高边电流检测的电路研究？

deadline2012 · 发表于 2013-4-26 16:07:03

本帖最后由 deadline2012 于 2013-4-26 23:01 编辑

最近在研究高边电流检测电路，看了几种不同的方案，有直接用芯片的如INA138 INA168，但是出于价格因素，所以不得不考虑用运放自己搭建。
于是就有了下面的三个电路。
1

2

3

运放采用rail to rail 的MCP6001。前面两个电路是各个大公司的集成电路检测芯片的结构，第三种是我杜撰的，不知道为何不采用第三种结构呢，原理上也可以行得通的呀？

求教大神解释一下哈！感谢

现在又出现了一个问题，MCP6001的输入失调电压是正负4.5mV，如果检流电阻两端的电压可以和4.5mV比拟的话，那么就不好办了，
解决方法一个是增大检流电阻的阻值，但是这会带来过大的压降，第二个是寻找失调电压小的rail to rail 放大器，这个会增加成本。

这里也有个网友的帖子http://www.amobbs.com/forum.php? ... 1%E6%A3%80%E6%B5%8B
不知道他的问题有没有得到解决？

mitchell · 发表于 2013-4-26 16:22:34

需要多少精度，精度要求不高的话，2个bjt，几个电阻就搞定了

semonpic · 发表于 2013-4-26 16:24:15

第一个图是不是有点问题，正反馈了都

deadline2012 · 发表于 2013-4-26 16:25:25

semonpic 发表于 2013-4-26 16:24
第一个图是不是有点问题，正反馈了都

三极管已经反向了一下

deadline2012 · 发表于 2013-4-26 16:27:31

mitchell 发表于 2013-4-26 16:22
需要多少精度，精度要求不高的话，2个bjt，几个电阻就搞定了

1%的精度就可以了，你所说的2个bjt的电路是什么样子的呢

zhugean · 发表于 2013-4-26 16:30:07

普通运放的话就要考虑输入的共模电压的问题了

deadline2012 · 发表于 2013-4-26 16:32:20

zhugean 发表于 2013-4-26 16:30
普通运放的话就要考虑输入的共模电压的问题了

的确，所以选用rail to rail，或者选用输入可以到正电源电压的OPamp，但是好像没有发现。输入可以到地的到时不少LM358就可以

mitchell · 发表于 2013-4-26 16:36:28

deadline2012 发表于 2013-4-26 16:27
1%的精度就可以了，你所说的2个bjt的电路是什么样子的呢

1%的精度肯定是达不到的。
我记错了，是3个bjt。下图中的MOS管换成PNP的bjt即可，偏置电流源用电阻替代：

deadline2012 · 发表于 2013-4-26 16:44:55

mitchell 发表于 2013-4-26 16:36
1%的精度肯定是达不到的。
我记错了，是3个bjt。下图中的MOS管换成PNP的bjt即可，偏置电流源用电阻替代： ...

这个电路实在是太高明了，利用了电流镜对称性，将多余的电流分流出来，如果下面的是一个理想的电流源的话，那么这个电流的精度也是可以的。

RUANJI · 发表于 2013-4-26 17:09:17

这几种搭建的方法都，高边电压都不能超过运放的共模电压。不行。

8楼方法不错。

deadline2012 · 发表于 2013-4-26 17:13:16

本帖最后由 deadline2012 于 2013-4-26 17:16 编辑

为了摆脱8楼的电路对电流源的依赖，我将电路做了修改，如图

电流源可以直接用电阻来替代并不影响。
如果这个电路的增益足够的大，那么可以有很好的精度

mitchell · 发表于 2013-4-26 17:33:17

本帖最后由 mitchell 于 2013-4-26 17:38 编辑

要更高的精度，这个电路就可以，只是有死锁的风险，最好加上启动电路：

deadline2012 · 发表于 2013-4-26 17:50:22

mitchell 发表于 2013-4-26 17:33
要更高的精度，这个电路就可以，只是有死锁的风险，最好加上启动电路：
...

你的电流检测方面的书籍还是很丰富的啊，可否告知是哪本书。

xinjihua · 发表于 2013-4-26 17:59:04

你的电流检测方面的书籍还是很丰富的啊，可否告知是哪本书。

hhxb · 发表于 2013-4-26 19:34:32

不用第三种是因为达到相同精度需要更多精密的电阻；
我自己懒得算了，楼主可以分析一下

475627406 · 发表于 2013-4-26 19:42:52

第三种
电阻的误差，在输出会产生相对较大误差。输出误差=同相端误差*放大倍数+反相端误差

如果使用了电流镜像，则可以通过在运放负电源脚接稳压二极管，实现更高电压的电流检测

这是我当时发的帖
http://www.amobbs.com/thread-5512074-1-1.html

deadline2012 · 发表于 2013-4-26 21:08:40

475627406 发表于 2013-4-26 19:42
第三种
电阻的误差，在输出会产生相对较大误差。输出误差=同相端误差*放大倍数+反相端误差

谢谢啊，你的资料很全面，值得参考。

我设想的是用锂电池来供电，所以运算放大器的电压在3.5V~4.2V之间，因此高边检流电路的运放只有低压的轨对轨才能用。

475627406 · 发表于 2013-4-26 21:32:00

我这个帖子中的问题也解决了
其实没什么问题，只要是真轨到轨输入的运放，那个电路就能正常工作

http://www.amobbs.com/forum.php? ... 1%E6%A3%80%E6%B5%8B

zqbing · 发表于 2013-4-26 21:44:34

楼主高端检流的我做过，用了一个IC，感觉挺好的。ZXCT1010，ZXCT1012，都很好用的额，不是非常精确，但对于一般的检流完全没问题。实际中也用过！价格也不是很贵

deadline2012 · 发表于 2013-4-26 21:49:47

zqbing 发表于 2013-4-26 21:44
楼主高端检流的我做过，用了一个IC，感觉挺好的。ZXCT1010，ZXCT1012，都很好用的额，不是非常精确，但对于 ...

有一个电阻集成在里面，估计这就是不精确的原因吧

zqbing · 发表于 2013-4-26 21:54:42

deadline2012 发表于 2013-4-26 21:49
有一个电阻集成在里面，估计这就是不精确的原因吧

这个IC输出的是电流，通过外接电阻转换为电压送到ADC，我用了，感觉还行，误差很小的了。你那个应用做什么高精度电流检测吗？

deadline2012 · 发表于 2013-4-26 22:09:58

zqbing 发表于 2013-4-26 21:54
这个IC输出的是电流，通过外接电阻转换为电压送到ADC，我用了，感觉还行，误差很小的了。你那个应用做什 ...

精度不要，只要1%就行，ZXCT1010，ZXCT1012与楼主位的第一个图原理其实是一样的。

ddqq · 发表于 2013-4-26 22:16:55

如果能用低边电流检测的话，不就简单多了

oufuqiang · 发表于 2013-4-26 22:33:40

高边电流检测，好帖子啊

JQ_Lin · 发表于 2013-4-26 22:44:03

1 楼的第二个图，把运放的输出端接地啦！

deadline2012 · 发表于 2013-4-26 22:45:19

JQ_Lin 发表于 2013-4-26 22:44
1 楼的第二个图，把运放的输出端接地啦！

请忽略十字交叉的那个点，不小心连上的。

deadline2012 · 发表于 2013-4-26 22:46:42

ddqq 发表于 2013-4-26 22:16
如果能用低边电流检测的话，不就简单多了

低边电流方便是方便，但是造成系统不是一个地，这可能会带来意想不到的后果

yukwah · 发表于 2013-4-26 23:02:59

我最近也在做高边的电流检测。在大电流高边检测的时候，电流取样电阻会发热严重。这个问题一直没解决。不知道怎么办。

zqbing · 发表于 2013-4-26 23:58:58

deadline2012 发表于 2013-4-26 22:09:58

精度不要，只要1%就行，ZXCT1010，ZXCT1012与楼主位的第一个图原理其实是一样的。

是的，但是这个ic集成的，应该更可靠稳定吧！

zqbing · 发表于 2013-4-27 00:02:51

yukwah 发表于 2013-4-26 23:02:59
我最近也在做高边的电流检测。在大电流高边检测的时候，电流取样电阻会发热严重。这个问题一直没解决。不知道怎么办。

你们是多大电流呢，我这有一电路检流有100～200A，通常做法是并联多个高精检流电阻～可以看下AD8206这个IC，有介绍，配合这个用的

mitchell · 发表于 2013-4-27 00:03:27

deadline2012 发表于 2013-4-26 17:50
你的电流检测方面的书籍还是很丰富的啊，可否告知是哪本书。

...

都开关电源芯片设计方面的论文里的一部分。书的话，模拟电路吧。

zqbing · 发表于 2013-4-27 00:05:10

deadline2012 发表于 2013-4-26 22:09:58

精度不要，只要1%就行，ZXCT1010，ZXCT1012与楼主位的第一个图原理其实是一样的。

那这个IC就基本可以达到要求，你可以申请一些样品试试！

943941946 · 发表于 2013-4-27 08:34:12

mark 看大神分析

bugplus · 发表于 2013-4-27 09:05:30

好贴，看高人讨论，收获颇丰！

deadline2012 · 发表于 2013-4-27 09:26:19

yukwah 发表于 2013-4-26 23:02
我最近也在做高边的电流检测。在大电流高边检测的时候，电流取样电阻会发热严重。这个问题一直没解决。不知 ...

这个问题很好解决要，将用多个电阻来均衡采样功耗，
比如原来用一个0.05 OHm的电阻采样，那么可以换成先并联再串联的方式，这样需要四个电阻，每个电阻上的热功耗就是原来的1/4。

3DA502 · 发表于 2013-4-27 09:33:35

ZXCT1009 1%的精度

deadline2012 · 发表于 2013-4-27 11:40:23

zqbing 发表于 2013-4-27 00:05
那这个IC就基本可以达到要求，你可以申请一些样品试试！

看了它们的datasheet，说说可以达到1%的精度

bugplus · 发表于 2013-4-27 18:27:50

3DA502 发表于 2013-4-27 09:33
ZXCT1009 1%的精度

这个芯片，批量多少钱？

ly3too · 发表于 2013-7-30 17:07:12

分立的精度确实很低啊，仿真都误差很大了

cddxcdx · 发表于 2014-8-18 15:38:54

电流检测芯片zxct1009应该不错

xwkm · 发表于 2014-8-18 18:21:40

最近打算做电源，这一定要收藏！

dongmakuaibu · 发表于 2014-8-22 14:09:50

谢谢啊，你的资料很全面，值得参考。

xesmot · 发表于 2015-12-10 15:33:25

mark，需要认真的学习一下，这个了解还是不够多

小溪 · 发表于 2015-12-28 19:25:24

不明白，楼主贴的前两图，放大倍数如何计算出来？

deadline2012 · 发表于 2016-3-21 09:33:18

再补充两个图

liulingang_1205 · 发表于 2016-3-22 08:14:40

很有用的资料

hejie126 · 发表于 2018-10-3 23:11:57

高边电流检测

qqwwzzxx · 发表于 2018-10-5 10:49:46

CarverZhang · 发表于 2018-10-22 14:41:34

这种分立器件搭出来的电路一致性怎么样呢？

blue1025 · 发表于 2018-12-16 10:33:22

牛人在民间，学习了。电流镜检测电路。

xofun · 发表于 2019-7-24 08:59:58

好电路值得学习

net20 · 发表于 2020-3-28 16:15:17

Mark,准备用ZXCT1010

RichardKo · 发表于 2020-7-2 09:23:55

谢谢，学习了^_^

cheng-8yang · 发表于 2020-7-2 12:41:52

模电要认真学！

lnso · 发表于 2021-4-11 09:29:20

高边电流采集电路

lnso · 发表于 2021-4-11 09:30:16

高边电流采集

mcu5i51 · 发表于 2021-4-11 18:00:34

两对电阻对地分压，就不挑运放了

fengyunyu · 发表于 2021-4-11 19:09:13

现在应该有国产替代了

高边电流检测的电路研究？

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