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高端與低側電流檢測

星星科技指導員 ? 來源:microchip  ? 作者:microchip  ? 2023-04-23 09:52 ? 次閱讀

這兩種方法都有其優點和缺點。高端電流檢測的優點是能夠檢測與電流相關的故障,例如可能影響負載的短路或開路。此外,通過高端電流檢測,負載可以直接參考地,我們將在后面探討。高端電流檢測的主要缺點是共模電壓相對較高(基于電源電壓),因此需要高共模放大器。

與高端電流檢測相反,在低端,共模以地為參考,因此可以使用更便宜、更容易獲得的低壓放大器。如前所述,低側電流檢測的一個缺點是分流電阻位于負載和地之間,這可能會導致接地環路問題,因為負載可能與電路的其余部分不完全相同。

如前所述,對于低側電流監控,基本上任何單電源、低壓放大器都可以工作,因為共模電壓以地為參考。在這種情況下,選擇最佳放大器取決于價格與所需性能,因為放大器的失調電壓、失調漂移、共模和電源抑制以及瞬態響應都可能是關鍵考慮因素。

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對于高端電流檢測,放大器必須能夠支持更高的共模范圍,并處理電源線上可能發生的任何電壓瞬變。系統設計人員可以再次使用配置為差動放大器的標準運算放大器,如圖2所示。但是,此方法存在一些局限性。首先,輸入電阻相對較低,由外部電阻決定,更不用說輸入電流不匹配,這將限制共模抑制。說到這一點,共模抑制也會受到電阻匹配程度的限制,這會導致性能不佳。

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由于這些限制,放大器制造商已經創建了用于高端電流檢測的專用放大器,例如MicrochipMCP6C02高端電流檢測放大器。MCP6C02是一款單放大器,專門設計用于檢測通過分流電阻器的電流,并將該測量值轉換為成比例的輸出電壓。輸入引腳可支持高達 65V 的額定電壓、68V 的工作電壓。輸出電壓范圍將由一個單獨的電源引腳決定,該引腳的范圍為2.0V至5.5V,以便于與低壓ADCMCU接口。MCP6C02 提供 20、50 和 100 V/V 三種固定增益選項。外部基準引腳允許輸出電壓發生直流偏移,這使得MCP6C02能夠根據需要監控兩個方向的電流。

審核編輯:郭婷

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