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高边电流检测测量:电路和原理

时间:2017-05-15 11:27:07 点击:
本应用笔记介绍利用电流检测放大器、差分放大器和仪表放大器测量智能手机、平板电脑、笔记本计算机及USB附件中的电池充电和放电电流。通过对高边电流检测放大器与低边差分放大器进行了比较,并给出了检流电阻的选择标准。文中介绍了高电压短路器,以在发生电路故障及短路时提供系统过流保护。并且提供了可变线性电流源和可编程0–5A电流源的应用电路。

电流测量(即检测流入和流出电子电路的电流)是设计者的一项必备技能,也是各种应用中必不可少的。应用示例包括过流保护、4–20mA系统、电池充电器、高亮度LED控制、GSM基站电源、H桥电机控制,您必须知道此类应用中流入和流出可充电电池的电流比(也就是电量计功能)。

随着越来越多的便携式应用,对专用电流监测器的需求已经大大增加,从而以小封装、低静态电流实现其任务。以下的讨论涵盖低边和高边电流监测器,包括其架构和应用。

采用高边还是低边监测器?

大多数电流测量应用采用低边原理,检测电阻与接地通路串联(图1);或者采用高边原理,检测电阻与电源线串联(图2)。两种方法都具有不同的优缺点。低边电阻在接地通路中增加了不希望的额外阻抗;采用高边电阻的电路必须承受相对较大的共模信号。此外,如果图1中运放的GND引脚以RSENSE的正端为基准,那么其共模输入范围必须覆盖至零以下,也就是GND - (RSENSE× ILOAD)。

低边电流监测器原理
图1. 低边电流监测器原理。

高边电流监测器示例
图2. 高边电流监测器示例。

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