高端与低侧电流检测

这两种方法都有其优点和缺点。高端电流检测的优点是能够检测与电流相关的故障，例如可能影响负载的短路或开路。此外，通过高端电流检测，负载可以直接参考地，我们将在后面探讨。高端电流检测的主要缺点是共模电压相对较高（基于电源电压），因此需要高共模放大器。

与高端电流检测相反，在低端，共模以地为参考，因此可以使用更便宜、更容易获得的低压放大器。如前所述，低侧电流检测的一个缺点是分流电阻位于负载和地之间，这可能会导致接地环路问题，因为负载可能与电路的其余部分不完全相同。

如前所述，对于低侧电流监控，基本上任何单电源、低压放大器都可以工作，因为共模电压以地为参考。在这种情况下，选择最佳放大器取决于价格与所需性能，因为放大器的失调电压、失调漂移、共模和电源抑制以及瞬态响应都可能是关键考虑因素。

对于高端电流检测，放大器必须能够支持更高的共模范围，并处理电源线上可能发生的任何电压瞬变。系统设计人员可以再次使用配置为差动放大器的标准运算放大器，如图2所示。但是，此方法存在一些局限性。首先，输入电阻相对较低，由外部电阻决定，更不用说输入电流不匹配，这将限制共模抑制。说到这一点，共模抑制也会受到电阻匹配程度的限制，这会导致性能不佳。

由于这些限制，放大器制造商已经创建了用于高端电流检测的专用放大器，例如Microchip的MCP6C02高端电流检测放大器。MCP6C02是一款单放大器，专门设计用于检测通过分流电阻器的电流，并将该测量值转换为成比例的输出电压。输入引脚可支持高达 65V 的额定电压、68V 的工作电压。输出电压范围将由一个单独的电源引脚决定，该引脚的范围为2.0V至5.5V，以便于与低压ADC或MCU接口。MCP6C02 提供 20、50 和 100 V/V 三种固定增益选项。外部基准引脚允许输出电压发生直流偏移，这使得MCP6C02能够根据需要监控两个方向的电流。

审核编辑：郭婷