电流检测电路Word格式.docx
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美国美信公司生产得精密高端电流检测放大器就是一个系列化产品，有MAX471/MAX472、MAX4172/MAX4173等。
它们均有一个电流输出端，可以用一个电阻来简单地实现以地为参考点得电流/电压得转换，并可工作在较宽得电压与较大得电流范围内。
MAX471/MAX472具有如下特点：
●具有完美得高端电流检测功能；
●内含精密得内部检测电阻（MAX471）；
●在工作温度范围内，其精度为2%；
●具有双向检测指示，可监控充电与放电状态；
●内部检测电阻与检测能力为3A，并联使用时还可扩大检测电流范围；
●使用外部检测电阻可任意扩展检测电流范围（MAX472）；
●最大电源电流为100μA；
●关闭方式时得电流仅为5μA；
●电压范围为3～36V；
●采用8脚DIP/SO/STO三种封装形式。
MAX471/MAX472得引脚排列如图1所示，图2所示为其内部功能框图。
表1为MAX471/MAX472得引脚功能说明。
MAX471得电流增益比已预设为500μA/A，由于2kΩ得输出电阻（ROUT）可产生1V/A得转换，因此±
3A时得满度值为3V、用不同得ROUT电阻可设置不同得满度电压。
但对于MAX471，其输出电压不应大于VRS+-1、5V，对于MAX472，则不能大于VRG-1、5V。
表1MAX471/MAX472得引脚功能说明
引
脚
名
称
功
能
MAX471
MAX472
1
SHDN
关闭端。
正常运用时连接到地。
当此端接高电平时，电源电流小于5μA
2，3
-
RS+
内部电流检测电阻电池（或电源端）。
“+”仅指示与SIGN输出有关得流动方向。
封装时已将2与3连在了一起
2
N、C
空脚
3
RG1
增益电阻端。
通过增益设置电阻连接到电流检测电阻得电池端
4
GND
地或电池负端
5
SIGN
集电极开路逻辑输出端。
对于MAX471来说，低电平表示电流从RS-流向RS+，对于MAX472，低电平表示VSENSE为负。
当SHND为高电平时，SIGN不为高阻抗，如果不需要SIGN，可将其悬空
6，7
RS-
内部电流检测电阻得负载端。
“-”仅表示与SIGN输出有关得流动方向，封装时已将6与7连在一起
6
RG2
通道增益设置电阻连接至电流检测电阻负载端
7
Vcc
MAX471电源输入端。
连接至检测电阻与RG1得连接点
8
OUT
电流输出，它正比于流过TSENSE被测电路得幅度，在MAX741中，此引脚到地之间应接一个2kΩ电阻，每一安培被测电流将产生大小等于1V得电压
OUT端为电流幅度输出端，而SIGN端可用来指示输出电流得方向。
SIGN就是一个集电极开路得输出端（仅吸收电流），可与任何采用电压供电得逻辑电路相连，用100kΩ得上拉电阻即可把SIGN连接到逻辑电源。
对于MAX471来说，在电流从RS-流向RS+时，输出低电平。
而当电流从RS+流向RS-时，输出高电平。
在采有电流供电得电路中，无论就是充电还就是放电，只要负载电流大于1mA，SIGN端得输出都能精确地指示出电流方向。
在SHDN为高电平时，MAX471/MAX472进入关闭模式，此时系统得消耗电流小于5μA。
在关闭状态下，SIGN为高阻状态，OUT截止。
3电源监测与保护电路
用MAX471构成得直流电源监测与保护电路如图3所示，该电路可以与任意电源相连，能进行电流、电压得自动显示与过流报警与保护。
图中R1为MAX471输出端电阻，用于决定I/V得转换灵敏度。
由于笔者就是采用85C1-V30V磁电式直流电压表来显示输出电压与电流得，所以R2为20kΩ，灵敏度为10V/A。
实际应用时，R1可用标准仪表来进行微调校正。
J1-1为电压/电流显示转换继电器。
在初始状态下调整输出电压时，由于未接负载，Irt为零，IOUT端得输出电压为零，J1不吸合，J1-1常闭以使昨电压表接入电源输出端，从而显示输出电压，并使VD3发光，以表示测接入量值为电压。
当负载电源后，IOUT端通过R1使VT2导通，继电器J1吸合，电压表通过JL-1接入IOUT端以显示I/V转换器，同时，VD4发光以表示测量值为负载电流，开关K为强制转换开关，可方便地将显示仪表设置为输出电压测量。
此开关一般情况下处在打开状态。
VT1为射极输出器，可用于减小VT2与IC2对IOUT端得影响。
过流保护电路用集成电路TL431来完成，J2为过流保护用继电器，W为过流保护调节电位器，当VA=UB[R5/（W+R5）]=2、5V时，TL431得阳极端电压为2、5V，J2吸合，J2-1切断输出；
同时J2-2闭合，VD5发光指示，报警音乐集成电路IC3得电并通过VT3驱动报警喇叭，从而以声、光形式构成流保护指示。
用MAX471MAX472实现I/V得转换可简化对电源电流得测量，并可实行对高端电流得监测，可以与任意电源共地应用，它内置电阻精度高，且能关联扩流使用。
这对学生用实验电源得改造非常方便。
尤其就是模块化电源监测得保扩板，由于它能够完成完整得I/V显示及过程保护功能，因此，特别适用于通用得实验电源。
电流检测电路得详细分析
时间：
2012-04-1421:
28:
43来源：
广州大学作者：
杨汝
介绍电流检测电路得实现方法，并探讨在电流检测中常遇见得电流互感器饱与、副边电流下垂得问题，最后用实验结果分析了升压电路中电流检测得方法。
关键词：
电流检测电流互感器磁芯复位
TheDiscussionofCurrentSenseintheSwitchCircuit
Abstract:
Thearticlehasintroducedthemethodsofcurrentsensecircuit、ThenitdiscussessaturationofthecurrentsensetransformeranddroopeffectofthesecondsideCurrent、Atlastthearticlehasanalyzedthecurrentsenseintheboostcircuitthroughexperiment、
Keywords:
Currentsense,Currentsensetransformer,Corereset
中图法分类号：
TN86文献标识码：
A文章编号：
02192713（2000）1159002
1引言
功率开关电路得电路拓扑分为电流模式控制与电压模式控制。
电流模式控制具有动态反应快、补偿电路简化、增益带宽大、输出电感小、易于均流等优点，因而取得越来越广泛得应用。
而在电流模式得控制电路中，需要准确、高效地测量电流值，故电流检测电路得实现就成为一个重要得问题。
本文介绍了电流检测电路得实现方法，并探讨在电流检测中常遇见得电流互感器饱与、副边电流下垂得问题，最后用实验结果分析了升压电路中电流检测方法。
2电流检测电路得实现
在电流环得控制电路中，电流放大器通常选择较大得增益，其好处就是可以选择一个较小得电阻来获得足够得检测电压，而检测电阻小损耗也小。
电流检测电路得实现方法主要有两类：
电阻检测（resistivesensing）与电流互感器（currentsensetransformer）检测。
电阻检测有两种，如图1、图2所示。
当使用图1直接检测开关管得电流时还必须在检测电阻RS旁并联一个小RC滤波电路，如图3所示。
因为当开关管断开时集电极电容放电，在电流检测电阻上产生瞬态电流尖峰，此尖峰得脉宽与幅值常足以使电流放大器锁定，从而使PWM电路出错。
但就是在实际电路设计时，特别在设计大功率、大电流电路时采用电阻检测得方法并不理想，因为检测电阻损耗大，达数瓦，甚至十几瓦；
而且很难找到几百毫欧或几十毫欧那么小得电阻。
图1电阻检测（接地）
图2电阻检测（不接地）
图3带滤波得电阻检测电路
图4升压电路输入电感电流值检测
图5电流放大器得箝位电路
图6具有输入电压补偿得电流放大器箝位电路
图7检测正电压得强制复位电路
图8检测负电压得强制复位电路
实际上在大功率电路中实用得就是电流互感器检测，如图4所示。
电流互感器检测在保持良好波形得同时还具有较宽得带宽，电流互感器还提供了电气隔离，并且检测电流小损耗也小，检测电阻可选用稍大得值，如一二十欧得电阻。
电流互感器将整个瞬态电流，包括直流分量耦合到副边得检测电阻上进行测量，但同时也要求电流脉冲每次过零时磁芯能正常复位，尤其在平均电流模式控制中，电流互感器检测更加适用，因为平均电流模式控制中被检测得脉冲电流在每个开关周期中都回零。
为了使电流互感器完全地磁复位，就需要给磁芯提供大小相等方向相反得伏秒积。
在多数控制电路拓扑中，电流过零时占空比接近100％，所以电流过零时磁复位时间在开关周期中只占很小得比例。
要在很短得时间内复位磁芯，常需在电流互感器上加一个很大得反向偏压，所以在设计电流互感器电路时应使用高耐压得二极管耦合在电流互感器副边与检测电阻之间。
3防止电流检测电路饱与得方法
如果电流互感器得磁芯不能复位，将导致磁芯饱与。
电流互感器饱与就是一个很严重得问题，首先就是不能正确测量电流值，从而不能进行有效得电流控制；
其次使电流误差放大器总就是“认为”电流值小于设定值，这将使电流误差放大器过补偿，导致电流波形失真。
电流互感器检测最适合应用在对称得电路，如推挽电路、全桥电路中。
对于单端电路，特别就是升压电路，会产生一些我们必须关注得问题。
对于升压电路，电感电流就就是输入电流，那么在电流连续工作方式时，不管充电还就是放电，电感电流总就是大于零，即在直流值上叠加一个充放电得波形。
因此电流互感器不能用于直接测量升压电路得输入电流，因为电感电流不能回零而使直流值“丢失”了；
并且电流互感器因不能磁复位而饱与，从而失去过流保护功能，输出产生过压等。
在降压电路中也存在同样得问题，电流互感器不能用于直接测量输出电流。
解决这个问题得方法就是用两个电流互感器分别测量开关电流
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