高電壓承受能力、靈活性和準確度

LT6100和LTC6101是高電壓、精準、高壓側(cè)電流檢測放大器。它們所采用的簡單架構(gòu)使其具備了靈活性和易用性，而精心的設(shè)計則令其可靠且堅固。

主要特點包括高電源范圍、用戶可配置增益、低輸入電流、高PSRR和低失調(diào)電壓。這些特點使得LT6100和LTC6101成為精準的工業(yè)和汽車感測應(yīng)用以及電流過載保護電路的完美選擇。

LT6100的工作電壓可高達48V，其使用較之LTC6101更為簡單，幾乎不需要外部元件，吸取的功率極少，并可承受諸如分離輸入、斷電和電池反向等多種異常條件。

LTC6101是這兩款器件中速度較高的一個，工作電壓可高達70V，而且在靈活性上更勝一籌，并具有用于設(shè)置增益的外部電阻器。這兩款器件均可采用多種小型封裝。

電流檢測的工作原理

實現(xiàn)電流檢測的常用方法有兩種。一種方法利用的是磁性原理，其結(jié)構(gòu)是采用磁導(dǎo)材料來把磁場耦合至一個線圈或霍爾效應(yīng)（Hall-effect）傳感器而形成的。不必直接插入被測電路，而線圈型撿拾法固有地?zé)o法提供任何的DC信息（但采用特殊的“磁通量閘門”技術(shù)是可以的），而且，對于大多數(shù)DC測量而言，霍爾傳感器在準確度和靈敏度上往往有所欠缺。

另一種方法是在負載通路上布設(shè)一個已知的“檢測”電阻，由此產(chǎn)生一個與負載電流成正比的小幅壓降。一般來說，檢測電阻器的優(yōu)選連接方法是將其布設(shè)在電路的電源側(cè)，這樣就能夠保持常用的接地法并檢測負載故障。在正電源電位的場合，這種連接方式通常被稱作“高壓側(cè)”檢測配置，如圖1所示。這意味著從檢測放大器的角度來看，檢測電壓就是一個大共模信號上的小差分信號，這就對實現(xiàn)方案提出了獨特的要求，旨在保持準確度和動態(tài)范圍。

傳統(tǒng)“自成體系”式的解決方案采用的是運算放大器或儀表放大器，但這些放大器常常在工作的電壓范圍上存在一定的局限性和/或需要采用許多附加元件來執(zhí)行電壓變換功能以產(chǎn)生一個以地為基準的讀出信號。采用LT6100和LTC6101可實現(xiàn)好得多和簡單得多的解決方案，從而滿足大多數(shù)的高壓側(cè)電流檢測要求。

密切注意電流檢測誤差源

和所有的傳感器設(shè)計一樣，存在幾個需要加以考慮的潛在誤差源。電路的準確度在很大程度上取決于檢測電阻器阻值已知精確度。檢測電阻器本身定義了會引發(fā)誤差的容差和溫度相關(guān)性。測量通路中的雜散電阻或大dI/dt環(huán)路也會導(dǎo)致誤差增加。重要的是正確實現(xiàn)至檢測電阻器的開爾文（Kelvin）連接，以最大限度地減輕這些影響1。

除了檢測電阻之外，最值得注意的誤差源就是檢測放大器的電壓失調(diào)，因為它會在測量中產(chǎn)生一個與電平無關(guān)的不確定性。對于在遠遠低于最大設(shè)計值的電流水平上進行的準確度保持來說，這一點尤其重要。在某些應(yīng)用中，人們希望通過校準來去除該項的靜態(tài)分量（例如：采用軟件），但是，這種方法有時并不可行。

另一個需要考慮的誤差源是所有電阻器的容差，在設(shè)定比例因子的過程中有可能需要這些容差。這會與檢測電阻器和開爾文連接容差一起對全標度不確定性產(chǎn)生影響。對于LT6100來說，調(diào)節(jié)電阻器均集成于芯片之上，因此對容差進行了精確的定義并在產(chǎn)品數(shù)據(jù)表規(guī)格中做了說明。而對于LTC6101而言，調(diào)節(jié)準確度是由用戶所選擇的電阻器來嚴格設(shè)定的，因而允許針對特殊的要求進行優(yōu)化……

下載PDF格式全文