運用電流監(jiān)測器的注意事項有哪些吶？

當前通過我們可以通過新型高邊監(jiān)測器的方程式可知，外部電阻對 CMRR 的影響不再是問題，因為現(xiàn)在的 MRR(典型值大于 90dB)主要取決于集成放大器。在單片 IC 中集成電流檢測功能具有如下優(yōu)勢：

有源和無源集成器件的嚴格容限

圖 1. 雙向高邊電流監(jiān)測器的簡化原理圖(MAX9928/MAX9929)，帶有表示電流方向的 SIGN 輸出

圖 2. 單向高邊電流監(jiān)測器(MAX4372)

圖 3. 另一種單向高邊電流監(jiān)測器(MAX4172)

圖 4. 單向高邊電流監(jiān)測器的另一種架構(MAX4173)

選擇 RSENSE 的相關考慮事項

在設計任何類型的電流監(jiān)測器時，謹慎選擇檢流電阻(RSENSE)非常重要也必不可少。應遵循以下標準選擇 RSENSE：

電壓損耗：高 RSENSE 值造成電源電壓通過 IR 損耗降低。最低的 RSENSE 值能夠實現(xiàn)最少的電壓損耗。

精度：高 RSENSE 值能夠較高精度地測量低電流，因為其電壓失調和輸入偏置電流失調比檢測電壓小得多。

效率和功耗：大電流時，RSENSE 中的 I2R 損耗比較大，所以在選擇電阻值和功耗額定值(瓦特)時應加以考慮。檢測電阻溫度過高也造成其電阻值漂移。

電感：如果 ISENSE 的高頻成分較大，RSENSE 必須具有低電感。繞線片式電阻的電感最高，金屬薄膜電阻稍好一些，但推薦低電感金屬薄膜電阻(1.5Ω以下可用)。與金屬薄膜和繞線片式電阻(也就是螺旋纏繞在核芯上)不同，低電感金屬薄膜電阻由直金屬條組成。

成本：對于 RSENSE 成本要求嚴格的應用，可將 PCB 走線作為檢測電阻(圖 10)。由于銅電阻的精度不高，需要利用電位計調節(jié)滿幅電流。對于溫度變化范圍較寬的系統(tǒng)，銅電阻溫度系數相當高(大約 0.4%/°C)。

圖 5. 該高邊電流監(jiān)測器(MAX4172)采用 PCB 走線作為 RSENSE

高邊監(jiān)測器的應用

圖 6 所示的電路為可變線性電流源。IC1 將 R1 電流轉換為成比例的輸出電壓，使電壓調節(jié)器(IC2)產生穩(wěn)壓輸出電流。為將 IOUT 設置為 0mA 至 500mA 之間的調節(jié)電流，在 ICONTROL 上施加 5V 至 0V 電壓(5V 設置 IOUT = 0mA，0V 設置 IOUT = 500mA)。作為替代方案，您可增加如圖所示的 D/A 轉換器，對 IOUT 進行數字控制。對于 12 位分辨率(60μA/LSB)，DAC 可為并行輸入 MAX530 或串行輸入 MAX531;對于 10 位分辨率(250μA/LSB)，DAC 可為并行輸入 MAX503 或串聯(lián)行入 MAX504。

圖 6. 可變線性電流源(MAX603)

圖 7 所示電路為 0–5A 可編程電流源，利用 4V 至 28V 電源產生 0A 至 5A 電流，具有兩方面優(yōu)勢：12 位 D/A 轉換器使其能夠進行數字編程;開關模式降壓型調節(jié)器(IC1)使其比使用線性晶體管的替代電流源的效率高。應用包括過流保護、4–20mA 系統(tǒng)、電池充電器、高亮度 LED 控制、GSM 基站電源以及 H 橋電機控制。

圖 7. 0–5A 可編程電流源(MAX4173)

通用串行總線(USB)的廣泛應用帶動了各種 2.7V 至 5.5V 電源過流保護電路的發(fā)展，但高于該電壓范圍的產品很少。圖 7所示的短路器工作在 26V 電源電壓下，利用可編程電流門限進行觸發(fā)。