隔离电流采集的几种设计思路，看看有没有你不

各位朋友大家好，在我们日常的电路设计中，有时候会涉及到隔离电流采样的需求，那么本期也给大家总结一下目前主流的几种隔离的电流采样的实现方式。

第一种：隔离放大器

这种方式既适合直流也适合交流的隔离电流采样，采集交流电流的话需要增加合适的偏置，我也找了个电路图的demo，下图是一个隔离的运放：

不过从上图大家也可以看出，这个隔离运放大多数都是差分输出的（我不知道有没有单端输出的隔离运放，目前看到的都是差分输出），这个我感觉挺不人性化的，如果ADC口不支持差分采集的话，那还得增加一级差分转单端把这个信号再处理一下。然后就是这个差分运放，是不可以直接将VOUTN接到GND，然后只用VOUTP作为单端输出的哦，因为VOUTP和VOUTN是一组差分信号，下图是其共模电压（这个在数据手册中会有提及）：

第二种：丢一个MCU或者ADC芯片在电流采集侧

这种方法和第一种类似，第一种隔离运放算是模拟的，而这第二种算是数字型的，这个呢就很灵活了，因为我相信大家对这种ADC芯片或者MCU的电流采集不是很陌生，这种方法也适合交流也适合直流，非常灵活。我就给个框图给大家吧，下图是某低功耗分析仪的框图：

第三种：电流互感器

这种方法只适合交流的电流采样，因为这个的实现原理就是通过电磁感应，通过交变的磁场去生成感应出相应的电流，这个的优点也有，就是可以不接触到被测的那一侧。一般电流互感器会有一个电流增益的规格，按照这个去设计即可，需要注意的是电流互感器不可以开路（电路书里也提过，理想电流源不可以开路哦~）下图是我找的一个电流互感器的电路图（杨工分享）：

第四种：霍尔效应电流传感器芯片

这个和第三种方法类似，不过这第四种方法是基于霍尔效应的，通过霍尔元件来感应磁场强度来间接的去测量电流。当霍尔元件处于由电流导体产生磁场中，霍尔元件中的载流子受到的洛伦兹力使其向一侧偏移，形成霍尔电压。霍尔压直接与电流大小成线关系，霍尔电流传感器内部有信号调理电路做转换，对霍尔电压进行放和处理以输出相应的电流信号。下图是我找的一个霍尔传感器芯片，型号是MPS的MCS1806：

这个从典型应用框图可以看出，连接是很简单的，只需要将芯片左侧的腿腿连接到被测的电流回路中，然后让MCU从芯片的右侧的VOUT去采集信号去反推被测电流强度即可。0电流的时候输出电压是VCC/2。

下图是这个MCS1806的内部框图：

然后下面是MCS1806的推荐Layout图：

并且线性度也很不错，像这个MCS1806这款芯片全电流范围的非线性误差在0.5%。这个MCS1806属于芯片内部无磁芯的霍尔电流芯片，最大电流支持±5A的电流采集。而有磁芯的一些型号像MSC1812这种可以支持最大100A的电流采集，并且带宽也很高，支持到350kHz，可以说性能非常不错了：

好的，那么关于本期的分享就到此结束啦~这四种方法你用过几种呢？欢迎评论区留言讨论哦！关于MCS1806的更多资源，可以去MPS官方论坛看，最后感谢您的阅读！谢谢！