电流监控电路-比以往任何时候都重要

为了简化控制设计，工程师需要准确而快速的电流测量。监视电动机的功率还可以极大地提高系统可靠性，因为电流消耗的增加可能表明需要在发生故障之前很长时间进行维护。

正变得电气化。托马斯·爱迪生（Thomas Edison）和尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）很高兴看到向各种电力运输迈进。的电池系统为这些车辆提供动力，稳定了电网并开辟了许多新机遇。开发汽车系统的工程师以及设计工业自动化和机器人技术的工程师，正通过更高的电机控制电路和更复杂的运动算法提高控制水平和效率，从而迈向更高的设计水平。

精密电流分流器是较具成本效益和可靠的电流监测方法。有两种不太常用的测量电流的方法。人们使用霍尔效应传感器来测量电流产生的通量场。虽然这样做的优点是插入损耗低，但价格昂贵并且需要大量的PCB空间。使用变压器测量感应交流电流的另一种方法在尺寸和成本上也很昂贵，并且仅对交流电路有用。

特征

Isabellenhütte（发音为Iz-a-bell-en-HOOT-eh）的新产品是BVN 1216表面贴装电流分流器。该电阻器系列提供1.0（mΩ）或0.5-mΩ毫欧值（合金电阻），并采用小型（4.1 x 3.1 x 1.9毫米）封装。四端子设备可连续处理100安培的电流（0.5mΩ版本），并提供1％或5％的容差。在这种类型的设备中非常重要的是TCR，对于BVN而言，它的温度低于每百万摄氏度百万分之50。在130°C以下时，0.5mΩ版本的额定功率为5瓦–在170°C时降额使用。1mΩ版本的额定功率为3瓦。这些电阻还具有非常低的电感-小于2纳亨（nH）-并且它们均通过AEC-Q200认证，并进行了温度循环，冲击，振动和耐湿性的可靠性测试。

很低的欧姆值显然对于降低功率损耗非常有用。一个良好的感测放大器将是必要的，以便在伴随的低压下工作。BVN感测电阻器通常用于5-80安培范围内的电流，并且有许多可用的电流感测放大器使设计完整的测量电路变得容易。

这些IC具有高度匹配的内部电阻，这对于较大程度地减小增益和共模电压误差很重要。电流检测放大器通常预先配置为具有电压增益-将这些电阻保持在内部。例如，德州仪器（TI）的INA199可获得50、100或200的增益。该IC可以在0.3至26伏的共模电压下感测分流器两端的压降，而与电源电压无关。

设计人员可以选择在电源输出低端感应电流。但是，在负载到地面的路径中放置一个电阻器意味着地面以比系统接地稍高的电位浮动。这种布置可能导致接地回路出现问题。如果电流检测放大器在高端使用，则需要具有较高的CMRR。

由于INA199具有低失调电压和Zerø-Drift架构，因此它可通过分流器的满量程压降实现低至10毫伏（mV）的电流检测。此外，部件的共模抑制比*低为100分贝（dB），典型值为120 dB，因此可以承受高端监测的误差。失调电压通常为5微伏（µV）。在40°C至125°C的温度范围内，增益误差典型值为0.03％，*大值为1％。这些IC使用单个+2.7至+ 26V电源供电，*大消耗100微安（µA）的电流。采用SC70和薄型UQFN-10封装。

一种电流感应示例应用是汽车动力转向电机控制。方向盘通过CAN或LIN总线连接到微控制器和双向无刷直流电动机驱动器。测量方向盘的位置和扭矩。然后，微控制器根据需要驱动转向电动机，并使用由分流电阻器测量的流向电动机的平均电流来确定扭矩，并使用位置传感器来确定转向角。

通常，BLDC电机的三相均通过单独的并联电阻器进行监控。流向该电动机的峰值电流可以为50安培，为此分流器既需要出色的稳定性又需要低电感。

与汽车一样，精密分流电阻器（高精度贴片电阻）也用于电机控制器，燃油喷射，点火，照明，水泵，变速器和锁止系统。