丁丁

高端测电流运放AD629

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这个月以来一直在规划电源测试的项目,其中有一点用的是电流检测,电流检测的方法有多种,一般来说电流检测一般转化为测电压的方法,实际上测电压也分为测高压和低压的方法。

这里援引一位网友的话:

串联电阻串在哪里?是高侧,就是负载的头顶,还是低侧,就是负载的脚底下?于是,我知道原来有两种检测方法,分别是High side,Low side。两种方法各有优缺点:低侧检测的最大好处是串联电阻两端几乎没有共模电压,比如一端是0V,另一端是0.1V,压差是0.1V,这可以直接使用仪表放大器检出,方便得很。但是它也有缺点,就是负载的脚底不再是0V,而是0.1V了,如果电流在波动,这个0.1也就不稳,就像站在一楼,但地板晃荡一般,结果是负载很不舒服。你是个检测仪表,要检测负载中的电流,但搞得负载很不舒服,就像医生搞得病人很不舒服一般,这有点不妙。

于是大量的设计,都采用高侧检测。但高侧检测也有麻烦,比如负载工作电压为100V,正常工作时,负载的脚底是0V,头顶是100V,现在你串联了一个小电阻在负载头顶,上面有0.1V的压差,这就使得电阻高端是100V,电阻下端是99.9V(也就是负载的头顶电位)。从效果看,负载其实是很舒服的,它脚底下很稳,0V,没错,它头顶有点飘,差不多在99.9V附近,我们知道一般的负载对头顶的电压波动不太敏感,因此它很舒服。

但负载舒服了,测量仪表就不舒服了。测量放大电路必须把两根线上的压差检测出来,它们分别是100V和99.9V,共模就有99.95V,这么大的共模电压,加载到任何一个仪表放大器上,都会立即烧毁放大器。

怎么办呢?

、ADI的AD628,电路如下图。它用两套分压电阻,将100V分压到10V以内,实际加载到内部运放管脚的电压只有10V左右了,安全了,但是我们发现,要检测的差压0.1V也被衰减了10倍,变为0.01V了,于是又在这个减法器的输出端,增加了一级10倍放大,即保护了内部的运放不被烧毁,又保证压差0.1V没有被衰减,且输出就是我们需要检测的0.1V。

我们都知道先把一个东西缩小,然后再放大,总是让人心里不踏实,有没有一个电路能够实现:第一,抵抗高的共模输入,第二,对差模量不衰减。

 

款AD629,电路结构如图。号称能够抵抗高达270V左右的共模电压,且实现了一比一的差压检出。

德州仪器的INA117与AD629结构一致,里面的电阻也差不多。

此外还有linear的LT68xx系列的也是高端检测