Relays and fuses are used in a multitude of applications to deliver and control current to its consumers. To improve the controllability of both the fuse and relay function, they can be moved to software. This will not only increase the number of available features but can also give live feedback of the systems current state. For an electronic fuse to work the software needs to be able to measure the amount of current flowing through the circuit. For this a voltage drop can be measured across a series resistor. This can be implemented in several ways and will because of this utilize the resources of the controlling microcontroller differently. This thesis focuses on the software implementation of two current measuring circuits and will characterize the behavior of these in terms of making it simple to compare their advantages and disadvantages. Any hardware related aspect found to have an impact on the result will be taken into account as well. Two implementations, using two different integrated circuits, are tested against each other. MAX4172 is fully analog while the INA226 is half digital. A shorter study of current sensing in general is made but the foundation of the study is the datasheets and characteristics of the components chosen. In this thesis, both the hardware and the software is designed and built which end with gathering data in two different electronic fuse scenarios. The thesis concludes that the two implementations as electronic fuse is at least a factor of 10 faster than the traditional breaking fuse. It also concludes that both implementations have their advantages and either may be the right solution depending on the intended end application. The fully analog solution is generally faster but is more susceptible to external noise and bad hardware design whereas the half digital is slower but more forgiving and thus shows of more precise measurements out of the box. / Relä och säkringar används i flera olika applikationer för att leverera och kontrollera strömmen till förbrukaren. Genom att förflytta denna uppgift till mjukvara kan detta förbättras genom att ge utökad funktionalitet samt realtidsövervakning av systemet. För att en mjukvara ska kunna kontrollera strömmen i en krets måste denna kunna mätas. Detta kan göras genom att mäta spänningsfallet över ett motstånd kopplat i serie med förbrukaren. Hur man väljer att implementera denna metod avgör vilka kravs som ställs på den kontrollerande mikrokontrollern. Denna studie kommer fokusera på mjukvaruimplementationen av två olika kretsar för strömmätning och har för avsikt att karakterisera dessa för att skapa en tydlig jämförelse av dess för- och nackdelar. De aspekter av hårdvaruimplementationen som påverkar detta resultat kommer också diskuteras. Två implementationer, bestående av två olika integrerade kretsar, ställs mot varandra. MAX4172 är en helt analog lösning medans INA226 är delvis digital. En kortare studie av strömmätning kommer utföras men grunden av denna studie består i huvudsak av datablad och karakteristik av de utvalda komponenterna. Både mjukvara och hårdvara är utvecklad och tillverkad för att kunna utföra test och inhämta den data som krävs för analysen. Studien visar att båda lösningar är åtminstone en faktor 10 snabbare än en traditionell säkring. Den visar också att en lösning inte är bättre än den andra i alla aspekter. Båda implementationerna kan vara den rätta lösningen beroende på de krav den tilltänkta produkten har. Den helt analoga lösningen är generellt snabbare men lider av en större känslighet mot störningar vilket ställer högre krav på hårdvarudesignen. Den delvis digitala lösningen är långsammare men betydligt mer förlåtande i dess implementation och har också större noggrannhet som resultat.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-305153 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Johansson, Elias |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2021:711 |
Page generated in 0.0029 seconds