電路元件進(jìn)行電流感測(cè)的方法

作者：Robert Taylor1

我們幾乎總需要測(cè)量一些類型的電流。在上篇文章中，我介紹了測(cè)量電流的兩個(gè)主要原因，以及采用損耗電流感測(cè)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的幾個(gè)方法。本文將重點(diǎn)介紹無損電流感測(cè)技術(shù)。

使用已有電路元件！我們將介紹兩種采用已有電路元件進(jìn)行電流感測(cè)的方法。這兩種方法是電感器 DCR 感測(cè)和 FET 感測(cè)。

電感器 DCR 感測(cè)并不是特別精確，但已足夠了。電感器的 DCR 通常近似于 +/- 10%。溫度系數(shù)會(huì)因銅而發(fā)生變化，您可能會(huì)得到一些很不準(zhǔn)確的測(cè)量值?？扇≈幨窃?DCR 網(wǎng)絡(luò)之后，您最終可得到不含開關(guān)噪聲的、非常干凈的信號(hào)。圖 1 是從電感器的 DCR 提取電流信息所需的網(wǎng)絡(luò)。

圖 1

通過以下公式選擇該網(wǎng)絡(luò)的組件：

在設(shè)置 DCR 網(wǎng)絡(luò)時(shí)有幾個(gè)因素需要考慮：

控制器或感測(cè)電路能夠處理的最大信號(hào)量 — 可能需要拆分。

溫度補(bǔ)償 — 具有負(fù)溫度系數(shù)的組件可在溫度變化時(shí)用來幫助保持 DCR 恒定。

DCR 感測(cè)通常用于多相位配置，以實(shí)現(xiàn)電路模式控制。使用該技術(shù)很容易實(shí)施多相位間的電流共享。

使用 FET 感測(cè)，但需要密切注意開關(guān)噪聲！在 FET 切換時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲。這種噪聲需要過濾。圖 2 是 FET 感測(cè)方案以及噪聲如何干擾測(cè)量。有幾種方法可以減少噪聲，但它們都有缺陷。

圖 2

使用 RC 網(wǎng)絡(luò)的濾波器。可以使用，但它會(huì)對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行四舍五入，使邊沿不清晰。四舍五入后的電流感測(cè)信號(hào)會(huì)導(dǎo)致抖動(dòng)及其它噪聲問題。

前沿消隱。這是一項(xiàng)忽略第一部分電流感測(cè)信號(hào)的技術(shù)。這種方法的主要問題是：它會(huì)導(dǎo)致最小導(dǎo)通時(shí)間，如果有問題，占空比只能減少這么多。

圖 3 是以上兩種方法的缺陷。

圖 3

無損電流感測(cè)技術(shù)沒有使用高精度電阻器那么精確，但可避免效率及電源損耗問題。通常對(duì)于效率增益比精確性更重要的應(yīng)用而言，無損方法比較適用。電流感測(cè)方法絕不僅限于上兩篇博客所介紹的方法。請(qǐng)發(fā)表評(píng)論，讓我們知道您是怎么做的！