車載應(yīng)用中的電流檢測

　　圖3 兩大類電流分路監(jiān)控器包括：A) 電流輸出型分路監(jiān)控器和B) 電壓輸出型分路監(jiān)控器

　　車載應(yīng)用的一般性技術(shù)要求

　　車載電流檢測分為兩大類型：一類是直接連接到電池，另一類是通過限制瞬態(tài)偏移的保護(hù)電路連接。

　　上述情況會影響電流分路監(jiān)控器上共模電壓額定值的要求。車載的12V 電子系統(tǒng)最高電壓為14.4V，但電池總線器件上的瞬態(tài)電壓最高可達(dá)75V，甚至?xí)l(fā)生電池?fù)Q極。

　　我們還要考慮到另一種共模情況：電源線路的分路開啟，且接地短路的情況。這時共模電壓為零。電流流動時必須進(jìn)行檢測，也就是說，放大器在零共模電壓時也要能正常工作。

　　最后，我們不妨考慮一下如圖4 所示的脈沖寬度調(diào)制(PWM) 螺線管驅(qū)動器的情況。在本例中，螺線管頂部開啟時達(dá)到電池電壓。開關(guān)關(guān)閉時，電壓將回到二極管電壓降大小的負(fù)電平上。這就要求電流分路監(jiān)控器在低至–2V 的共模電壓下仍能工作。

　　圖4 PWM 應(yīng)用中應(yīng)進(jìn)行電流檢測，即便在共模電壓降至二極管電壓降大小的負(fù)電壓的回掃期間也要進(jìn)行檢測。

　　電流比較

　　在許多應(yīng)用中，電流應(yīng)與某個設(shè)定值相比較。通常說來，進(jìn)行電流比較還需要電流分路監(jiān)控器、比較器和參考電壓。此外，理想的比較器輸出應(yīng)與大多數(shù)常見的邏輯電路很好地兼容。圖5 給出了電流比較的例子。在本例中，將電流與采用TI INA200 系列電流分路監(jiān)控器和比較器的簡單單電壓結(jié)點(diǎn)進(jìn)行了比較。R1 和R2 形成分壓器，以根據(jù)INA200 系列比較器的內(nèi)置0.6V 電壓結(jié)點(diǎn)來設(shè)置電壓結(jié)點(diǎn)。（INA200 系列的增益很有特點(diǎn)：INA200 的增益為20，INA201 的增益為50，INA202的增益為100。）

　　圖5 簡單的單電壓結(jié)點(diǎn)電流比較

　　某些系統(tǒng)需要不止一個電流限制電平。舉例來說，系統(tǒng)以較低的電流限制作為故障即將發(fā)生的指示器，而以較高限制作為關(guān)閉系統(tǒng)的標(biāo)志。INA206-INA208 系列電流分路監(jiān)控器采用兩個比較器來實(shí)現(xiàn)上述功能。某些系統(tǒng)會對較低限制采用延遲輸出，以避免超出最低限制后引起不必要地觸發(fā)瞬態(tài)偏移。圖6 中的電路將INA206 電流分路監(jiān)控器部分的輸出反饋給兩個比較器，這會生成一個有效的低輸出警報，并為關(guān)閉MOSFET 緩沖路徑提供適當(dāng)極性。