許多應(yīng)用都需要感測電源總線高側(cè)電源軌上的電流，并將其轉(zhuǎn)換為與該電流成比例的相對地電壓（參見圖 1）。通常，該電壓被饋入微控制器或用作開關(guān)電源控制器的模擬輸入。本應(yīng)用筆記比較了幾種高側(cè)電流感應(yīng)方法，包括兩種可用于使用低壓放大器感應(yīng)高壓軌上電流的簡單技術(shù)。
     圖 1 簡化框圖
    檢測高側(cè)電流的方法有多種，但沒有“萬能”的解決方案。ISL28006（見圖 2）是一款非常緊湊的解決方案，適用于高達(dá) 28V 的應(yīng)用。固定增益版本幾乎不需要任何外部元件，并且與同類產(chǎn)品相比，450μV 的最大溫度偏移非常出色。然而，某些應(yīng)用需要較低的偏移以獲得更高的精度，或者需要感測高于 28V 的電源軌。高壓運(yùn)算放大器可用于標(biāo)準(zhǔn)差分放大器配置，但在放大高壓軌上的低壓時，該電路需要極其嚴(yán)格的電阻匹配。例如，如果使用 1% 電阻器在 5V 電源軌上感測 10mV，放大 50 倍并假設(shè)放大器中的偏移為零，則最壞情況誤差約為 37%。圖 3 顯示了最壞情況容差的數(shù)值示例。根據(jù)電阻分壓器的最壞情況值 0.99kΩ 和 50.5kΩ，計算出放大器同相端的電壓為 4.9137V，并且反相端的電壓在虛擬零點處相同。1.01kΩ 電阻器中的電流為（5V 減去 4.9137V）/1.01kΩ = 85.4μA。輸出為 4.9137V 減去 85.4μA*49.5kΩ = 683mV。這比 50kΩ 和 1kΩ 電阻器的標(biāo)稱值 50*10mV = 500mV 高 37%。
      圖 2 高度集成且精確的電流檢測放大器
       圖 3 具有最差情況 1% 容差電阻的差分放大器配置
    值得注意的一項重要事項是，圖 2 中的差分放大器配置需要使用額定電壓與感測高軌相當(dāng)?shù)姆糯笃?。采?5V 標(biāo)稱電源軌運(yùn)行的低失調(diào)運(yùn)算放大器比在較高電源軌運(yùn)行的放大器具有更好的可用性。一流的 5V 放大器具有 ?V 的偏移。一流的高壓 (30~40V) 放大器具有 10μV 至 100μV 偏移。
    改進(jìn)的電流檢測電路
    本應(yīng)用筆記的其余部分探討了兩種電路技術(shù)，允許使用傳統(tǒng)的 5V 運(yùn)算放大器來感測高壓軌上的電流。使用簡單、低功耗的偏置方案為放大器供電。此外，整個電路的增益帶寬可以遠(yuǎn)高于放大器本身的增益帶寬。在目標(biāo)是感測以數(shù)百 kHz 運(yùn)行的開關(guān)電源中的電流并能夠保留高頻諧波的應(yīng)用中，這可能是一個顯著的優(yōu)勢。