高效能電流檢測電路

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大多數類比整合電路（比較子、運算放大器、儀錶放大器、基準、濾波器等）都是用來處理
電壓訊號的。至於處理電流訊號的器件，設計師們的選擇卻少得可憐，而且還要面對多得多
的難題。這很不幸，因為直接監視和測量電流有很大的優勢。通過觀察電流流動，可以最好
地監視電動機扭矩、螺線管受力、LED 密度、太陽能電池受光量和電池電量。所需要的只
是一個能準確測量電流並將電流轉換成電壓的電路，這樣就可以用很容易買到現有的電壓器
件（放大器、比較子、ADC 等）以放大、調節和測量電壓。

 

工具/原料

• LTC2053，LTC6102

步驟/方法

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   將電阻與接地點串聯似乎與大多數簡單直接的電流檢測方法一樣。這種方法稱為低端電流檢測，要求不存在可能使電流在檢測電阻周圍被分流或可能引入鄰近電路電流的接地通路。如果機架構成了系統地，那麼插入這樣的檢測電阻也許是不實際的。而且，既然地線不是理想導體，那麼系統中不同位置的地電壓可能不同，因此必須使用差分放大器才能實現準確測量

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   為了克服這些電流檢測難題，人們創造了高端電流檢測放大器。這些特殊放大器用來從高共模電壓中抽取通過小檢測電阻的電流產生的小差分電壓。然後，檢測電壓被放大並被轉換成以地為基準的訊號。在這個圖中，放大器給RIN 加上等於VSENSE 的電壓。然後，通過RIN 的電流流過ROUT，提供以地為基準的輸出電壓。就這個準系統而言，很明顯，高端電流檢測放大器應該有高輸入阻抗、高增益和高增益準確度、以及寬共模範圍和良好的共模抑制。也許不那麼明顯的是還有放大器精確度的重要性。

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   LTC6102 也不損害其他重要的電流檢測效能。其高阻抗輸入將輸入偏置電流限制為低
   於300pA。LTC6102 可以在輸入共模電壓高達105V 時工作。130dB 的共模抑制在整個
   100V 輸入共模電壓範圍內產生低於32uV 的位移誤差。就故障保護而言，LTC6102 有1us 的回應時間，從而允許該器件在出現意外的負載或電源變化時迅速關閉電源。

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   高端電流檢測放大器用來監視和控制電流時具有固有的優勢。電池管理、電動機控制等領域的技術進步導致對較高共模電壓、較高準確度和較高精確度的電流檢測放大器的極大需求。LTC6102 率先以一套令人印象深刻的功能和卓越的精確度開闢了一片新天地。高端電流檢測放大器現在已經達到了業界領先精確運算放大器的效能水平，為設計師提供了一種簡單、通用和高度準確的器件，這種器件可替代過去精確度較低或較複雜的電流檢測電路

高效能電流檢測電路