中心議題：

• 探究汽車電子中的低成本檢測電流

解決方案：

• 基於磁場的檢測方法
• 基於分流器的檢測方法

這(zhe)篇(pian)文(wen)章(zhang)，主(zhu)要(yao)介(jie)紹(shao)電(dian)流(liu)的(de)檢(jian)測(ce)。所(suo)涉(she)及(ji)的(de)車(che)身(shen)電(dian)子(zi)部(bu)分(fen)中(zhong)，用(yong)的(de)運(yun)放(fang)非(fei)常(chang)少(shao)。因(yin)此(ci)還(hai)是(shi)把(ba)一(yi)些(xie)考(kao)慮(lv)結(jie)合(he)使(shi)用(yong)中(zhong)，讓(rang)大(da)家(jia)發(fa)現(xian)設(she)計(ji)中(zhong)容(rong)易(yi)被(bei)忽(hu)略(lve)的(de)一(yi)些(xie)因(yin)素(su)吧(ba)。

首先考慮兩種不同的方法：基於磁場的檢測方法和基於分流器的檢測方法。

1.基於磁場的檢測方法

(以電流互感器和霍爾傳感器為代表)具有良好的隔離和較低的功率損耗等優點
，在電源驅動技術和大電流領域應用較多，但它的缺點是體積較大，補償特性
、線性以及溫度特性不理想。

2.分流器的方法

高精度低阻值電阻器目前具有大功率和小體積的特點，這種方法成本較低
，精度較高。在汽車電子中用的較多。
以車窗控製為例，想要實現防夾的功能
，通常是同時使用兩種方法進行檢測的。

我們麵對的車身電子控製係統的工作電流，一般都在在1-100A之間，當然大部分負載都有Inrush電(dian)流(liu)
，這(zhe)也(ye)是(shi)我(wo)們(men)需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)。今(jin)天(tian)需(xu)要(yao)涉(she)及(ji)的(de)還(hai)是(shi)分(fen)流(liu)器(qi)的(de)方(fang)法(fa)。分(fen)流(liu)器(qi)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)在(zai)電(dian)流(liu)路(lu)徑(jing)中(zhong)以(yi)串(chuan)聯(lian)的(de)方(fang)式(shi)插(cha)入(ru)一(yi)個(ge)低(di)阻(zu)值(zhi)的(de)檢(jian)測(ce)電(dian)阻(zu)會(hui)形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)小(xiao)的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)，該(gai)壓(ya)降(jiang)可(ke)被(bei)放(fang)大(da)從(cong)而(er)被(bei)當(dang)作(zuo)一(yi)個(ge)正(zheng)比(bi)於(yu)電(dian)流(liu)的(de)信(xin)號(hao)。這(zhe)是(shi)我(wo)們(men)檢(jian)測(ce)的(de)原(yuan)理(li)。

當然有兩種最為基本的拓撲：

低邊電流檢測

將檢測電阻放在負載和電路地之間
，那麼該電阻上形成的壓降可以用簡單的運放進行放大。

高邊檢測

將檢測電阻放在電源和負載之間。

如果更要細分，可將開關的位置一並考慮進去，因為我們麵對的是感性負載。

對於高端檢測的運放電路入下圖所示：

對於低端檢測的運放電路如圖所示：

這兩個圖都是原理級別的，實際上有很多問題


，值得我們去思考。
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1.低端檢測的缺點

先看係統性的問題，檢測電阻引入的可能會造成地線幹擾，比如5毫歐電阻，在Inrush電流100A下，會到0.5V.事實上
，一般檢測電源的地線與運放的地線不同

，有可能產生1V的地線偏移。而大部分AECQ的運放如LM2902和LM2904的輸入電壓最大為-0.3V。-1V的電壓會讓運放在幾秒內燒毀。

事實上六中配置中的flying是需要慎重用的，如果產生了高壓和低壓的脈衝波形，同樣對運放來說是個災難。
最主要的是，本來低端檢測就是低成本方案，如果添加TVS
，BOM成本會很難看。解決的方法，在運放輸入端上加入電容和肖特基二極管。

2.高端檢測的潛在風險

高端檢測的風險其實是很大的，首先是精度誤差：

電阻精度的誤差，運放的輸入偏置電壓和輸入偏置電流的誤差

，當然圖中的電阻取值全部要方法，10K和100K。

最大的風險在於運放的鉗位電壓，普通的MOS工藝最高工作電壓為18V，高壓MOS為36V，再高需要采用特殊的工藝了。因此我們將運放的輸入端至於電源上，將要直接麵對電源線的幹擾。傳統的保護汽車電源TVS，能夠在40V以下完全開啟，因此我們需要選擇特殊的TVS。而TVS開啟是需要區間的，電壓的前移意味著靜態電流的增大。

屬shu於yu的de電dian源yuan與yu運yun放fang的de電dian源yuan不bu是shi同tong一yi個ge，在zai潛qian入ru路lu徑jing電dian子zi模mo塊kuai熔rong絲si取qu出chu，而er另ling一yi路lu電dian源yuan沒mei取qu出chu的de時shi候hou，運yun放fang直zhi接jie燒shao毀hui。如ru果guo采cai取qu二er極ji管guan並bing聯lian一yi起qi供gong電dian，則ze需xu要yao對dui運yun放fang的de電dian源yuan端duan采cai取quTVS保護，問題同上麵是一樣的。
e
，f的配置會產生巨大的電壓，也是需要被排除的。

因此運放用起來不容易啊
，我看到的很少。而且成本也是一個很大的問題，LT有很多檢測電流的運放，成本較高。一個電阻+運放的配置還不如直接加電流傳感器呢。