高低边电流检测技术分析

目前，电子系统的电源管理芯片通过有效的功率分配优化系统效率。这种管理方式的关键是电流检测，它不仅能帮助系统维持所需要的功率电平，还可通过伺服调整来维护电子系统的正常运行，防止电路失效和电池过放电。

　　电流检测有两个基本方法，可以测量载流导体的磁场，也可以在电流回路插入一个小电阻并测量其两端压降。第一种方法没有强行插入元件或引入插入损耗，但价格相对昂贵，而且容易导致非线性和温度系数误差。因此，磁场检测虽然避免了插入损耗，但由于其高成本，在具体应用中受到很大限制。

　　本文主要讨论半导体行业中已经得到应用的电阻检测技术，它能为各种应用提供精确且高性价比的直流电流测量结果。本文还介绍了高边和低边检测原理，并通过实际例子帮助设计师选择适合自己应用的最佳方法。

　　电阻测量

　　在电流回路插入一个小阻值的检测电阻可以产生一个相应的压降，经过放大后形成与电流成比例的输出信号。根据应用环境和检测电阻的放置位置不同，该检测技术为检测放大器设计带来了各种挑战。

　　图1（a）高边电流检测

　　图1（b） 低边电流检测简化框图

　　如果检测电阻放置在负载和电路地之间，其所产生的压降可以通过简单的运放进行放大（见图1（b）），这种方法称为低边电流检测。它不同于电源、负载之间放置检测电阻的高边检流（见图1（a））。

　　检流电阻的阻值越小功耗越低，但要保证产生检测放大器可以检测的电压，提供足够高的精度。注意，检流电阻两端的差分信号叠加在一个共模电压上，对于低边检测来说接近于地电位（0V），而对高边检测则接近于电源电压。因此，对于低边检流，测量放大器的共模输入范围必须包括地电位；对于高边检流，放大器的共模范围必须包括电源电压。