ACS712 Funcionamiento y aplicaciones del sensor de corriente

La invención de la electricidad ha provocado un cambio revolucionario en la vida de los seres humanos. Inventamos muchas aplicaciones innovadoras de la electricidad para facilitar nuestra vida diaria. Hoy en día, casi todos nuestros equipos funcionan con electricidad. El flujo de carga se conoce como corriente. Los diferentes dispositivos necesitan una cantidad diferente de corriente en función de sus requisitos funcionales. Algunos dispositivos son tan sensibles que se dañan cuando se les suministra una gran cantidad de corriente. Entonces, para salvar tal situación y monitorear la cantidad de corriente requerida o utilizada en una aplicación, es necesaria la medición de la corriente. Aquí es donde entra en juego el sensor de corriente. Uno de esos sensores es el sensor de corriente ACS712.

¿Qué es el sensor de corriente ACS712?

La corriente que fluye a través de un conductor provoca una caída de voltaje. La relación entre corriente y voltaje viene dada por la ley de Ohm. En los dispositivos electrónicos, un aumento en la cantidad de corriente por encima de su requisito provoca una sobrecarga y puede dañar el dispositivo.

La medición de la corriente es necesaria para el correcto funcionamiento de los dispositivos. La medición de voltaje es una tarea pasiva y se puede realizar sin afectar el sistema. Considerando que la medición de corriente es una tarea intrusiva que no se puede detectar directamente como voltaje.

Para medir la corriente en un circuito, se requiere un sensor. El sensor de corriente ACS712 es el sensor que se puede utilizar para medir y calcular la cantidad de corriente aplicada al conductor sin afectar el rendimiento del sistema.

El sensor de corriente ACS712 es un circuito integrado de sensor lineal basado en efecto Hall totalmente integrado. Este IC tiene un aislamiento de voltaje RMS de 2,1 kV junto con un conductor de corriente de baja resistencia.

Principio de funcionamiento

El sensor de corriente detecta la corriente en un cable o conductor y genera una señal proporcional a la corriente detectada, ya sea en forma de voltaje analógico o salida digital.

La detección de corriente se realiza de dos formas:detección directa y detección indirecta. En la detección directa, para detectar la corriente, se usa la ley de Ohm para medir la caída de voltaje que se produce en un cable cuando la corriente fluye a través de él.

Un conductor portador de corriente también da lugar a un campo magnético en su entorno. En la detección indirecta, la corriente se mide calculando este campo magnético aplicando la ley de Faraday o la ley de Ampere. Aquí se utiliza un transformador o un sensor de efecto Hall o un sensor de corriente de fibra óptica para detectar el campo magnético.

El sensor de corriente ACS712 usa el método de detección indirecta para calcular la corriente. Para detectar la corriente en un revestimiento, se utiliza un circuito de sensor Hall de baja compensación en este circuito integrado. Este sensor está ubicado en la superficie del IC en una ruta de conducción de cobre. Cuando la corriente fluye a través de esta ruta de conducción de cobre, genera un campo magnético que es detectado por el sensor de efecto Hall. El sensor Hall genera un voltaje proporcional al campo magnético detectado, que se utiliza para medir la corriente.

La proximidad de la señal magnética al sensor Hall decide la precisión del dispositivo. Cuanto más cerca de la señal magnética, mayor es la precisión. El sensor de corriente ACS712 está disponible como un paquete SOIC8 pequeño para montaje en superficie. En este circuito integrado, la corriente fluye desde el pin-1 y el pin-2 al pin-3 y al pin-4. Esto forma la ruta de conducción donde se detecta la corriente. La implementación de este IC es muy fácil.

El ACS712 se puede utilizar en aplicaciones que requieren aislamiento eléctrico, ya que los terminales de la ruta de conducción están aislados eléctricamente de los cables de circuito integrado. Por lo tanto, este CI no requiere ninguna otra técnica de aislamiento. Este IC requiere una tensión de alimentación de 5V. Su voltaje de salida es proporcional a la corriente CA o CC. El ACS712 tiene una histéresis magnética casi nula.

Donde Pin-1 a Pin-4 forma la ruta de conducción, Pin-5 es el pin de tierra de la señal. El pin-6 es el pin de FILTRO que utiliza un condensador externo para establecer el ancho de banda. El pin-7 es el pin de salida analógica. El pin-8 es el pin de la fuente de alimentación.

Aplicaciones del sensor de corriente ACS712

Este IC puede detectar tanto corriente CA como CC, por lo que tiene una amplia gama de aplicaciones. El ACS712 se usa en circuitos de detección de picos, circuitos para aumentar la ganancia, aplicación de rectificación para convertidores AtoD, cierre de falla por sobrecorriente, etc. El pin de filtro provisto por este IC se usa para eliminar el efecto de atenuación en los circuitos divisores de resistencia.

ACS712 se utiliza en muchas aplicaciones industriales, comerciales y de comunicación. Este IC es aplicable para aplicaciones de automóviles. Algunas de las aplicaciones típicas de este IC se pueden encontrar en circuitos de control de motores, para detección y gestión de carga, SMPS, circuito de protección contra fallas por sobrecorriente.

Este IC puede medir la corriente para cargas de alto voltaje que operan en una red de 230 VCA. Para leer los valores, se puede conectar fácilmente con el ADC de un microcontrolador. ¿Cuál sería el valor del voltaje de salida proporcionado por el ACS712 cuando se le aplica una corriente de carga de CC?