高端電流檢測(cè),如何選擇合適的器件?

在電機(jī)控制、電磁閥控制以及電源管理(如直流-直流轉(zhuǎn)換器與電池監(jiān)控)等諸多應(yīng)用中，高精度的高端電流檢測(cè)都是必需的。在這種應(yīng)用中，對(duì)高端電流而非回路電流進(jìn)行監(jiān)控，可以提高診斷能力，如確定對(duì)地短路電流以及連續(xù)監(jiān)控回流二級(jí)管電流，避免使用取樣電阻，能保持接地的完整性。圖1、圖2和圖3分別給出電磁閥控制及電機(jī)控制的典型高端電流取樣配置。

圖1. 典型電磁閥控制中的高端檢測(cè)

圖2. 典型H橋電機(jī)控制中的高端檢測(cè)

圖3. 典型三相電機(jī)控制中的高端檢測(cè)

在上述所有配置中，監(jiān)控負(fù)載電流的取樣電阻上的脈寬調(diào)制(PWM)共模電壓在從地到電源的范圍內(nèi)擺動(dòng)。利用從電源級(jí)到FET的控制信號(hào)可以確定這個(gè)PWM輸入信號(hào)的周期、頻率和上升/下降時(shí)間。因此，監(jiān)控取樣電阻上電壓的差分測(cè)量電路要求極高共模電壓抑制與高壓處理能力，以及高增益、高精度和低失調(diào)——其目的是為了反映真實(shí)的負(fù)載電流值。

在使用單一控制FET的電磁閥控制(圖1)中，電流始終沿同一方向流動(dòng)，因此單向電流檢測(cè)器就足夠了。在電機(jī)控制配置(圖2與圖3)中，電機(jī)相位進(jìn)行分流意味著取樣電阻中的電流沿著兩個(gè)方向流動(dòng)，因此，需要雙向電流檢測(cè)器。

許多半導(dǎo)體供應(yīng)商都為高端電流檢測(cè)提供了多種方案，然后研究這類應(yīng)用的設(shè)計(jì)工程師發(fā)現(xiàn)，這些方案都可以遵循兩個(gè)截然不同的高壓結(jié)構(gòu)來進(jìn)行分類：電流檢測(cè)放大器和差動(dòng)放大器。