電流檢測技術(shù)常用于高壓短路保護(hù)、電機(jī)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(yùn)放放大轉(zhuǎn)換成電壓，反推算負(fù)載的電流大小。
測量電流時(shí)，電流檢測技術(shù)分為高端檢測和低端檢測。將測量電阻放在電源與負(fù)載之間的這種測量方法稱為高端檢測。將測量電阻放在負(fù)載和接地端之間的這種測量方法稱為低端電流檢測。這兩種用于感測負(fù)載中電流的方法如下圖所示。
兩種測量方法各有利弊；下面分析講解低端電流檢測技術(shù)。
低側(cè)電流測量的優(yōu)點(diǎn)：
共模電壓，即測量輸入端的平均電壓接近于零。這樣更便于設(shè)計(jì)應(yīng)用電路，也便于選擇適合這種測量的器件；
低側(cè)電流感測的缺點(diǎn)：
采用電源接地端和負(fù)載/系統(tǒng)接地端時(shí)，感測電阻兩端的壓降會(huì)有所不同。如果其他電路以電源接地端為基準(zhǔn)，可能會(huì)出現(xiàn)問題。為最大限度地避免此問題，存在交互的所有電路均應(yīng)以同一接地端為基準(zhǔn)。降低電流感測電阻值有助于盡量減小接地漂移。
設(shè)計(jì)電路或選擇用于電流測量的器件時(shí)，低側(cè)電流感測是最簡單的方法。由于輸入端的共模電壓低，因此可使用差分放大器拓?fù)?。下圖給出了采用運(yùn)算放大器（運(yùn)放）的經(jīng)典差分放大器拓?fù)?，輸入輸出關(guān)系可由理想運(yùn)放的基本性質(zhì)（虛短虛斷）來推導(dǎo)。
電流檢測電路應(yīng)用場景：
由于電流感測電路測得的電壓接近于地，因此在處理非常高的電壓時(shí)、或者在電源電壓可能易于出現(xiàn)尖峰或浪涌的應(yīng)用中，優(yōu)先選擇這種方法測量電流。由于低側(cè)電流感測能夠抗高壓尖峰干擾，并能監(jiān)測高壓系統(tǒng)中的電流，因此廣泛應(yīng)用于很多汽車、工業(yè)和電信應(yīng)用中。
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