高邊和低邊電流檢測技術分析

專用高邊電流檢測放大器

綜上所述，理想的器件不僅要能檢測較高共模電壓上的電壓，而且要具有非常好的CMRR和低輸入偏移電壓。圖4中基本的高邊電流檢測放大器(CSA)已經能以IC的形式買到，并采用小型封裝以最小化電路板尺寸。生產這種IC時使用的高壓制造工藝允許它們即使是在低至2.8V電源電壓下工作也能處理高達80V以上的共模電壓。

圖4：包含這些基本元件的集成高邊電流檢測放大器。(負載、電流鏡像、緩沖器)

電流流經圖4中的檢測電阻會產生一個很小的差分電壓，該電壓必定通過增益電阻RG1。而(正比于檢測電壓的)這個電流被鏡像和處理后提供以地為參考的輸出電流，從而完成從高邊的理想電平偏移。這個電流輸出可以通過流經一個電阻或電壓緩沖器而轉換為電壓。

美信公司的這個高邊CSA具有以下一些特性：該芯片有非常高的共模輸入阻抗，最小的輸入偏移電壓，低于1%的精度指標和典型100dB的CMRR。這些特性為傳統高邊CSA中常見的問題提供了高性價比的解決方案。其小型封裝(2.2mmx2.4mm SC70，3mmx3mm SOT，1mmx1.5mm USCP等)使電路板尺寸得以保持最小。

這些高邊放大器可以適合眾多應用中的低成本電流檢測使用，每一種放大器都針對特定應用作了優化。例如，MAX4372、MAX9928/29和MAX9938適合電池供電的設備，而MAX9937和MAX4080非常適合工業系統，MAX4069和MAX9923則是需要超低偏移電流應用的最好選擇。由于不使用低邊電流檢測方案，所有這些IC有效地避免了地彈電壓和短路檢測功能缺失的問題。