ISL28005、ISL28006单向电流检测放大器应用笔记

本应用笔记介绍高度集成的电流检测放大器ISL28005和ISL28006系列，它们可以大大简化复杂电流监控电路的设计。本应用笔记解释了具有接地检测诊断功能的内部双放大器拓扑结构，讨论了在何种类型的应用中使用何种增益，并提供了一个可选瞬态保护方案的示例。
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ISL28005和ISL28006是接地检测电流检测放大器，可放大亚1Q检测电阻上产生的毫伏电流信号。最简单的电流检测放大器使用单级运算放大器电路，其电源来自产生待测电流的同一电压源。这些都是通过一个运算放大器和一些外部元件来实现的，以便根据应用要求调节放大器。只要测得的电流信号保持在运算放大器的共模电压范围内，这些电路就很简单。放大器采用不同于负载的电源供电的应用增加了复杂性，尤其是当测量电流的电平远远高于运算放大器的电源电压时。许多情况下，需要额外的放大器电路来执行电压转换，以降低电流检测信号，使其与电流检测放大器的共模输入范围相匹配。
图一典型应用电路

多输出电源系统中的电流检测(见图1)是一种应用，其中一个或多个电源输出电压必须使用电流检测放大器进行测量，而电流检测放大器的电源电压要低得多。ISL2800x系列电流检测放大器非常适合这些应用，因为它们可以在低至3.3V的电源电压下执行精确的电流检测，而在高达28V的电源电压下进行检测。这些电流检测放大器是非常简单的独立解决方案，只需要一个外部电流检测电阻。节省空间的SOT-23封装和较少的元件数量使得尺寸非常小。
ISL2800x系列是低成本放大器ISL28005子系列，适用于一般传感应用，在-40 ℃至+125℃温度范围内，测量精度优于4%，输入失调电压小于500uV。为了实现更高的精度，ISL28006子系列提供低至1%的增益精度和输入失调电压，在整个温度范围内为300uV，具体取决于器件。

功能框图显示了图2中的电流检测放大器。电流检测分两个阶段进行。输入级是一个浮动放大器，将电阻上的检测电压转换为输出放大器输入端的接地参考检测电压。0V至+28V的宽共模输入电压范围通过电压检测比较器来实现，该比较器根据在正检测端(Rs-)测得的电压电平选择两个检测放大器之一。当输入电压高于约1.35V时，选择高端检测放大器。该高端输入放大器必须在高于放大器电源电压(Vcc)的输入电压下工作，因此该放大器由负载供电。

当检测输入端的电压降至1.35V阈值以下时，下方的检测放大器使能，并从放大器的VCC引脚获得功率。第二级包含传统同相增益配置的单电源电压馈电放大器，提供适合驱动模数转换器的高精度缓冲DC输出。ISL28005和ISL28006系列中的固定增益X20、X50和X100放大器使用内部精密薄膜增益电阻，具有出色的