在电动机控制，电磁阀控制，通信基础设施和电源管理等许多应用中，电流检测是精密闭环控制所必需的关键功能。对于大多数工程师来说，如何设计具有宽动态范围的高端电流检测电路是一个挑战。以下是ADI技术专家Neil Zhao，廖文帅和Henri Sino提供的一些建议电路，供您参考。将按照设计复杂度从高到低的顺序介绍三种可选解决方案。它们可以为各种应用提供可行的高精度，高分辨率电流检测。 1.使用分立元件（例如运算放大器，电阻器和齐纳二极管）构建电流传感器。该解决方案使用零漂移放大器AD8628作为核心器件。 2.使用高压双向分流监控器（例如AD8210）改善集成度，并使用其他外部设备扩展动态范围和精度。 3.使用针对应用进行优化的设备，例如最新的AD8217。 AD8217是一款易于使用且高度集成的零漂移电流传感器，输入共模电压范围为4.5 V至80V。解决方案2：将AD8210和外部器件用于高端电流检测。图2a显示了集成式高压双向并联监控器AD8210的简化框图。图2b显示了使用外部基准电压源的单向应用。图2.（a）高压双向并联监控器AD8210； （b）使用外部参考电压源的宽范围单向应用。 AD8210可以放大正向或负向电流流过分流电阻时产生的小差分输入电压，同时抑制高共模电压（最高65 V），并提供一个以地为基准的缓冲输出。如图2a所示，它主要包括两个模块：差分放大器和仪表放大器。输入端子通过R1和R2连接到差分放大器A1。 A1使用Q1和Q2调整流过R1和R2的小电流，以使其输入端子上的电压为零。当AD8210的输入信号为0 V时，R1和R2中的电流相等。当差分信号为非零时，一个电阻器中的电流增加，而另一个电阻器中的电流减小。电流差与输入信号的大小和极性成正比。 R3和R4将流过Q1和Q2的差分电流转换为差分电压。 A2被配置为仪表放大器，以将该差分电压转换为单端输出电压。通过精细调整的薄膜电阻器，内部将增益设置为20 V / V。使用VREF1和VREF2引脚可以轻松调节输出参考电压。在用于处理双向电流的典型配置中，VREF1连接至VCC，VREF2连接至GND。在这种情况下，当输入信号为0 V时，输出将VCC / 2作为中心电压。因此，对于5 V电源，输出的中心电压为2.5V。根据分流电阻器上电流的方向，输出将大于或小于2.5V。此配置非常适合充电/放电应用，但是如果用户需要使用整个输出范围来测量单向电流，则典型的方法是使用外部电源来设置范围，如图2b所示。此时，电阻分压器由运算放大器缓冲，以驱动连接在一起的VREF1和VREF2引脚，从而导致输出移位。当负载电流接近于0时，仅靠放大器很难监视负载电流。当使用5 V电源时，AD8210的线性输出范围为50 mV至4.9V。假设应用中的分流电阻为10mΩ，则流经它的最小电流必须大于250 mA，以至确保AD8210的输出高于其最低点50 mV。图2b所示的配置引入了一个偏移量，以测量较小的电流。当放大器增益为20V / V时，输出电压与监视电流之间的关系可以由等式2表示：例如，当电阻器R1和R2为9800Ω时，电阻R1和R2为9800Ω。和200欧米茄；失调电压分别为100 mV。当差分输入为0 V时，AD8210的输出为100 mV，仍在线性范围内。如果分流电流范围为50 mA至20 A，则当RSHUNT = 10mΩ时，输入范围将为0.5 mV至200 mV，AD8210的输出范围为10 mV至4 V加上失调电压，即，0.11 V至4.1 V，完全在其额定线性范围内。实际上，采用这种配置，设计人员可以将AD8210的输出偏移至电源范围内的任意点，从而以任何非对称方式处理任意电流范围。自精调