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高边电流检测电路的一些体会 2010-01-13 12:25 前一段做一个项目，是关于高边电流检测，所谓高边电流检测，也就是在电源和负载之间进 行电流检测； 我们选择的 MAXIM 的MAX9937.下面是他的介绍： Maxim Integrated Products推出微型高边检流 放大器MAX9937，采用外部电阻设置电压增益， 大大提高了设计灵活性。 MAX9937提供电池反向（错误）连接保护，还具有-20V至+40V感应 电压及瞬态（抛负载）保护。这些安全措施主要用于 汽车电子控制单元（ECU），可检测控制电动 助力转向、4轮驱动和防抱死刹车系统模块的电流，还可检测保险丝盒以监测故障。 MAX9937的输入共模范围为 4V至28V，与VCC电 源电压（2.7V至5.5V）无关。当VCC为5V时，电源电流低至20 当VCC为0V时，检流电 阻上的输入偏置电流仅为 1^A,以使ECU关断期间电池消耗最小。 电压增益由两个外部电阻的分压比设置，精度与电阻有关。输入失调电压 （VOS）非常小，仅 为±1.2mV（最大值）。 MAX9937提供微型、3mnK 3mm、5引脚SC70封装，封装无铅及卤化物，符合 RoHS标准。 该放大器工作在-40 C至+125 C汽车级温度范围。芯片起价为 $0.58 （1000片起，美国离岸价）。 设计时一定要注意：1.采样输入端的电阻选择精度要高， 如果不匹配容易产生误差。 2.该芯片 是电流输出，所以输出管脚后面要加精密一点的电阻，电阻后面最好在加一个滤波电容。 其典型电路如下： 高端电流检测放大器性能分析 关键字： 电流检测，放大器 发布者：techshare 发布时间：2010-9-19 15:41 在讨论器件功能时，检流放大器可以看作一个输入级浮空的仪表 /差分放大器。这意味着即 使器件采用VCC=3.3V 或5V单电源供电，在输入共模电压远高于电源电压的条件下，器 件仍然能够正常放大差分输入信号。检流放大器的共模电压可以很高，例如可以高达 28V（MAX4372 和 MAX4173） 或 76V（MAX4080 和 MAX4081）。 检流放大器的这一特性使其非常适合高端电流检测应用， 这类应用往往需要对高压侧检流电 阻两端的微小电压进行放大，并馈入到低压 ADC或低压模拟控制环路进行处理。这种情况 下，通常需要在信号源端（例如检流电阻两端）对电流检测信号进行滤波。 可以采用差分滤波 器（图1）滤除负载电流和检流电压的 毛刺”，也可以采用共模滤波器（图2）以增强在出现共 模电压尖峰或瞬时过压时的 ESD保护能力。合理选择元件构建滤波器，如果元件选择不当， 则会引入一些无法预知的失调电压和增益误差，降低电路性能。 滤波器的选择 MAX4173 检流放大器如图3所示，该器件的检流电阻可直接连接到芯片的 RS+和RS-端。 器件内部的运算放大器将检流电阻两端的差分电压恢复成 RG1两端的差分电压，即 ILOAD XRSENSE=VSENSE=IRG1 XRG1。然后，内部电流镜对电流 IRG1进行电平转换 和放大，产生输出电流 IRGD。MAX4173 的内部电路中 RGD=12k Q,而RG1=6k Q。 因此, 图 图1:采用差分滤波器消除负载电流的 毛刺 氏 i”【畑DhRtjDxGairi - liKH=Rc[vCfciirr V泪就/Rm 由于RGD和RG1为片上电阻，实际阻值会因不同的半导体工艺而产生多达 ±30%的差异。 但是，因为最终增益精度取决于 RGD和RG1的比例，所以可以很好地控制增益，并在生 产过程中灵活调整。 RG1 和 RG2。/共模滤波器（如图1和图2所示）时，需要在检流电阻的 RSENSE+和RSENSE- 勺RS+ RG1 和 RG2。 由上面的等式可知，改变后的 RG1将引入增益误差。同时，由于 RG1的绝对误差最大可 ，因此增益误差最大将达到 ±30%，由于这种误差的引入是随机的，所以无法控制 RSENSE+远远小算误差。由此可见，控制增益误差的唯一办法是保证输入串联电阻 于 RG1 RSENSE+远远小 SENSE RSERIES*RESISTORW\rRSENSE- RSERIES* RESISTOR W\r RSENSE- LOAD RS+ RS- MAXIMCURRENT-SENSEAMPLIFIER TO ADC RSENSE+ SENSE RESISTOR Ww RSENSE- RSERIES* RSERfES- LOAD MAXIM CURRENT^SENSE amplifier R$+ TO ADC 图2 :采用共模滤波器改善电压尖峰或出现共模过压时的 ESD保护能力。 VSOURCE 0 TO +28V Rsense llO