簡(jiǎn)易型高電壓電流檢測終得實(shí)現

高電壓承受能力、靈活性和準確度

　　LT6100和LTC6101是高電壓、精準、高壓側電流檢測放大器。它們所采用的簡(jiǎn)單架構使其具備了靈活性和易用性，而精心的設計則令其可靠且堅固。

　　主要特點(diǎn)包括高電源范圍、用戶(hù)可配置增益、低輸入電流、高PSRR和低失調電壓。這些特點(diǎn)使得LT6100和LTC6101成為精準的工業(yè)和汽車(chē)感測應用以及電流過(guò)載保護電路的完美選擇。

　　LT6100的工作電壓可高達48V，其使用較之LTC6101更為簡(jiǎn)單，幾乎不需要外部元件，吸取的功率極少，并可承受諸如分離輸入、斷電和電池反向等多種異常條件。

　　LTC6101是這兩款器件中速度較高的一個(gè)，工作電壓可高達70V，而且在靈活性上更勝一籌，并具有用于設置增益的外部電阻器。這兩款器件均可采用多種小型封裝。

電流檢測的工作原理

　　實(shí)現電流檢測的常用方法有兩種。一種方法利用的是磁性原理，其結構是采用磁導材料來(lái)把磁場(chǎng)耦合至一個(gè)線(xiàn)圈或霍爾效應（Hall-effect）傳感器而形成的。不必直接插入被測電路，而線(xiàn)圈型撿拾法固有地無(wú)法提供任何的DC信息（但采用特殊的“磁通量閘門(mén)”技術(shù)是可以的），而且，對于大多數DC測量而言，霍爾傳感器在準確度和靈敏度上往往有所欠缺。

　　另一種方法是在負載通路上布設一個(gè)已知的“檢測”電阻，由此產(chǎn)生一個(gè)與負載電流成正比的小幅壓降。一般來(lái)說(shuō)，檢測電阻器的優(yōu)選連接方法是將其布設在電路的電源側，這樣就能夠保持常用的接地法并檢測負載故障。在正電源電位的場(chǎng)合，這種連接方式通常被稱(chēng)作“高壓側”檢測配置，如圖1所示。這意味著(zhù)從檢測放大器的角度來(lái)看，檢測電壓就是一個(gè)大共模信號上的小差分信號，這就對實(shí)現方案提出了獨特的要求，旨在保持準確度和動(dòng)態(tài)范圍。

　　傳統“自成體系”式的解決方案采用的是運算放大器或儀表放大器，但這些放大器常常在工作的電壓范圍上存在一定的局限性和/或需要采用許多附加元件來(lái)執行電壓變換功能以產(chǎn)生一個(gè)以地為基準的讀出信號。采用LT6100和LTC6101可實(shí)現好得多和簡(jiǎn)單得多的解決方案，從而滿(mǎn)足大多數的高壓側電流檢測要求。

密切注意電流檢測誤差源

　　和所有的傳感器設計一樣，存在幾個(gè)需要加以考慮的潛在誤差源。電路的準確度在很大程度上取決于檢測電阻器阻值已知精確度。檢測電阻器本身定義了會(huì )引發(fā)誤差的容差和溫度相關(guān)性。測量通路中的雜散電阻或大dI/dt環(huán)路也會(huì )導致誤差增加。重要的是正確實(shí)現至檢測電阻器的開(kāi)爾文（Kelvin）連接，以最大限度地減輕這些影響1。

　　除了檢測電阻之外，最值得注意的誤差源就是檢測放大器的電壓失調，因為它會(huì )在測量中產(chǎn)生一個(gè)與電平無(wú)關(guān)的不確定性。對于在遠遠低于最大設計值的電流水平上進(jìn)行的準確度保持來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)尤其重要。在某些應用中，人們希望通過(guò)校準來(lái)去除該項的靜態(tài)分量（例如：采用軟件），但是，這種方法有時(shí)并不可行。

　　另一個(gè)需要考慮的誤差源是所有電阻器的容差，在設定比例因子的過(guò)程中有可能需要這些容差。這會(huì )與檢測電阻器和開(kāi)爾文連接容差一起對全標度不確定性產(chǎn)生影響。對于LT6100來(lái)說(shuō)，調節電阻器均集成于芯片之上，因此對容差進(jìn)行了精確的定義并在產(chǎn)品數據表規格中做了說(shuō)明。而對于LTC6101而言，調節準確度是由用戶(hù)所選擇的電阻器來(lái)嚴格設定的，因而允許針對特殊的要求進(jìn)行優(yōu)化.