经典负载电流检测方案

负载电流的检测最简单的方式一般为在电流回路中串接一个小电阻,检测电阻两端的电压;因近期项目需要,看了一些文章,以下是两个经典方案,作为参考,在根据具体设计进行调整。
一、低端运放电流检测方法
个人认为此种检测电路思想是比较好的一个方案,可以降低器件选型的参数要求以及忽略负载电压的变化,不过pcb布板设计上要注意,布板不合理,电流采样会有问题。
分析下原理:
运用运放的虚短特性,既得到了:
v+ = v-;
运用运放的虚断特性,既输入端和输出端没有电流流过。所以r3和r6流过电流相等。
(vout-v-)/r3 = v-/r6;
由上面两个式子即可得到
vout = v+ * (r3 + r6)/r6;
而又有:
v+ = i * r8;
所以有:
i =v+ / r8 = vout * r6/(r3 + r6)/r8;
电流就这样转换出来了,调整好几个电阻的阻值,vout 用单片机的adc采样即可。
二、高端电流检测电路
此种电路检测是常用的电流检测方式,但其存在的问题就是负载电压的变化与电路参数相关性太强,不好进行匹配。
这个电路要检测电流最终的目的就是要得到图上vout和v1、v2的关系。
先来分析下输入端,虚断可知:
v+/r7 = (v2-v+)/r5;
虚短得到:
v+=v-;
输入负极的一条路电流是相等的:
(v--vout)/r1 = (v1-v-)/r2;
通常在使用该电路的时候有r1 = r7、r2 = r5。
综合上式有:
vout = (v2-v1)*r1/r2;
v2-v1 = i*r4;
所以
i = vout*r2/(r1*r4) ;

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