一文弄懂电流检测电路-高侧检测 最高耐压90V FP136

电流检测技术简介

电流检测技术常用于高压短路保护、电机控制、DC/DC换流器、系统功耗管理、二次电池的电流管理、蓄电池管理等电流检测等场景。对于大部分应用，都是通过间接测量电阻两端的压降来获取待测电路电流大小的，如下图所示。在要求不高的情况下，电流检测电路可以通过运放放大转换成电压，反推算负载的电流大小。

一般使用电流通过时的压降为数十mV～数百mV的电阻值，电流检测用低电阻器使用数Ω以下的较小电阻值；检测数十A的大电流时需要数mΩ的极小电阻值，因此，以小电阻值见长的金属板型和金属箔型低电阻器比较常用，而小电流是通过数百mΩ～数Ω的较大电阻值进行检测。

电流检测技术分类

测量电流时，电流检测技术分为高侧检测和低侧检测：

将测量电阻放在电源与负载之间的这种测量方法称为高侧检测。

将测量电阻放在负载和接地端之间的这种测量方法称为低端电流检测。如下图所示。

低边电阻在接地通路中增加了不希望的额外阻抗；

采用高侧电阻的电路必须承受相对较大的共模信号。

两种测量方法各有利弊，本文重点讲解高侧电流检测技术。

随着大量包含高精度放大器和精密匹配电阻的IC的推出，在高侧电流测量中使用差分放大器变得非常方便。高侧检测带动了电流检测IC 的发展，降低了由分立器件带来的参数变化、器件数目太多等问题，集成电路方便了我们使用。下图为一种高侧检测的 IC 方案：

负载电流（IS）从电源流出，并在感测电阻（RS）处产生电压差（VIN+ - VIN-）。假设内部MOSFET漏电流与源电流（IO）相同，且VIP非常接近，则FP135传递函数为：

（VIN+ - VIN-）等于IS×RS，输出电压（OUT）等于IO x RL。本应用中高端点电流测量的最终传递函数为：