电流采样

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<strong>作者：Emmanuel Adrados和Paul Blanchard</strong>

大部分电流检测放大器可处理高共模电压(CMV)，但不能处理高差分输入电压。在某些应用中，存在故障条件：分流器的差分输入电压超过放大器的额定最大电压。这些条件可能损坏放大器。本应用笔记介绍两款可用于电流检测放大器的基本过压保护电路，同时讨论了电路对两类电流检测架构的器件性能影响——一类是电流检测放大器(以AD8210为例)，另一类是差动放大器(以AD8418为例)。

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<strong>作者：Neil Zhao, Wenshuai Liao 和 Henri Sino</strong>

<strong>简介</strong>

在电机控制、电磁阀控制、通信基础设施和电源管理等诸多应用中，电流检测是精密闭环控制所必需的关键功能。从安全至关重要的汽车和工业应用，到电源和效率至关重要的手持式设备，都能发现它的身影。利用精密电流监控，设计人员可以获得关键的瞬时信息，例如电机扭矩（根据电机电流）、DC/DC转换器效率、基站LDMOS（横向扩散MOS）功率晶体管的偏置电流，或者短接至地等诊断信息。

为了理解系统设计人员在为电路板选择最精确、最具成本效益的电流传感器时所面对的重要权衡、选择和挑战，我们将仔细讨论蜂窝基站功率放大器的LDMOS偏置电流监控及其它相关应用中的电流检测。

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<strong>简介</strong>

ADI公司的iCoupler®产品提供了一种替代光耦合器的隔离解决方案，具有出色的集成度、性能和功耗特性。一个iCoupler隔离通道包括CMOS输入和输出电路与一个芯片级变压器(见图1)。由于数字隔离器采用CMOS技术，因此在系统级ESD(静电放电)、电涌电压、快速瞬变或其他过压条件下，它们容易受到闩锁或ESD的破坏。

本应用笔记提供关于避免这些问题的指南。针对各种系统级测试配置，本文举例说明了其可能影响性能的机制。针对每个示例，本文都给出了推荐解决方案。

<strong>器件与系统</strong>

简单地说，器件是带互连线的单一集成装置，而系统则是由多个互连器件构建而成的非集成装置。器件与系统几乎在所有情况下都是泾渭分明。但是，器件测试与系统测试之间的区别可能并不是那么明显。此外，器件的技术规格可能并未直接说明它在系统级测试中的表现。ESD测试就是一个很好的例子。

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解决问题的方法通常不止一种。有时使用最广泛的方法并不会产生最大利益。电机控制项目的系统设计人员使用各种电流测量方法确保电机高效运行并防止可能的损坏。在电机设计中有三种主要方法可测量电流。在本博文中，将回顾这三种方法，并分享直列式电机电流感应使用增强型脉冲宽度调制（PWM）抑制的五大优势。

如图1所示，基本上有三种不同的方法来测量三相电动机驱动系统中的电流：低侧、直流链路和直列测量。图1所示的是传统三相PWM逆变器，该逆变器使用三对功率MOSFET（绝缘栅双极晶体管IGBT也很常见）来驱动直流电动机。该图还包括高侧电流感应，其通常在显著错误情况下使用，比如接地电路短路的情况。

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ADI技术专家现场指导客户如何应对实际设计应用中面临的问题，并详细讲解了用户在实际应用中遇到的常见问题和解决方法，以供大家参考，学习与探讨。

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<strong>电路功能与优势</strong>

数字控制电流源在许多应用中至关重要，如电源管理、电磁阀控制、电机控制、阻抗测量、传感器激励和脉搏血氧仪等。本文介绍三种利用 DAC、运算放大器和 MOSFET 晶体管构建支持串行接口数字控制的电流源。

所选DAC为配有标准串行接口的高分辨率（14 或 16 位）、低功耗CMOS。16位DAC AD5543提供超紧凑(3 mm × 4.7 mm)的 8 引脚MSOP和 8 引脚SOIC两种封装。14 位DAC AD5446提供小型 10 引脚MSOP封装。这两款DAC均与大多数DSP接口标准兼容，而且兼容SPI、QSPI和MICROWIRE。外部基准电压输入允许输出电平可以有许多变化，最高可达 10 V。

器件组合实现了业界领先的小 PC 板面积、低成本、高分辨率特性。三种设计均提供低风险解决方案，并使用业界标准器件。

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<strong>作者：Jino Loquinario和Paul Blanchard</strong>

<strong>简介</strong>

电流环路是一种常见的传递信号的技术，用于长距离发送和接收传感器数据。在电流环路中，电流包含来自发送器的信息，该发送器通过长导线连接到接收器(见图1)。该传输技术本身对电噪声不敏感，因此，它是数据传输的理想之选。与电压传递信号不同的是，电流环路不受线路中IR压降引发的错误影响。尽管环路中的线路端接存在缺陷，但所有信号电流均流经所有组件。只要电源电压高于环路周围的组合压降，IR压降不会影响信号电流。

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<strong>应用</strong>

* 高边电流检测
* 电机控制
* 电磁阀控制
* 电源管理
* 低边电流检测
* 诊断保护

<strong>概述</strong>

AD8418A是一款高压、高分辨率电流检测放大器。设定初始增益为20 V/V，在整个温度范围内的最大增益误差为±0.2%。缓冲输出电压可以直接与任何典型转换器连接。AD8418A在输入共模电压处于−2 V至+70 V范围时，具有出色的输入共模抑制性能；它能够在分流电阻上进行双向电流的测量，适合各种汽车和工业应用，包括电机控制、电源管理和电磁阀控制等。

在−40°C至+125°C的整个温度范围内，AD8418A都能提供极佳的性能。它采用零漂移内核，在整个工作温度范围和共模电压范围内，失调漂移典型值为0.1 µV/°C。AD8418A通过汽车应用认证。该器件集成EMI滤波器和专利电路，在脉冲宽度调制(PWM)类输入共模电压下具有高输出精度。输入失调电压的典型值为±200 µV。AD8418A提供8引脚MSOP和SOIC两种封装。

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本视频介绍ADI适合电机控制应用的新Circuits from the Lab™参考电路，它是经过测试的参考电路，旨在解决常见的设计挑战，方便设计人员轻松快捷地实现系统集成。

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本视频展示了一些恶劣环境下运动检测和数据采集的解决方案，这里的恶劣环境指的是温度非常高，我们的产品组合包括额定温度达到175度到210度的产品。