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高精度的電流檢測(cè)方案用于動(dòng)力總成系統(tǒng)

2019-01-07 22:25:34·  來(lái)源：安森美半導(dǎo)體  
　
安森美半導(dǎo)體處于有利地位為汽車功能電子化提供完整的系統(tǒng)方案，包括充電和動(dòng)力總成系統(tǒng)。隨著我們持續(xù)看到在該應(yīng)用領(lǐng)域的成功，我們想重點(diǎn)關(guān)注某些功能，如電流
安森美半導(dǎo)體處于有利地位為汽車功能電子化提供完整的系統(tǒng)方案，包括充電和動(dòng)力總成系統(tǒng)。隨著我們持續(xù)看到在該應(yīng)用領(lǐng)域的成功，我們想重點(diǎn)關(guān)注某些功能，如電流和電壓檢測(cè)。
除了用于功率因數(shù)校正(PFC)和DC-DC轉(zhuǎn)換器級(jí)的特定功率模塊和分立功率器件(MOSFET和二極管)外，我們還提供電流檢測(cè)放大器(CSA)方案，使所需的應(yīng)用物料單(BOM)完整。圖1提供了整個(gè)系統(tǒng)的高級(jí)框圖。
【圖1. 一個(gè)動(dòng)力總成系統(tǒng)的高級(jí)框圖】
下面的圖2中的Boost PFC電路中，CSA用于控制和檢測(cè)過(guò)流和短路情況。PFC回路中的電流反饋被放大，以兼容模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。這種反饋控制開(kāi)關(guān)的脈寬調(diào)制(PWM)。
【圖2. Boost PFC 電路】
在DC-DC轉(zhuǎn)換器和牽引逆變器中，可使用CSA或運(yùn)算放大器(運(yùn)放)在高邊或低邊對(duì)MOSFET實(shí)施電流檢測(cè)，如圖3所示。通常情況下，設(shè)計(jì)人員會(huì)遇到在驅(qū)動(dòng)器或控制器IC中集成電流檢測(cè)的應(yīng)用。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器的精確性和響應(yīng)時(shí)間不夠時(shí)，就需要獨(dú)立的CSA。
【圖3. 在高邊或低邊實(shí)施電流檢測(cè)】
 
零漂移運(yùn)放如NCV333A，由于低共模電壓范圍而用于低邊電流檢測(cè)。這些器件需要外部電阻來(lái)設(shè)置增益，但由于它們的零漂移結(jié)構(gòu)，它們能夠提供比通用放大器更高的精度性能。
 
NCV21xR26V電流檢測(cè)放大器能夠解決系統(tǒng)對(duì)低邊和高邊電流檢測(cè)的需求。在35µV的低偏置和0.5 µV/°C的低偏置漂移下，這些器件對(duì)并聯(lián)電阻的微小變化提供高精度的電壓和電流測(cè)量。NCV21xR集成增益設(shè)定電阻，以獲得更好的匹配和共模性能。增益設(shè)定電阻之間的不匹配影響電流測(cè)量的精度，進(jìn)而影響并聯(lián)器件的尺寸。
運(yùn)放被認(rèn)為比CSA更具性價(jià)比。然而，這是基于器件比較，而不是完整的方案。具有匹配的精密電阻網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)放成本可能與CSA相同或更高。CSA提供的額外優(yōu)勢(shì)是易于實(shí)施和方案的整體尺寸。
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