常用的電流檢測(cè)電路有兩種，一種是低壓側(cè)電流檢測(cè)，另一種是高壓側(cè)電流檢測(cè)。

實(shí)現(xiàn)方法：

兩種電流檢測(cè)電路工作原理一致，都是將采集到的電流以電壓的形式呈現(xiàn)，對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行放大，送入ADC處理。最后知道了電壓就能推算出電流的大小。

對(duì)于大部分應(yīng)用，都是通過(guò)感測(cè)電阻兩端的壓降測(cè)量電流。電路檢測(cè)電路常用于：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(cè)等場(chǎng)景。

一般使用電流通過(guò)時(shí)的壓降為數(shù)十mV～數(shù)百mV的電阻值，電流檢測(cè)用低電阻器使用數(shù)Ω以下的較小電阻值；檢測(cè)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(zhǎng)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(guò)數(shù)百mΩ～數(shù)Ω的較大電阻值進(jìn)行檢測(cè)。

測(cè)量電流時(shí)，通常會(huì)將電阻放在電路中的兩個(gè)位置。第一個(gè)位置是放在電源與負(fù)載之間。這種測(cè)量方法稱為高側(cè)感測(cè)。通常放置感測(cè)電阻的第二個(gè)位置是放在負(fù)載和接地端之間。這種電流感測(cè)方法稱為低側(cè)電流感測(cè)。

電流檢測(cè)電路設(shè)計(jì)方案(一)

低端檢流電路的檢流電阻串聯(lián)到地，而高端檢流電路的檢流電阻是串聯(lián)到高電壓端。兩種方法各有特點(diǎn)：

低端檢流方式在地線回路中增加了額外的線繞電阻。

高端檢流方式則要處理較大的共模信號(hào)。

低壓側(cè)電流檢測(cè)

優(yōu)點(diǎn)：

1、低壓側(cè)電流檢測(cè)容易實(shí)現(xiàn)

2、采樣電阻兩端檢測(cè)電壓以地為參考，對(duì)運(yùn)放比較友好，運(yùn)放輸入端不需要很高的共模電壓。

缺點(diǎn)：

1、由于采樣電阻Rs放置在接地端，負(fù)載不再以地為參考。導(dǎo)致負(fù)載低壓側(cè)高于接地電壓幾mV.如果負(fù)載和地存在短路，采樣電阻可能無(wú)法檢測(cè)到此類短路。

2、當(dāng)有大電流經(jīng)過(guò)時(shí)，接地點(diǎn)和另一個(gè)接地點(diǎn)很容易有mV級(jí)的電勢(shì)差，這樣會(huì)導(dǎo)致測(cè)得采樣電阻兩端的電壓會(huì)不準(zhǔn)。為了消除此誤差源，ADC 的接地參考引腳必須靠近采樣電阻的低壓側(cè)和電流檢測(cè)放大器的低壓側(cè)輸入端。

高壓側(cè)電流電測(cè)

優(yōu)點(diǎn)：

1、容易檢測(cè)負(fù)載內(nèi)部是否對(duì)地短路。

2、不需要參考接地，大電流流過(guò)接地平面產(chǎn)生的壓差不會(huì)影響測(cè)量。

缺點(diǎn)：

1、要求運(yùn)放具有高共模電壓，該共模電壓可能非常大，需要達(dá)到幾十V的共模范圍。

(二)電流檢測(cè)電路設(shè)計(jì)方案

傳統(tǒng)的高端/低端檢流方式有多種實(shí)現(xiàn)方案，絕大多數(shù)基于分立或半分立元件電路。高端檢流電路通常需要用一個(gè)精密運(yùn)放和一些精密電阻電容，最常用的高端檢流電路采用差分運(yùn)放做增益放大并將信號(hào)電平從高端移位到參考地(如圖)：

要求電阻的匹配度要高，以保證可接受的CMRR。任何一個(gè)電阻產(chǎn)生1%變化就會(huì)使CMRR降低到46dB；0.1%的變化使CMRR達(dá)到66dB，0.01%的變化使CMRR達(dá)到86dB。高端電流檢測(cè)需要較高的測(cè)量技巧，這促進(jìn)了高端檢流集成電路的發(fā)展。而低端電流檢測(cè)技術(shù)似乎并沒(méi)有相應(yīng)的進(jìn)展。

（三）按需選擇

兩種電流檢測(cè)電路各有優(yōu)劣，根據(jù)使用場(chǎng)景可進(jìn)行選擇，如果對(duì)電流測(cè)量精度不高可以選用低壓側(cè)電流檢測(cè)電路，如果對(duì)電流精度要求較高，可以選用高壓側(cè)電流檢測(cè)電路。

FP135電流檢測(cè)芯片PCB圖：

審核編輯 黃宇