模拟乘法器提高高边电流检测的测量精度

2010-01-08 23:00:05 0评
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将模拟乘法器和高边电流检测放大器相结合,能够在笔记本电脑或其它便携仪器
中实现电池充、放电电流的测量。本文讨论将模/数转换器(ADC)的基准电压加到模拟乘
法器的一个输入端,以提高电流测量精度的方法。
引言
在对可靠性和精确性要求非常高的应用中,大量使用了高边电流检测放大器。笔记本电
脑中,它被用来监测电池的充、放电电流,也可以用来监测USB 口和其它电压的电流。
为了控制系统发热和电源损耗,要求降低这些电压的输出功率。在便携式消类产品中,
高边电流检测放大器用来监测锂电池的充、放电电流。汽车应用中,这样的放大器不仅
可以监测电池电流,也可以用来进行马达控制和GPS 天线检测。在通信基站中,这样的
放大器也被用来监测功率放大器的电流。

很多应用中,高边电流检测放大器能够直接与模/数转换器(ADC)相连。有一些ADC 由外
部基准电压决定满量程输入范围,它们的输出精度在很大程度上取决于基准电压的精
度。
本文介绍了在多数应用中,如何利用一个集成了高边电流检测放大器的模拟乘法器来检
测电池的充、放电电流。本设计方案通过把ADC 的基准电压加到模拟乘法器的输入端,
有效提高了检测精度。
高边与低边电流检测技术
高边、低边电流检测是两种通用的电流测量方法。高边检测是在电源(如电池)和负载之
间放一个检流电阻;低边检测是在地回路上串联一个检流电阻,这种方法与高边检测相
比有2 个缺点:第一,如果负载发生意外短路,低边电流检测放大器将被旁路,不能检
测短路状态;第二,由于在地回路中引入了所不期望的阻抗,从而把地平面分割开。高
边电流检测也有一个缺点:电流检测放大器必需支持高共模电压输入,幅度取决于具体
的电压源。高边检测主要用于电流检测放大器,而低边检测可采用简单的运算放大器,
只要这个放大器能够处理以地为参考的共模输入即可。

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