電流檢測的應用

 

電路檢測電路常用於：高壓短路保護、電機控製、DC/DC換流器、係統功耗管理、二次電池的電流管理

、蓄電池管理等電流檢測等場景。

 

 

對於大部分應用，都是通過感測電阻兩端的壓降測量電流。

 

 

一般使用電流通過時的壓降為數十mV～數百mV的電阻值
，電流檢測用低電阻器使用數Ω以下的較小電阻值
；檢測數十A的大電流時需要數mΩ的極小電阻值，因此
，以小電阻值見長的金屬板型和金屬箔型低電阻器比較常用，而小電流是通過數百mΩ～數Ω的較大電阻值進行檢測。

 

測量電流時
， 通常會將電阻放在電路中的兩個位置。  個ge位wei置zhi是shi放fang在zai電dian源yuan與yu負fu載zai之zhi間jian。這zhe種zhong測ce量liang方fang法fa稱cheng為wei高gao側ce感gan測ce。通tong常chang放fang置zhi感gan測ce電dian阻zu的de第di二er個ge位wei置zhi是shi放fang在zai負fu載zai和he接jie地di端duan之zhi間jian。這zhe種zhong電dian流liu感gan測ce方fang法fa稱cheng為wei低di側ce電dian流liu感gan測ce。

 

 

兩種測量方法各有利弊
，低邊電阻在接地通路中增加了不希望的額外阻抗；采用高側電阻的電路必須承受相對較大的共模信號。低側電流測量的優點之一是共模電壓， 即測量輸入端的平均電壓接近於零。這樣更便於設計應用電路， 也便於選擇適合這種測量的器件。低側電流感測電路測得的電壓接近於地
， 在處理非常高的電壓時、 或者在電源電壓可能易於出現尖峰或浪湧的應用中
， 優先選擇這種方法測量電流。由於低側電流感測能夠抗高壓尖峰幹擾
， 並能監測高壓係統中的電流。

 

電流檢測電路

 

低側檢測

 

 

低側電流感測的主要缺點是采用電源接地端和負載、係統接地端時
，感測電阻兩端的壓降會有所不同。如果其他電路以電源接地端為基準
，可能會出現問題。為  限度地避免此問題，存在交互的所有電路均應以同一接地端為基準


， 降低電流感測電阻值有助於盡量減小接地漂。

 

如上圖，如果圖中運放的 GND 引腳以 RSENSE 的正端為基準
，那麼其共模輸入範圍必須覆蓋至零以下，也就是GND - (RSENSE × ILOAD)。Rsensor將地（GND）隔開了。

 

高側檢測

 

 

 

隨著大量包含高  放大器和精密匹配電阻的IC的推出，在高側電流測量中使用差分放大器變得非常方便。高側檢測帶動了電流檢測IC 的發展，降低了由分立器件帶來的參數變化、器件數目太多等問題，集成電路方便了我們使用。下圖為一種高側檢測的 IC 方案：

 

 

檢測電路連出方式

 

對電流通過電阻器時的壓降進行檢測
，需要從電阻器的兩端引出用於檢測電壓的圖案。電壓檢測連接如下圖(2)suoshi，jianyicongdianzuqidianjihanpandeneicezhongxinyinchu。zheshiyinweidianlujibandetongbotuanyejubeiweixiaodedianzuzhi，xuyaobimiantongbotuandedianzuzhisuozaochengdeyajiangdeyingxiang。ruguoanzhaoxiatu(1)所示，從電極焊盤的側麵引出電壓檢測圖案，檢測對象將是低電阻器電阻值加上銅箔圖案電阻值的壓降
，無法正確地檢測電流。

 

 

PCB Layout參考：