STMicroelectronics TSC202x双向电流检测放大器设计通过分流电阻器在-4V至+100V宽共模电压下检测电流。该高压双向电流检测放大器的放大器增益为100V/V。TSC202x可以检测极低压差，最大限度地减少测量误差。该器件可用于精密电流测量、过流保护、电流监控和反馈环路等功能。

数据手册；*附件：STMicroelectronics TSC202x双向电流检测放大器数据手册.pdf

STMicroelectronics TSC202x双向电流检测放大器采用SO8和MiniSO8封装。这些器件的工作电源电压范围为2.7V至5.5V，环境温度范围为-40至125°C。具有YDT或YST后缀的零件编号符合汽车应用类AEC-Q100认证。

特性

• 宽共模电压范围：-4V至100V
• 高共模抑制：100dB（最小值）
• 失调电压：±150µV（最大值）
• 失调漂移：0.5µV/°C（最大值）
• 增强型PWM抑制
• 电源电压范围：2.7V至5.5V
• 内部固定增益：20V/V
• 增益误差：0.3%（最大值）
• 增益漂移：3.5ppm/°C（最大值）
• SO8和MiniSO8封装选项
• 符合AEC-Q100标准

框图

TSC202x系列双向电流检测放大器技术解析与应用指南

一、产品概述与技术亮点

TSC2020、TSC2021和TSC2022是意法半导体推出的一系列高精度双向电流检测放大器，专为苛刻的工业与汽车应用场景设计。该系列产品的核心价值在于能够在宽达‌**-4V至100V**‌的共模电压范围内精确测量分流电阻上的电流，这一特性使其成为48V电源系统的理想选择。

核心技术特征

• ‌超高共模抑制比‌：最小100 dB，典型值达112 dB，有效抑制共模干扰
• ‌极致精度指标‌：最大失调电压±150 µV，温度漂移仅0.5 µV/°C
• ‌灵活的内部固定增益‌：TSC2020(20 V/V)、TSC2021(50 V/V)、TSC2022(100 V/V)
• ‌宽电源电压范围‌：2.7V至5.5V，适配多种系统需求

二、电气参数深度分析

关键性能参数汇总表

参数指标	TSC2020	TSC2021	TSC2022
增益	20 V/V	50 V/V	100 V/V
增益误差	0.3%最大	0.3%最大	0.3%最大
增益漂移	3.5 ppm/°C最大	3.5 ppm/°C最大	3.5 ppm/°C最大
Vsense工作范围	±123.8 mV	±49.1 mV	±24.1 mV

功率与热管理

• ‌工作温度范围‌：-40°C至125°C，完全满足汽车级应用要求
• ‌典型电流消耗‌：1.7 mA @ VCC=2.7V，确保低功耗运行
• ‌热阻参数‌：SO8封装125°C/W，MiniSO8封装190°C/W

三、引脚功能与系统架构

引脚配置详解（SO8/MiniSO8封装）

• ‌ 引脚1(IN-) ‌：负差分输入端，连接至分流电阻一侧
• ‌ 引脚8(IN+) ‌：正差分输入端，连接至分流电阻另一侧
• ‌ 引脚5(OUT) ‌：放大器输出，产生与检测电流成正比的电压信号

参考电压配置

器件提供VREF1和VREF2两个参考电压引脚，支持灵活的偏置设置。典型应用中将一个参考引脚连接至VCC，另一个连接至GND，以实现双向电流检测的零位调整。

四、应用电路设计要点

48V系统电流检测配置

在48V电源分配系统中，TSC202x可直接监测总线电流而无需额外的电平转换电路。设计中需注意：

‌PCB布局建议‌

• 分流电阻应尽可能靠近放大器输入端
• 推荐使用四线制开尔文连接，最小化引线电阻影响

‌EMC优化措施‌

• 共模滤波电容应放置于接近IN+和IN-引脚的位置
• 电源去耦电容（通常为100nF）需紧邻VCC引脚

五、典型应用场景

电池管理系统(BMS)

利用TSC202x的高精度特性，实现对充放电电流的精确监控，配合μC实现SOC精确计算。

电机控制系统

在电机驱动中监测相电流，结合PWM控制实现精确的力矩控制。

过电流保护

器件快速响应特性使其适用于电源系统的过载保护，典型响应时间在微秒级别。

六、设计注意事项

极限参数保护

• ‌最大共模电压‌：-10V至105V
• ‌最大差分电压‌：±70V
• ‌存储温度‌：-65°C至150°C

生产测试考量

根据数据手册统计，典型批量生产的参数分布：

• 输入失调电压主要集中在±100 µV范围内
• 增益误差普遍控制在0.1%以内

七、选型指导

根据具体应用需求选择合适的型号：

• ‌高灵敏度应用‌：选择TSC2022(100 V/V增益)
• ‌中等范围检测‌：选择TSC2021(50 V/V增益)
• ‌通用电流检测‌：选择TSC2020(20 V/V增益)