[音乐播放] 大家好！ 欢迎观看 TI 高精度实验室 制作的电流感应放大器系列视频。 我叫 Chuk Udegbue， 是电流和位置 感应产品线的 产品营销工程师。 在本视频中，我们将 介绍几种不同的 电流感应放大器 以及它们各自的 优点和缺点。 在今天的培训中， 我将介绍 直接电流感应的基本概念。 这种方法 基于欧姆定律，根据此定律， 负载电流会在 通常为分流电阻器的 感应元件 两端产生电压。 测量此分流电压， 也就是感应电压 即可确定 电流电平。 这是一种侵入式 测量方法， 此时分流电阻器 会消耗功率。 分流电阻器 两端的感应电压 比较小，通常处于 毫伏范围内。 因此，必须对它 进行放大和信号调节， 电流感应电路 下游的系统才能 处理它。 我将回顾一下各种 实施方法的优缺点， 以便您能够根据具体应用 选择最适合的方法。 在了解 各种电路选项之前， 我需要介绍 一些基本概念， 以帮助您更好地 了解应用。 第一个 概念是共模电压，即 VCM。 共模电压是指 差分放大器的 两个输入引脚的 平均电压， 如图中所示。 根据您的测量 技术和应用 要求，您的 放大器可能需要 处理非常低 或非常高的 共模电压。 第二个概念是 低侧或高侧感应。 在低侧实施方案中， 分流电阻器或分流器放在 系统负载与 接地之间。 这样就导致 共模电压 实质上等于 0 伏。 这种配置通常是 一种简单、低成本的 设计方法。 不过，这种方法 有两个缺点。 首先，它会干扰 负载检测到的接地。 其次，它会导致 无法检测到 负载对接地短路问题。 在高侧实施方案中， 分流电阻器放在 电源电压与 负载之间， 这样就导致 共模电压 实质上等于 总线电压。 这样，系统就不会 受到任何接地干扰， 并能够发现接地短路问题。 但根据 系统电压， 系统可能要求 放大器具备非常高的 共模电压功能。 直接电流感应 通常使用差分输入 放大器对较小的 感应电压进行增益放大。 用于测量电流的 差分放大器 主要分为 四种类型： 运算 放大器、 仪表放大器、 差分 放大器和 电流感应放大器， 也称为电流 分流监控器。 上述每种放大器 都有各自的优缺点， 我们接下来将进一步探讨。 运算放大器提供了 最基本的实施方案， 通常用于 低精度、低成本的应用。 但如果使用 高精度组件或 外部组件来 提高精度，则会 抵消节省的成本。 由于运算放大器的 共模电压 被限制为它的 电源电压， 因此这些放大器 最适合低侧测量。 如果在实施时 对运算放大器 使用单端输入， 那么印刷电路板， 也就是 PCB 上的分流器 与接地之间的 任何寄生阻抗都会由于 额外的压降而产生误差。 差分放大器 用于 将较小的 差分信号 转换为较大的单端信号。 分流电阻器 两端的典型压降很小， 因此不会导致整体 系统负载增大。 因此，差分 放大器的架构 非常适合大多数 电流感应应用。 由于存在 差分输入电压， 因此会移除 PCB 寄生效应造成的误差。 这些器件的 输入端具有电阻器 分压网络，因此允许 存在更大的共模电压 并允许执行高侧 或低侧测量。 但电阻器 网络也会 导致系统负载增大， 如果不慎重处理， 将会产生误差。 仪表放大器 由差分放大器 和每个输入端的 缓冲器级组成。 这一非常大的输入 阻抗可以测量 非常小的电流。 但是，这一架构 只能用于 共模电压处于 电源电压范围 内的应用。 和差分放大器类似， 差分输入电压 也会移除 PCB 寄生效应造成的误差。 电流感应 放大器，也称为 电流分流放大器 或电流分流监控器， 是专用放大器， 具有独特的输入级， 能够使共模电压 远高于电源电压。 此外，它们还集成了 高精度、低漂移增益的 网络，最大限度地 提高了测量精度。 这种输入架构 只适用于 Ishunt 大于几十 微安的使用案例。 直接电流 感应是一种 比间接磁感应方法 更易于实施且成本更低的 电流感应方法。 而电流感应 放大器提供了 一套最完整 的功能， 可最大限度地 提高电流测量性能， 可实现最广泛的应用。 这张幻灯片上的表格 概述了我们在本视频中 讨论的四种放大器。 本视频到此结束。 谢谢观看。 请尝试完成测验以 检查您对本视频 内容的了解。 有关电流感应 放大器的更多信息和视频， 请访问 ti.com/currentsense。