目前,我们可以从新型高端监控器的方程式得知,外部电阻对CMRR的影响不再是问题,因为电流MRR(典型值大于90dB)主要取决于集成放大器。
在单片IC中集成电流检测功能具有以下优点:有源和无源集成设备的严格公差。
图1.双向高端电流监控器(MAX9928 / MAX9929)的简化示意图,带有SIGN指示电流输出的方向。
图2.单路高端电流监控器(MAX4372)图3.另一路高端电流监控器(MAX4172)图4.单向高端电流监控器(MAX4173)的另一种结构选择RSENSE在设计任何类型的电流监控器时,仔细选择感测电阻(RSENSE)是非常重要且必不可少的。
应根据以下标准选择RSENSE:电压损耗:较高的RSENSE值可使电源电压减少通过IR产生的损耗。
最低的RSENSE值可以实现最小的电压损耗。
精度:高RSENSE值可以以更高的精度测量低电流,因为其电压偏移和输入偏置电流偏移比检测电压小得多。
效率和功耗:当电流较大时,RSENSE中的I²R损耗相对较大,因此在选择电阻值和功耗额定值(瓦特)时应予以考虑。
感测电阻器的温度过高也会导致其电阻值漂移。
电感:如果ISENSE的高频分量很大,则RSENSE必须具有低电感。
绕线式片状电阻器的电感最高,而金属膜电阻器则稍好一些,但建议使用低电感的金属膜电阻器(1.5Ω以下)。
与金属膜和绕线片式电阻器(即螺旋缠绕在铁芯上)不同,低电感金属膜电阻器由直金属条组成。
成本:对于对RSENSE有着严格成本要求的应用,可以将PCB走线用作感测电阻器(图10)。
由于铜电阻的精度不高,需要使用电位器来调节满量程电流。
对于宽温度范围的系统,铜电阻温度系数非常高(约0.4%/°C)。
图5.高端电流监控器(MAX4172)使用PCB走线作为RSENSE高端监控器。
图6所示的电路是可变线性电流源。
IC1将R1电流转换为成比例的输出电压,从而使电压调节器(IC2)产生稳定的输出电流。
要将IOUT设置为0mA至500mA之间的稳定电流,请在ICONTROL上施加5V至0V的电压(5V设置IOUT = 0mA,0V设置IOUT = 500mA)。
或者,您可以添加一个D / A转换器(如图所示)以数字方式控制IOUT。
对于12位分辨率(60µA / LSB),DAC可以是并行输入MAX530或串行输入MAX531。
对于10位分辨率(250µA / LSB),DAC可以是并行输入MAX503或串行输入MAX504。
图6.可变线性电流源(MAX603)。
图7所示的电路是一个0-5A可编程电流源,它使用4V至28V的电源产生0A至5A的电流。
它具有两个优点:12位D / A转换器使其能够进行数字编程;开关模式降压调节器(IC1)使其比使用线性晶体管的替代电流源更高效。
应用包括过流保护,4-20mA系统,电池充电器,高亮度LED控制,GSM基站电源和H桥电机控制。
图7. 0-5A可编程电流源(MAX4173)通用串行总线(USB)的广泛应用导致各种2.7V至5.5V电源过流保护电路的开发,但在该电压范围以上的产品很少。
图7中所示的撬棍在26V的电源电压下工作,并由可编程电流阈值触发。