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电流检测电路-含运放电流方案

1.电流检测的应用

常用于高压短路保护、电机控制等电路检测电路DC/DC换流器、系统功耗管理、二次电池电流管理、电池管理等电流检测场景。 在这里插入图片描述

对于大多数应用程序,电流是通过感知电阻两端的压降来测量的。

电流通过时的压降一般为数十mV~数百mV低电阻器用于电流检测的电阻值Ω以下较小的电阻值;检测数十A的大电流数mΩ极小的电阻值,因此,常用于金属板型和金属箔型低电阻器,具有较小的电阻值mΩ~数Ω检测大电阻值。

测量电流时, 通常会将电阻放在电路中的两个位置。第一个位置是放在电源与负载之间。这种测量方法称为高侧感测。通常放置感测电阻的第二个位置是放在负载和接地端之间。这种电流感测方法称为低侧电流感测。

两种测量方法各有优缺点,低边电阻在接地通道中增加了不必要的额外阻抗;高边电阻电路必须承受相对较大的共模信号。共模电压是低侧电流测量的优点之一, 即测量输入端的平均电压接近零。设计应用电路更方便, 选择适合此测量的设备也很方便。低电流感测电路测得的电压接近地面, 在处理非常高的电压时, 或者在电源电压可能容易出现尖峰或浪涌的应用中, 这种测量电流的方法。由于低电流感知能抵抗高压尖峰干扰, 并能监测高压系统中的电流。

2.电流检测电路

2.1低侧检测

低电流传感的主要缺点是,当使用电源接地端、负载和系统接地端时,传感电阻两端的压降会有所不同。如果其他电路以电源接地端为基准,则可能会出现问题。为了最大限度地避免这个问题,所有交互电路都应以相同的接地端为基准, 降低电流感知电阻值有助于减少接地漂移。

如上图所示,如果把它放在图中 GND 引脚以 RSENSE 以正端为基准,其共模输入范围必须覆盖零以下,即GND - (RSENSE × ILOAD)。Rsensor将地(GND)隔开了。

2.2高侧检测

包含大量高精度放大器和精密匹配电阻的电阻IC在高侧电流测量中使用差分放大器非常方便。高侧检测驱动电流检测IC 集成电路的发展减少了参数变化、设备数量过多等问题,方便了我们的使用。下图显示了一个高侧检测 IC 方案:

3.检测电路连接方法

检测电流通过电阻器时的压降,需要从电阻器两端引出检测电压的图案。电压检测连接如下图(2)所示,建议从电阻电极焊盘内侧中心引出。这是因为电路基板的铜箔图案也有很小的电阻值,需要避免铜箔图案电阻值引起的压降。如果电压检测图案从电极焊盘的侧面引出,则检测对象将是低电阻值和铜箔图案电阻值的压降,无法正确检测电流。

4.PCB Layout参考:

参考原文:电流检测电路

标签: 37板型电阻器

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