高端电流检测：差动放大器vs.电流检测放大器 2008-05-28 10:39:53 来源：EDN 关键字： 电机控制 电磁阀控制 电源管理 在电机控制、电磁阀控制以及电源管理（如 DC/DC 转换器与电池监控）等诸多应用中，高精度的高端电流检测都是必需的。在这种应用中，对高压侧电流而非回路电流进行监控，可以提高诊断能力，如确定对地短路电流以及连续监控回流二级管电流，避免使用取样电阻，保持接地的完整性。图 1、图 2 和图 3 分别给出电磁阀控制及电机控制的典型高压侧电流取样配置。 在上述所有配置中，监控负载电流的取样电阻上的 PW M 共模电压在从地到电源的范围内摆动。利用从电源级到 FET 的控制信号可以确定这个 PW M 输入信号的周期、频率和上升/下降时间。因此，监控取样电阻上电压的差分测量电路应具有极高共模电压抑制与高压处理能力，以及高增益、高精度和低失调——其目的是为了反映真实的负载电流值。 在使用单一控制FET 的电磁阀控制中(见图 1)，电流始终沿同一方向流动，因此单向电流检测器就足够了。在电机控制配置中(见图 2 与图 3)，电机相位进行分流意味着取样电阻中的电流沿着两个方向流动，因此，需要双向电流检测器。 图 1 典型电磁阀控制中的高压侧分流 许多半导体供应商都为高压侧电流检测提供了多种方案。研究这类应用的设计工程师发现，这些方案都可以遵循两个截然不同的高压结构来进行分类：电流检测放大器和差动放大器。 图2 典型H 桥电机控制中的高压侧分流 图3 典型三相电机控制中的高压侧分流 接下来，我们将会详细介绍这两种架构的重要差异，以帮助高压侧电流检测设计工程师选择最适合应用的器件。我们将比较两个高压器件：双向差动放大器AD8206 和双向电流检测放大器AD8210。这两个器件具有相同的引脚，都具备高端电流取样监控功能，但其性能指标与架构却不同。那么，如何选择合适的器件呢？ 图4 AD8206 内部结构示意图 它们如何工作 AD8206(见图4)是一款集成的高压差动放大器,通过内置输入电阻网络能够将输入电压削弱至1/16.7，可承受高达65V 的共模电压，以使共模电压保持在放大器A1 的输入电压范围内。但是，其内部的输入电阻网络也会使差分信号以同样比例衰减。为了实现 AD8206的20V/V 增益，放大器A1 与 A2 必须将差分信号放大约 334V/V。 这个器件通过将输出放大器偏置到电源范围内的适当电压，来实现双向输入测量。电阻分压网络与放大器A2 同向输入端连接...
