重新审视电流功率监视器的重要性

在之前的文章，我们讨论了低侧电流测量——当分流电阻器位于负载（或电源）和地之间时。低端检测的优点是共模电压基本上为 0V，这是一种非常简单直接的电流测量方法。最大的缺点是负载（或电源）通过分流电阻器与系统接地隔离（参见图 1）。这可以防止检测到可能导致系统损坏的负载短路接地。这也意味着它是单端测量——稍后会详细介绍。

图 1：低端电流测量示例

之前的文章介绍了高侧测量，其中分流电阻器位于电源和负载之间（参见图 2）。这种方法的优点包括容易检测开路或短路，因为负载直接连接到系统接地，并允许直接监控来自电源本身的电流。潜在问题包括放大器的共模电压现在与电源电压基本相同，在某些系统中电源电压非常高。这需要器件上的输入匹配以保持低共模抑制误差。此外，由于这是一个差分放大器电路，因此该电路比低端测量可以使用的单端测量更复杂。

图 2：高端电流测量示例

自视频发布以来，TI 推出了其他高性能器件，这些器件非常适合高端传感应用。具体来说，INA282 系列支持 -16V 至 +80V 的共模范围，偏移为 70μV。这比我们之前提到的 INA193 减少了 95% 以上。现在考虑零漂移讨论，因为它与测量精度和满足您的精度目标所需的分流电阻值（满量程分流压降）有关。您可以看到 INA282 系列中的任何器件都能让您更轻松地实现目标。

如果您不需要高共模电压范围，那么除了模拟输出INA210系列之外，还可以查看INA226——它非常适合低侧或高侧应用。它具有业界领先的 10μV 失调电压。再加上由输入架构和数字输出实现的 0.1% 增益误差，您可以看到无论满量程差分分流压降如何，它都能提供行业领先的精度性能，如图 3 所示。

图 3：INA226 双向电流/功率监视器的性能测量

INA21x-Q1系列设备是一种电压输出、电流分流监测器（也称为电流检测放大器），可在共模电压为–0.3 V至26 V时检测分流器上的压降，与电源电压无关。有五种固定增益可供选择：50 V/V、75 V/V、100 V/V、200 V/V、500 V/V和1000 V/V。该系列设备通常用于过电流检测、电压反馈控制回路或作为电源监视器。零漂结构的低偏移使电流感应在分流器上的最大压降低至10 mV满标度。
这些设备在单个2.7-V至26-V电源下工作，最大可消耗100μa的电源电流。这些设备在–40°C至+125°C的工作温度范围内指定，并以6引脚SC70封装提供。

INA226 是一款分流/功率监视器，具有I2C™或 SMBUS 兼容接口。 该器件 监视分流压降和总线电源 电压。 可编程校准值、转换时间和取平均值功能与内 部乘法器相结合，可实现电流值（单位为安培）和功率 值（单位为瓦）的直接读取。
INA226 可在0V 至36V 的共模总线电压范围内感测电 流，与电源电压无关。该器件由一个2.7V 至5.5V 的 单电源供电，电源电流典型值为330μA。该器件的额 定工作温度范围为–40°C 至125°C，I2C 兼容接口上 具有多达16 个可编程地址。