低侧双向电流检测电路设计

 1 简介

          该单电源低侧双向电流检测解决方案可以精确地检测 –1A 至 1A 的负载电流。输出的线性范围为 110mV 至3.19V。低侧电流检测可以将共模电压保持在接近于接地值，因此在具有高总线电压的应用中最有用 。           

2 设计目标

2.1 输入

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2.2 输出

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2.3 电源

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3 电路设计 

        根据设计目标，最终设计的电路结构和参数如下图：

注意事项：

• 为了最大程度地降低误差，设置 R3 = R1 且 R4 = R2
• 使用精密电阻器以实现更高的精度
• 不应在系统负载 无法 承受小接地干扰的应用或需要检测负载短路的 应用 中使用低侧检测

4 设计计算

        该电路的传递函数：

        

• 计算最大分流电阻

           

• 基准电压电阻选择

        由于输入电流范围是对称的，因此应将基准设置为中间电源。因此，使 R5 和 R6 的值相等

        

• 根据运算放大器输出摆幅设置差分放大器。在电源为 3.3V 的情况下，运算放大器输出可以从 100mV 摆动至 3.2V

        

        

        

        

5 电路仿真

时域仿真：

频域仿真：