャント抵抗
電流 測定範囲
分解能
精度設定ゲインアイソレートサイズ

高精度アナログ電流測定モジュール（25A タイプ）■特徴
・業界最高の高精度・ゼロドリフトの電流センスアンプ LTC6102HV を使った電流測定モジュールです。
・出力はアナログ出力で高速応答・広帯域です。ディジタルでは検出できないパルス応答に追従できます。
・25A（最大 50A）までの電流計測ができます。※ゲイン設定で測定範囲・帯域が決まります。
・動作範囲は 5V～100V と広くさまざまな製品に応用ができます。
・電圧出力でオシロスコープ、DMM・テスターなどと組み合わせて利用が可能
・シャント抵抗 0.002Ωで挿入損失を抑えた測定が可能です。
・0.5%精密抵抗付属

LTC6102HV
5V～100V 絶対最大定格 105V
片方向・ハイサイド専用
0.002Ω ±1% 50ppm/℃～25A まで（最大 50A）
(ゲインにより異なります)
１％以下
x50, x100, x200, x500, x1000, x2000, x5000
測定ラインとはアイソレートされません。
約３６ｘ１８ｍｍ※製作・使用にあたり巻末の使用上の注意をよく読んでお使いください。

■部品表 ◎精密抵抗は実験・予備として各１０本ずつ入っています。
名称
仕様・型番
数量
LTC6102HV
基板
1枚
精密抵抗
1.00Ω 0.5% 100ppm
10 本
10.0Ω 0.5% 25ppm
10 本
20.0Ω 0.5% 25ppm
10 本
49.9Ω 0.5% 25ppm
10 本
4.99kΩ 0.5% 25ppm
10 本
10kΩ 0.5% 25ppm
10 本

備考
IC・コンデンサ実装済み
表示：茶黒黒銀 緑
表示：茶黒黒金 緑
表示：赤黒黒金 緑
表示：黄白白金 緑
表示：黄白白茶 緑
表示：茶黒黒赤 緑※抵抗の帯は細くてかなり見にくいので明るい場所で確認するか、テスターで測定するのが確実です。

■全体配線図右上の回路図をご覧ください。オーソドックスな電流センスアンプを構成しています。シャント抵抗間の電圧を ROUT/RIN倍に増幅して OUT に出力します。アンプのゲインを付属の抵抗で決める必要があります。これにより測定できる範囲がある程度決まってきます。ほぼ全ての範囲をまかなえるように抵抗を入れてありますので次ページの表から選んで組み立ててください。
付属の抵抗は高精度抵抗で一般的な抵抗と概観の色、帯の数が異なります。
RIN の抵抗は２箇所あります。同じ抵抗値を取り付けてください。
ゲインを大きくすると mA レベルの電流が精密に測定できますが、大きい電流が飽和して測定できなくなります。
ゲインを小さくすると 10A 以上の電流を測定できますが小さい電流は判別しにくくなります。
出力は 0V～約 5V の範囲をとります。そのため A/Dコンバータ、オペアンプ、ピークホールド、ローパスフィルタなどとの組み合わせが容易です。そのままオシロスコープ、テスター、DMM に接続するだけでも実用になります。
OUT 端子は ROUT の両端の電圧と同じになります。
測定誤差の原因になりますので、OUT の信号はできるだけハイインピーダンスで受けて短く配線してください。

■動作原理表紙の回路図をご覧ください。オペアンプの２つの入力がシャント抵抗の両端に接続されています。電流を流すことによりシャント抵抗に電圧が発生しますから、それが増幅されてオペアンプの出力に出ます。出力はオープンドレインになっていて、マイナス入力の抵抗につながっています。
出力 FET が電流を引き込むことでー入力側の抵抗による電圧降下が起き、＋側入力の電圧と同じになるよう負帰還が働きます。このとき ROUT にも同じ電流が流れますから、シャント抵抗両端の電圧を ROUT/RIN 倍に増幅したことになります。
ROUT がないと電流が流れず、負帰還がかかりませんから正しく動作しなくなります。
■測定レンジとゲインの関係流れている電流は Ic = OUT[V] / Gain / 0.002 で求められます
最大測RIN
定数 K
ゲイン
ROUT(2 本共)定電流[A/V](50A)
501099.8Ω
4.99kΩ
25A
100
549.9Ω
4.99kΩ
12.5A
200
2.549.9Ω
10kΩ
5A
500
120Ω
10kΩ
2.5A
1000
0.510Ω10kΩ
(1.25A)
2000
0.25
5Ω10kΩ
0.5A
5000(4990)
0.1(0.1002)
1Ω
4.99kΩ

備考
99.8Ωは 49.9Ωを２本直列にして利用

5Ωは 10Ωを２本並列にして利用※定数 K を出力の電圧(Ｖ)に掛けると電流(Ａ)に変換できます。
たとえば出力が 0.18V でゲインが 100 なら、定数 5 を掛けることで流れている電流が 0.9A 流れていることがわかります。
※出力は 3V(V+=5V 動作)~8V(V+=12V 以上)で飽和します。ゲインを大きくしても 8V 以上振幅できません。
※ROUT の抵抗は 5kΩ以上にしてください。
電流センスアンプで重要になるのはアンプのオフセット電圧です。LTC6102 のオフセット電圧は最大でも±10µV と他社製品に比べて極めて小さいので出力誤差が小さくて済みます。ゲインが 1000 倍ですとオフセット電圧が 1000 倍されますが、それでも 10mV 以下に収まります。他社製品では 100µV 以上オフセットがあるものもありますから、それは 100mV となりかなりの誤差となります。温度係数も±50nV/℃と非常に良好で温度変化の影響も小さくなっています。それでいて動作範囲が 5V～100Vと非常に広いのがこの IC の特徴です。この電圧で動作できるのは LTC6102HV しかありません。
この製品では非常に小さい 0.002Ωのシャント抵抗を用いています。そのため回路に与える影響を小さく抑えた測定が可能です。一般的には小さい電流を測定するためにはシャント抵抗に大きいものを用いる必要があります。しかしこのモジュールでは0.002Ωでも mA レベルの測定を行うことができます。
シャント抵抗が小さいとほかの配線部分でのロス・接触抵抗の影響が大きくなりますので、太いワイヤ・ねじ止め端子、Han-Fast Lock といった専用のコネクタを使うのが好ましいです。
■より精密な測定へ
ｍＡレベルの電流測定においてはノイズが多くて実用にならないときは０．１Ωや１Ωのシャント抵抗を使ってより精密に計測することが可能です。改造方法はＷｅｂサイトをご覧ください。

■寸法図■使用上の注意・電圧測定、電流測定の原理を理解している方がお使いください。配線を間違えないようにご注意ください。電源を短絡させると危険です。やけど・焼損・火災の原因になる恐れがあります。
・おおむね１０Ａを超える電流の連続測定はコネクタや配線の発熱が生じます。シャント抵抗両脇のネジ止め端子をご利用ください。この端子は基板固定穴を兼ねています。
・この製品は負電圧の測定はできません。
・本モジュールは技術者向けの製品です。本製品をお使いになるにはある程度の電気的知識を必要とします。
・本モジュールを使用したことによる、損害・損失については一切補償できません。
・製造上の不良と認められる場合のみ、良品とお取替えいたします。それ以外の責についてはご容赦ください。
・この製品は RoHS 対応、鉛フリーで製造されています。MADE IN JAPANCopyright (c) 2014,2019 Strawberry Linux Co.,Ltd. 無断転載・引用を禁止します。
株式会社ストロベリー・リナックス ２０１４年５月１日 第１版 ２０１９年２月２３日 第２版