重新審視電流功率監(jiān)視器的重要性

在之前的文章，我們討論了低側(cè)電流測(cè)量——當(dāng)分流電阻器位于負(fù)載（或電源）和地之間時(shí)。低端檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是共模電壓基本上為 0V，這是一種非常簡(jiǎn)單直接的電流測(cè)量方法。最大的缺點(diǎn)是負(fù)載（或電源）通過(guò)分流電阻器與系統(tǒng)接地隔離（參見(jiàn)圖 1）。這可以防止檢測(cè)到可能導(dǎo)致系統(tǒng)損壞的負(fù)載短路接地。這也意味著它是單端測(cè)量——稍后會(huì)詳細(xì)介紹。

圖 1：低端電流測(cè)量示例

之前的文章介紹了高側(cè)測(cè)量，其中分流電阻器位于電源和負(fù)載之間（參見(jiàn)圖 2）。這種方法的優(yōu)點(diǎn)包括容易檢測(cè)開(kāi)路或短路，因?yàn)樨?fù)載直接連接到系統(tǒng)接地，并允許直接監(jiān)控來(lái)自電源本身的電流。潛在問(wèn)題包括放大器的共模電壓現(xiàn)在與電源電壓基本相同，在某些系統(tǒng)中電源電壓非常高。這需要器件上的輸入匹配以保持低共模抑制誤差。此外，由于這是一個(gè)差分放大器電路，因此該電路比低端測(cè)量可以使用的單端測(cè)量更復(fù)雜。

圖 2：高端電流測(cè)量示例

自視頻發(fā)布以來(lái)，TI 推出了其他高性能器件，這些器件非常適合高端傳感應(yīng)用。具體來(lái)說(shuō)，INA282 系列支持 -16V 至 +80V 的共模范圍，偏移為 70μV。這比我們之前提到的 INA193 減少了 95% 以上。現(xiàn)在考慮零漂移討論，因?yàn)樗c測(cè)量精度和滿足您的精度目標(biāo)所需的分流電阻值（滿量程分流壓降）有關(guān)。您可以看到 INA282 系列中的任何器件都能讓您更輕松地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

如果您不需要高共模電壓范圍，那么除了模擬輸出INA210系列之外，還可以查看INA226——它非常適合低側(cè)或高側(cè)應(yīng)用。它具有業(yè)界領(lǐng)先的 10μV 失調(diào)電壓。再加上由輸入架構(gòu)和數(shù)字輸出實(shí)現(xiàn)的 0.1% 增益誤差，您可以看到無(wú)論滿量程差分分流壓降如何，它都能提供行業(yè)領(lǐng)先的精度性能，如圖 3 所示。

圖 3：INA226 雙向電流/功率監(jiān)視器的性能測(cè)量

INA21x-Q1系列設(shè)備是一種電壓輸出、電流分流監(jiān)測(cè)器（也稱為電流檢測(cè)放大器），可在共模電壓為–0.3 V至26 V時(shí)檢測(cè)分流器上的壓降，與電源電壓無(wú)關(guān)。有五種固定增益可供選擇：50 V/V、75 V/V、100 V/V、200 V/V、500 V/V和1000 V/V。該系列設(shè)備通常用于過(guò)電流檢測(cè)、電壓反饋控制回路或作為電源監(jiān)視器。零漂結(jié)構(gòu)的低偏移使電流感應(yīng)在分流器上的最大壓降低至10 mV滿標(biāo)度。
這些設(shè)備在單個(gè)2.7-V至26-V電源下工作，最大可消耗100μa的電源電流。這些設(shè)備在–40°C至+125°C的工作溫度范圍內(nèi)指定，并以6引腳SC70封裝提供。

INA226 是一款分流/功率監(jiān)視器，具有I2C?或 SMBUS 兼容接口。 該器件 監(jiān)視分流壓降和總線電源 電壓。 可編程校準(zhǔn)值、轉(zhuǎn)換時(shí)間和取平均值功能與內(nèi) 部乘法器相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)電流值（單位為安培）和功率 值（單位為瓦）的直接讀取。
INA226 可在0V 至36V 的共?？偩€電壓范圍內(nèi)感測(cè)電 流，與電源電壓無(wú)關(guān)。該器件由一個(gè)2.7V 至5.5V 的 單電源供電，電源電流典型值為330μA。該器件的額 定工作溫度范圍為–40°C 至125°C，I2C 兼容接口上 具有多達(dá)16 個(gè)可編程地址。