電流檢測電路
關注創建者：匿名 創建時間：2021-09-15
電流檢測電路的視頻教程
電磁檢測與仿真系列課-06-Comsol電流互感器仿真
電流互感器原理講解 2. 電流互感器3D完全參數化模型 3. 頻域磁滯損耗、渦流損耗原理講解 4. 坡莫合，鐵氧體磁芯磁滯損耗、渦流損耗仿真設置 5. 高頻、低頻下如何精確提取損耗 6. 幅值誤差、相位誤差分析、提取 7. 后處理磁場云圖結果的提取及分析
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電流檢測電路的實例教程
高端檢流電路通常需要用一個精密運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放做增益放大并將信號電平從高端移位到參考地（圖3）：
VO=IRS*RS;R1=R2=R3=R4
該方案已廣泛應用于實際系統中，但該電路存在三個主要缺點：
1）輸入電阻相對較低，等于R1;
2）輸入端的輸入電阻一般有較大的誤差值；
3）要求電阻的匹配度要高，以保證可接受的CMRR.任何一個電阻產生1%變化就會使CMRR 降低到46dB;0.1%的變化使CMRR 達到66dB，0.01%的變化使CMRR 達到86dB.高端電流檢測需要較高的測量技巧，這促進了高端檢流集成電路的發展。而低端電流檢測技術似乎并沒有相應的進展。
電流檢測電路設計方案（三）
采用集成差分運放實現高端電流檢測
采用差分運放進行高端電流檢測的電路更便于使用，因為近期推出了許多種集成電路解決方案。集成電路內部包括一個精密運放和匹配度很好的電阻，CMRR 高達105dB 左右。MAX4198/99 就是這樣的產品，它的CMRR 為110dB，增益誤差優于0.01%，而且采用小體積的8 引腳mMAX 封裝。
專用高端檢流電路內部包含了完成高端電流檢測的所有功能單元，可在高達32V 的共模電壓下檢測高端電流，并提供與之成比例的、以地電平為參考點的電流輸出。需要對電流做精確測量和控制的應用，如電源管理和電池充電控制，都適合采用這種方案。
展開 近年來，對使用電流測量技術的具有多功能以及高安全性的電子電路的需求日益增加。我們將在本文介紹一種使用分流電阻檢測電流的方法，并實際運行該電流檢測電路來查看其檢測效果。
測量電流值以保證電路安全運行
目前，對多功能、高安全性設備的需求不斷增加，這些設備需要利用適用于其配置的更新的電子電路的電流測量技術。
例如，用于檢測過流和電路運行異常并安全停止運行的監控電路，用于電池充電和電池容量檢測的功能電路，以及同樣非常重要的用于電機控制的電流監控電路，因此電流監控技術對于現代電路設計來說是必不可少的。
接下來我們將會介紹一種檢測電流的方法，并實際運行該電流檢測電路來查看其效果。
電流檢測電路和分流電阻基礎知識
電流檢測用超低阻值貼片電阻（PMR）
電流檢測用超低阻值貼片電阻/長邊電極（PML）
您可能認為電流檢測電路很復雜，但從原理上來說，其本身只是一個利用了“歐姆定律”的簡單電路，而歐姆定律是電子電路領域中非常基礎的理論知識。串聯一個用于電流檢測的電阻，通過歐姆定律將電阻的壓降轉換為電流值來實現電流檢測。
用于電流檢測的電阻稱為“分流電阻”
分流電阻是一種用于測量和檢測電流的電子元件。電阻值范圍為100μΩ 到幾百mΩ。理想情況下，您應該使用阻值盡可能低的分流電阻，但在實際操作中，您應根據運算放大器的放大系數和檢測目標范圍來選擇合適的阻值。
而如果使用低阻值電阻，壓降量偏小，微控制器將會很難檢測到電壓，所以這時候應該使用具有低輸入偏移電壓的高精度運算放大器來對電流進行檢測。
展開 電流檢測技術簡介：
電流檢測技術常用于高壓短路保護、電機控制、DC/DC換流器、系統功耗管理、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放放大轉換成電壓，反推算負載的電流大小。
電流檢測技術分類：
測量電流時，電流檢測技術分為高端檢測和低端檢測。將測量電阻放在電源與負載之間的這種測量方法稱為高端檢測。將測量電阻放在負載和接地端之間的這種測量方法稱為低端電流檢測。這兩種用于感測負載中電流的方法如下圖所示。
兩種測量方法各有利弊。本文重點講解低端電流檢測技術。
低側電流測量的優點：
共模電壓，即測量輸入端的平均電壓接近于零。這樣更便于設計應用電路，也便于選擇適合這種測量的器件；
低側電流感測的缺點：
采用電源接地端和負載/系統接地端時，感測電阻兩端的壓降會有所不同。如果其他電路以電源接地端為基準，可能會出現問題。為最大限度地避免此問題，存在交互的所有電路均應以同一接地端為基準。降低電流感測電阻值有助于盡量減小接地漂移。
設計電路或選擇用于電流測量的器件時，低側電流感測是最簡單的方法。由于輸入端的共模電壓低，因此可使用差分放大器拓撲。下圖給出了采用運算放大器（運放）的經典差分放大器拓撲，輸入輸出關系可由理想運放的基本性質（虛短虛斷）來推導。
展開 電流檢測技術簡介：
電流檢測技術常用于高壓短路保護、電機控制、DC/DC換流器、系統功耗管理、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放放大轉換成電壓，反推算負載的電流大小。
電流檢測技術分類：
測量電流時，電流檢測技術分為高端檢測和低端檢測。將測量電阻放在電源與負載之間的這種測量方法稱為高端檢測。將測量電阻放在負載和接地端之間的這種測量方法稱為低端電流檢測。這兩種用于感測負載中電流的方法如下圖所示。
兩種測量方法各有利弊。本文重點講解低端電流檢測技術。
低側電流測量的優點：
共模電壓，即測量輸入端的平均電壓接近于零。這樣更便于設計應用電路，也便于選擇適合這種測量的器件；
低側電流感測的缺點：
采用電源接地端和負載/系統接地端時，感測電阻兩端的壓降會有所不同。如果其他電路以電源接地端為基準，可能會出現問題。為最大限度地避免此問題，存在交互的所有電路均應以同一接地端為基準。降低電流感測電阻值有助于盡量減小接地漂移。
設計電路或選擇用于電流測量的器件時，低側電流感測是最簡單的方法。由于輸入端的共模電壓低，因此可使用差分放大器拓撲。下圖給出了采用運算放大器（運放）的經典差分放大器拓撲，輸入輸出關系可由理想運放的基本性質（虛短虛斷）來推導。
展開 電流檢測技術簡介：
電流檢測技術常用于高壓短路保護、電機控制、DC/DC換流器、系統功耗管理、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放放大轉換成電壓，反推算負載的電流大小。
電流檢測技術分類：
測量電流時，電流檢測技術分為高端檢測和低端檢測。將測量電阻放在電源與負載之間的這種測量方法稱為高端檢測。將測量電阻放在負載和接地端之間的這種測量方法稱為低端電流檢測。這兩種用于感測負載中電流的方法如下圖所示。
兩種測量方法各有利弊。本文重點講解低端電流檢測技術。后續會寫關于高端檢測的文章。
低側電流測量的優點：
共模電壓，即測量輸入端的平均電壓接近于零。這樣更便于設計應用電路，也便于選擇適合這種測量的器件；
低側電流感測的缺點：
采用電源接地端和負載/系統接地端時，感測電阻兩端的壓降會有所不同。如果其他電路以電源接地端為基準，可能會出現問題。為最大限度地避免此問題，存在交互的所有電路均應以同一接地端為基準。降低電流感測電阻值有助于盡量減小接地漂移。
設計電路或選擇用于電流測量的器件時，低側電流感測是最簡單的方法。由于輸入端的共模電壓低，因此可使用差分放大器拓撲。下圖給出了采用運算放大器（運放）的經典差分放大器拓撲，輸入輸出關系可由理想運放的基本性質（虛短虛斷）來推導，此處不具體描述感興趣的兄弟，后臺回復“低端檢測”可獲取推導詳情過程。
應用場景：
由于電流感測電路測得的電壓接近于地，因此在處理非常高的電壓時、或者在電源電壓可能易于出現尖峰或浪涌的應用中，優先選擇這種方法測量電流。
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電流檢測電路的最新內容
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VKD223EB
封裝形式：SOT23-6L
VKD223EB是單通道觸摸檢測芯片，功耗低、工作電壓范圍 寬以及穩定的觸摸檢測效果可以廣泛的滿足不同應用的需求, 此觸摸檢測芯片是專為取代傳統按鍵而設計，內建穩壓電路, 提供穩定電壓給觸摸檢測電路使用,觸摸檢測PAD的大小可依 不同的靈敏度設計在合理的范圍內。G106+35
WT20-1809采用QFN16封裝，將升壓開關MOSFET、電流檢測電路和環路補償網絡集成于芯片內部，簡化PCB設計布局，降低成本，同時，其升壓轉換器采用352kHz的高開關頻率，允許更小尺寸的電感和電容進行濾波，進一步助力設備的小型化，特別適合空間受限的現代消費電子產品。
顏色傳感器是從發射器發射光，由接收器檢測檢測物體反射的光的“光電傳感器”的一種。其核心工作原理基于光的吸收、反射與透射特性，結合光電轉換技術，將顏色信息轉化為可處理的電信號。顏色傳感器能夠檢測紅色、藍色、綠色各自的受光量，能夠判別目標物的顏色。發射寬頻譜波長的光后由接收器接受并區分目標物反射光中的3 種顏色類型。檢測各種類型的紅色、藍色、綠色各自的受光量，算出受光比例。
顏色傳感器是一種能夠檢測并識別物體顏色的電子設備
內部集成了兩個NMOS H橋、電流 檢測、調節電路，和詳細的故障檢測。一個簡單的PWM接口可以方便地連接到外部數字控制器，并且使用較少接口資源。故障指示引腳（nFAULT）當設備進入故障狀態時提供標志位。
繞組電流控制允許外部控制器調整提供給電機的可調電流。電流調整是高度可配置的，以及根據應用程序的要求選擇三種衰變模式：快、慢和混合衰減。兩位電流電平控制允許在四種不同電流電平之間切換。
VKD104CC是4通道觸摸檢測芯片，功耗低、工作電壓范圍寬以及 穩定的觸摸檢測效果可以廣泛的滿足不同應用的需求,此觸摸檢測 芯片是專為取代傳統按鍵而設計,內建穩壓電路,提供穩定電壓給觸 摸檢測電路使用,觸摸檢測PAD的大小可依不同的靈敏度設計在合 理的范圍內。該芯片具有較高的集成度,僅需極少的外部組件便可 實現觸摸按鍵的檢測。 上電時可通過IO腳選擇4路輸出的參數：輸出電平，輸出模式，輸 出腳結構
隨著物聯網（IoT）技術的普及，電氣產品日益朝著高性能化與小型集成化的方向發展，電路板的設計也趨向于高密度化。這種高密度電路板在長期的使用過程中，由于熱蓄積和元件老化，很容易產生品質劣化，甚至可能引發火災。傳統的熔斷式保險裝置雖然在一定程度上能夠防止電路短路導致的火災，但在對安全性要求極高的領域，如數據庫中心和汽車制造中，僅憑單一的保險措施顯然不足。因此，本研究旨在通過先進的半導體式氣體傳感器技術
工作電壓范圍：8V～38V；連續輸出電流1.6A；峰值電可達1.8A；導通電阻（HS+LS）0.72Ω
內部集成了兩NMOS H橋、電流檢測、調節電路，和詳細的故障檢測；一個簡單的PWM接口可以方便地連接到外部數字控制器，并且使用最少接口資源。故障指示引腳（nFAULT）當設備進入故障狀態時提供標志位。
繞組電流控制允許外部控制器調整提供給電機的可調電流。
控制電路
是給異步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。
1）運算電路：將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。
、電流過零檢測電路（ZCD）、電平位移電路等模塊；
該芯片可自動設置死區時間，防止高端和低端輸出功率管的同時導通，方案設計簡單可靠；具備開路保護，短路保護，過溫保護等保護功能；
巧妙利用LLC諧振信號構成PFC電路的方案，采用的是 CS-CP PPFC+ LLC (電流源電荷泵 +串聯諧振)技術，實現高PF低THD的照明方案：
該方案可穩定工作的環境溫度是：-40度?+85度，適合全球范圍
這種方案的復雜度高很高，突出表現在：電流檢測難度大，電路保護復雜，診斷功能復雜，保護功能少、保護速度慢、保護策略復雜。該方案的綜合成本較高，適用于大電流場合。目前車載應用較少——車載大電流應用還是以保險絲+繼電器為主。
2.HSD智能高邊開關集成方案，單芯片集成了驅動+MOSFET+電流檢測+熱保護+電壓保護+EMC+各種診斷。
