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高边和低边电流检测技术分析

高边和低边电流检测技术分析

点击数:7349 次   录入时间:03-04 12:00:56   整理:http://www.55dianzi.com   经验交流

      总误差可以通过使用更高精度的电阻(0.1%)、或具有更好偏移电压规格的放大器来缩小。但这些措施将进一步增加本来就已经包含了众多元件的系统的成本。

      另外,即使没有负载,电阻分压器R4/R3和R2/R1也提供了电源电流到地的流通路径。这种到地的低共模阻抗在电池供电设备中很关键,因为电阻路径中的漏电会迅速泄漏电池能量。

    专用高边电流检测放大器

      综上所述,理想的器件不仅要能检测较高共模电压上的电压,而且要具有非常好的CMRR和低输入偏移电压。图4中基本的高边电流检测放大器(CSA)已经能以IC的形式买到,并采用小型封装以最小化电路板尺寸。生产这种IC时使用的高压制造工艺允许它们即使是在低至2.8V电源电压下工作也能处理高达80V以上的共模电压。

图4:包含这些基本元件的集成高边电流检测放大器。(负载、电流镜像、缓冲器)
图4:包含这些基本元件的集成高边电流检测放大器。(负载、电流镜像、缓冲器)

      电流流经图4中的检测电阻会产生一个很小的差分电压,该电压必定通过增益电阻RG1。而(正比于检测电压的)这个电流被镜像和处理后提供以地为参考的输出电流,从而完成从高边的理想电平偏移。这个电流输出可以通过流经一个电阻或电压缓冲器而转换为电压。

      美信公司的这个高边CSA具有以下一些特性:该芯片有非常高的共模输入阻抗,最小的输入偏移电压,低于1%的精度指标和典型100dB的CMRR。这些特性为传统高边CSA中常见的问题提供了高性价比的解决方案。其小型封装(2.2mmx2.4mm SC70,3mmx3mm SOT,1mmx1.5mm USCP等)使电路板尺寸得以保持最小。

      这些高边放大器可以适合众多应用中的低成本电流检测使用,每一种放大器都针对特定应用作了优化。例如,MAX4372、MAX9928/29和MAX9938适合电池供电的设备,而MAX9937和MAX4080非常适合工业系统,MAX4069和MAX9923则是需要超低偏移电流应用的最好选择。由于不使用低边电流检测方案,所有这些IC有效地避免了地弹电压和短路检测功能缺失的问题。



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