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高精度的电流检测方案用于动力总成系统

2019-01-07 22:25:34·  来源:安森美半导体  
 
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安森美半导体处于有利地位为汽车功能电子化提供完整的系统方案,包括充电和动力总成系统。随着我们持续看到在该应用领域的成功,我们想重点关注某些功能,如电流
安森美半导体处于有利地位为汽车功能电子化提供完整的系统方案,包括充电和动力总成系统。随着我们持续看到在该应用领域的成功,我们想重点关注某些功能,如电流和电压检测。
除了用于功率因数校正(PFC)和DC-DC转换器级的特定功率模块和分立功率器件(MOSFET和二极管)外,我们还提供电流检测放大器(CSA)方案,使所需的应用物料单(BOM)完整。图1提供了整个系统的高级框图。
【图1. 一个动力总成系统的高级框图】
下面的图2中的Boost PFC电路中,CSA用于控制和检测过流和短路情况。PFC回路中的电流反馈被放大,以兼容模数转换器(ADC)。这种反馈控制开关的脉宽调制(PWM)。
【图2. Boost PFC 电路】
在DC-DC转换器和牵引逆变器中,可使用CSA或运算放大器(运放)在高边或低边对MOSFET实施电流检测,如图3所示。通常情况下,设计人员会遇到在驱动器或控制器IC中集成电流检测的应用。当驱动器的精确性和响应时间不够时,就需要独立的CSA。
【图3. 在高边或低边实施电流检测】
 
零漂移运放如NCV333A,由于低共模电压范围而用于低边电流检测。这些器件需要外部电阻来设置增益,但由于它们的零漂移结构,它们能够提供比通用放大器更高的精度性能。
 
NCV21xR26V电流检测放大器能够解决系统对低边和高边电流检测的需求。在35µV的低偏置和0.5 µV/°C的低偏置漂移下,这些器件对并联电阻的微小变化提供高精度的电压和电流测量。NCV21xR集成增益设定电阻,以获得更好的匹配和共模性能。增益设定电阻之间的不匹配影响电流测量的精度,进而影响并联器件的尺寸。
运放被认为比CSA更具性价比。然而,这是基于器件比较,而不是完整的方案。具有匹配的精密电阻网络的运放成本可能与CSA相同或更高。CSA提供的额外优势是易于实施和方案的整体尺寸。