武陵源电工培训学校,武陵源电工培训班

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当前通过我们可以通过新型高边监测器的方程式可知，外部电阻对 CMRR 的影响不再是问题，因为现在的 MRR(典型值大于 90dB)主要取决于集成放大器。在单片 IC 中集成电流检测功能具有如下优势：

有源和无源集成器件的严格容限

图 1. 双向高边电流监测器的简化原理图(MAX9928/MAX9929)，带有表示电流方向的 SIGN 输出

图 2. 单向高边电流监测器(MAX4372)

图 3. 另一种单向高边电流监测器(MAX4172)

图 4. 单向高边电流监测器的另一种架构(MAX4173)

选择 RSENSE 的相关考虑事项

在设计任何类型的电流监测器时，谨慎选择检流电阻(RSENSE)非常重要也必不可少。应遵循以下标准选择 RSENSE：

电压损耗：高 RSENSE 值造成电源电压通过 IR 损耗降低。 低的 RSENSE 值能够实现 少的电压损耗。

精度：高 RSENSE 值能够较高精度地测量低电流，因为其电压失调和输入偏置电流失调比检测电压小得多。

效率和功耗：大电流时，RSENSE 中的 IR 损耗比较大，所以在选择电阻值和功耗额定值(瓦特)时应加以考虑。检测电阻温度过高也造成其电阻值漂移。

电感：如果 ISENSE 的高频成分较大，RSENSE 必须具有低电感。绕线片式电阻的电感 高，金属薄膜电阻稍好一些，但推荐低电感金属薄膜电阻(1.5Ω以下可用)。与金属薄膜和绕线片式电阻(也就是螺旋缠绕在核芯上)不同，低电感金属薄膜电阻由直金属条组成。

成本：对于 RSENSE 成本要求严格的应用，可将 PCB 走线作为检测电阻(图 10)。由于铜电阻的精度不高，需要利用电位计调节满幅电流。对于温度变化范围较宽的系统，铜电阻温度系数相当高(大约 0.4%/°C)。

图 5. 该高边电流监测器(MAX4172)采用 PCB 走线作为 RSENSE

高边监测器的应用

图 6 所示的电路为可变线性电流源。IC1 将 R1 电流转换为成比例的输出电压，使电压调节器(IC2)产生稳压输出电流。为将 IOUT 设置为 0mA 至 500mA 之间的调节电流，在 ICONTROL 上施加 5V 至 0V 电压(5V 设置 IOUT = 0mA，0V 设置 IOUT = 500mA)。作为替代方案，您可增加如图所示的 D/A 转换器，对 IOUT 进行数字控制。对于 12 位分辨率(60A/LSB)，DAC 可为并行输入 MAX530 或串行输入 MAX531;对于 10 位分辨率(250A/LSB)，DAC 可为并行输入 MAX503 或串联行入 MAX504。

图 6. 可变线性电流源(MAX603)

图 7 所示电路为 0–5A 可编程电流源，利用 4V 至 28V 电源产生 0A 至 5A 电流，具有两方面优势：12 位 D/A 转换器使其能够进行数字编程;开关模式降压型调节器(IC1)使其比使用线性晶体管的替代电流源的效率高。应用括过流保护、4–20mA 系统、电池充电器、高亮度 LED 控制、GSM 基站电源以及 H 桥电机控制。

图 7. 0–5A 可编程电流源(MAX4173)

通用串行总线(USB)的广泛应用带动了各种 2.7V 至 5.5V 电源过流保护电路的发展，但高于该电压范围的产品很少。图 7所示的短路器工作在 26V 电源电压下，利用可编程电流门限进行触发。

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(编辑:武陵源电工培训学校)