電流檢測技術(shù)簡介

電流檢測技術(shù)常用于高壓短路保護(hù)、電機(jī)控制、DC/DC換流器、系統(tǒng)功耗管理、二次電池的電流管理、蓄電池管理等電流檢測等場景。對于大部分應(yīng)用，都是通過間接測量電阻兩端的壓降來獲取待測電路電流大小的，如下圖所示。在要求不高的情況下，電流檢測電路可以通過運(yùn)放放大轉(zhuǎn)換成電壓，反推算負(fù)載的電流大小。

一般使用電流通過時(shí)的壓降為數(shù)十mV～數(shù)百mV的電阻值，電流檢測用低電阻器使用數(shù)Ω以下的較小電阻值；檢測數(shù)十A的大電流時(shí)需要數(shù)mΩ的極小電阻值，因此，以小電阻值見長的金屬板型和金屬箔型低電阻器比較常用，而小電流是通過數(shù)百mΩ～數(shù)Ω的較大電阻值進(jìn)行檢測。

電流檢測技術(shù)分類

測量電流時(shí)，電流檢測技術(shù)分為高側(cè)檢測和低側(cè)檢測：

將測量電阻放在電源與負(fù)載之間的這種測量方法稱為高側(cè)檢測。

將測量電阻放在負(fù)載和接地端之間的這種測量方法稱為低端電流檢測。如下圖所示。

低邊電阻在接地通路中增加了不希望的額外阻抗；

采用高側(cè)電阻的電路必須承受相對較大的共模信號。

兩種測量方法各有利弊，本文重點(diǎn)講解高側(cè)電流檢測技術(shù)。

隨著大量包含高精度放大器和精密匹配電阻的IC的推出，在高側(cè)電流測量中使用差分放大器變得非常方便。高側(cè)檢測帶動(dòng)了電流檢測IC 的發(fā)展，降低了由分立器件帶來的參數(shù)變化、器件數(shù)目太多等問題，集成電路方便了我們使用。下圖為一種高側(cè)檢測的 IC 方案：

負(fù)載電流（IS）從電源流出，并在感測電阻（RS）處產(chǎn)生電壓差（VIN+ - VIN-）。假設(shè)內(nèi)部MOSFET漏電流與源電流（IO）相同，且VIP非常接近，則FP135傳遞函數(shù)為：

（VIN+ - VIN-）等于IS×RS，輸出電壓（OUT）等于IO x RL。本應(yīng)用中高端點(diǎn)電流測量的最終傳遞函數(shù)為：