電流檢測技術(shù)簡介

電流檢測技術(shù)常用于高壓短路保護、電機控制、DC/DC換流器、系統(tǒng)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。對于大部分應(yīng)用，都是通過間接測量電阻兩端的壓降來獲取待測電路電流大小的，如下圖所示。在要求不高的情況下，電流檢測電路可以通過運放放大轉(zhuǎn)換成電壓，反推算負載的電流大小。

一般使用電流通過時的壓降為數(shù)十mV～數(shù)百mV的電阻值，電流檢測用低電阻器使用數(shù)Ω以下的較小電阻值；檢測數(shù)十A的大電流時需要數(shù)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(shù)百mΩ～數(shù)Ω的較大電阻值進行檢測。

電流檢測技術(shù)分類

測量電流時，電流檢測技術(shù)分為高側(cè)檢測和低側(cè)檢測：

將測量電阻放在電源與負載之間的這種測量方法稱為高側(cè)檢測。

將測量電阻放在負載和接地端之間的這種測量方法稱為低端電流檢測。如下圖所示。

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(cè)電阻的電路必須承受相對較大的共模信號。

兩種測量方法各有利弊，本文重點講解高側(cè)電流檢測技術(shù)。

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

負載電流（IS）從電源流出，并在感測電阻（RS）處產(chǎn)生電壓差（VIN+ - VIN-）。假設(shè)內(nèi)部MOSFET漏電流與源電流（IO）相同，且VIP非常接近，則FP135傳遞函數(shù)為：

（VIN+ - VIN-）等于IS×RS，輸出電壓（OUT）等于IO x RL。本應(yīng)用中高端點電流測量的最終傳遞函數(shù)為：