电流检测解决方案

电流检测解决方案

在隔离式和非隔离式系统中
实现精确、快速的电流检测

快速准确地测量电流,以实现系统保护、遥测和闭环控制

TI 提供品类丰富的隔离式和非隔离式电流检测解决方案米6体育平台手机版_好二三四系列,无论您是需要检测过流故障、提高系统效率,还是提供闭环反馈,都能找到合适的解决方案,无需牺牲系统尺寸、复杂性或成本,即可在各种共模电压和温度条件下获得出色的精度。凭借数十年的经验,我们开发了先进的电流检测技术,让工程师能够实现出色的系统性能、功效和可靠性。
 

跳转到此页面上的电流检测技术:

隔离式  |  非隔离式 

探索电动汽车充电和太阳能领域的电流检测趋势

随着可再生能源在全球的应用越来越多,人们日益需要进行精确可靠的电流检测。无论是霍尔效应传感器,还是基于分流器的器件,我们均可帮助工程师设计快速、准确且安全的高压系统。

为何选择 TI 电流检测系统?

checkmark

实现业内先进的精度

我们的器件具有业界先进的精度,其中,最大误差低至 1μV 漂移,温漂低至 0.01μV/°C,可提高系统效率。

checkmark

实现更精密的控制和保护

利用我们具有高带宽和快速响应时间的器件主动控制开关系统,从而实现具有更精密控制和保护的快速反应系统。

checkmark

为您的系统寻找适合的解决方案

从隔离式到非隔离式电流检测,我们品类丰富的米6体育平台手机版_好二三四系列可实现快速检测和精确测量,适用于各种电流检测拓扑。

checkmark

简化您的设计

我们设计各种器件来攻克常见挑战,如减小布板空间和降低系统校准要求,从而简化系统设计。

比较隔离式电流检测技术

支持直流电 是 是 否 否 测量电流等级 A mA 至 A A 至 kA A 至 MA 输出 模拟 模拟或数字 模拟:需要
信号调节(滤波器、增益) 
模拟:需要
信号调节(积分器、滤波器、增益)
带宽 高达 1MHz
高达 1MHz
受限于传感器 1MHz 及以上 传播延迟
<1µs
1µs 至 3µs
>3µs
<1µs
精度 0.9% 至 2% 0.1% 至 2% 0.1% 至 1% 0.2% 至 5%
热漂移 50ppm/K 25ppm/K 至 300ppm/K <100ppm/K 50ppm/K 至 300ppm/K 功率损耗 mW mW 至 W mW mW 解决方案尺寸 小 中 大 大
霍尔效应传感器
具有隔离功能的分流器
电流互感器
罗氏线圈

隔离式电流检测技术

霍尔效应电流感应资源

霍尔效应电流传感器是一种本身具有隔离特性的传感器。电流在流经该器件初级侧时会产生磁场,该磁场会被霍尔元件检测到。霍尔元件根据磁场强度提供成比例的模拟电压输出信号,并由具有集成式模数转换器的微控制器进行读取。

详细了解这一主要米6体育平台手机版_好二三四类别:

博客
使用霍尔效应电流传感器简化高压电流检测
本文概述了高压电流检测电路设计的关键因素,评估了基于分流器的电流检测和霍尔效应电流感应技术,重点突出了两者的精度、简易性和成本权衡。
白皮书
通过零漂移霍尔效应电流改善高压系统的性能
本白皮书介绍如何满足对隔离式电流检测日益增长的需求,同时克服相关的技术和成本障碍。
PDF
参考设计
基于 GaN 的 1.6kW 双向微型逆变器参考设计
此参考设计展示了一款具有储能功能的基于 GaN 的四输入双向 1.6kW 微型逆变器。
实现霍尔效应电流感应的特色米6体育平台手机版_好二三四
新米6体育平台手机版_好二三四 TMCS1123 正在供货 ±1300V reinforced isolation, 80Arms 250kHz Hall-effect current sensor with AFR, reference and ALERT
新米6体育平台手机版_好二三四 TMCS1126 正在供货 具有 AFR、基准和警报功能的 80ARMS 500kHz 霍尔效应电流传感器
新米6体育平台手机版_好二三四 TMCS1133 正在供货 具有 AFR 和警报功能的 ±1300V 增强型隔离、80ARMS、1MHz 霍尔效应电流传感器

基于分流器的隔离式检测资源

低压和高压解决方案均采用基于分流器的电流检测技术。对于高压电流检测,需要通过隔离式模拟前端(通过数字隔离器或隔离式放大器实现)或具有内置隔离功能的数据转换器(通过隔离式 ADC 实现)进行隔离。了解我们可直接连接分流器的隔离式 ADC 和放大器,并探索用于实现非隔离式数据转换器的数字隔离器。

详细了解这些主要米6体育平台手机版_好二三四类别:

应用简报
隔离式分流器和闭环电流检测的精度比较
本文档将 AMC3302 单电源隔离式放大器与常用的闭环电流传感器进行了比较。
PDF | HTML
白皮书
比较隔离式放大器和隔离式调制器 (Rev. B)
本文档比较了隔离式放大器和基于隔离式调制器的解决方案,并介绍了第二种解决方案的一些优势。
PDF | HTML
模拟设计期刊
隔离式电流检测的设计注意事项 (Rev. A)
本文介绍了如何为特定系统选择更好的隔离式放大器。
PDF | HTML
实现具有隔离功能的分流器的特色米6体育平台手机版_好二三四
AMC131M03 正在供货 三通道、同步采样、24 位、隔离式 Δ-Σ ADC
AMC3302 正在供货 具有集成直流/直流的 ±50mV 输入、精密电流检测增强型隔离式放大器
AMC1306M25 正在供货 ±250mV 输入、精密电流检测增强型隔离式调制器

电流互感器检测资源

电流互感器通过在各种类型的磁芯周围使用绕组,可在目标电流范围和带宽内提供精确的测量。电流互感器输出与初级侧电流成比例的较小电流,该电流流入分流器以进行测量。该输出通常需要进行放大才能由数据转换器进行测量,但某些数据转换器具有集成放大级。

请了解我们用于实现精密检测的非隔离式数据转换器米6体育平台手机版_好二三四系列;如果需要放大外部信号来馈入模数转换器,请探索我们的放大器米6体育平台手机版_好二三四系列。

详细了解这些主要米6体育平台手机版_好二三四类别:

参考设计
具有独立 ADC 的三相电流互感器电表参考设计
此参考设计使用高性能、多通道模数转换器 (ADC) 实现 0.1 级三相电能测量。
参考设计
采用具有 ±10V 测量范围的 16 位 SAR ADC 的高精度模拟前端参考设计
此参考设计可精确测量电压和电流输入,从而准确快速地识别电源系统故障和与电源质量相关的故障。
参考设计
使用独立 ADC 的高精度分相电流互感器电表参考设计
此参考设计使用高性能、多通道 ADC 实现 0.1 级分相电能测量。
实现电流互感器和磁通门的特色米6体育平台手机版_好二三四
新米6体育平台手机版_好二三四 ADS9817 正在供货 具有集成模拟前端的八通道、18 位、2MSPS/通道、双路同步采样 ADC
ADS131M04 正在供货 四通道、24 位、64kSPS、同步采样 Δ-Σ ADC
ADS131E08 正在供货 可用于电源监控和保护的 24 位 64kSPS 8 通道同步采样 Δ-Σ ADC

罗氏线圈检测资源

罗氏线圈采用无芯设计(这是因为磁芯饱和通常会限制范围和带宽),因此可以在宽电流范围和带宽范围内进行测量。罗氏线圈输出所测量电流信号的导数,为了准确读取信号,还需要一个分立式解决方案或集成软件。

了解我们用于实现精密检测的非隔离式数据转换器米6体育平台手机版_好二三四系列,或用于实现分立式信号调节的放大器米6体育平台手机版_好二三四系列。

详细了解这些主要米6体育平台手机版_好二三四类别:

参考设计
具有更高精度、适用于继电器和断路器的罗氏线圈有源积分器参考设计
这款有源积分器参考设计适用于罗氏线圈,具有宽输入电流范围、出色的精度、线性度、稳定性和可重复性。
应用简报
H 桥中的电流感测 (Rev. D)
详细了解与 H 桥应用中内嵌式电流测量相关的设计挑战。
PDF | HTML
参考设计
采用 PCB 罗氏线圈传感器的高精度交流电流测量参考设计
此参考设计使用印刷电路板 (PCB) 罗氏线圈传感器,以低物料清单成本在宽测量范围内实现良好线性度。
实现罗氏线圈的特色米6体育平台手机版_好二三四
OPA2188 正在供货 0.03μV/°C、6μV Vos、低噪声、轨到轨输出、36V 零温漂运算放大器
INA188 正在供货 36V、零温漂、轨到轨输出仪表放大器
ADS131M04 正在供货 四通道、24 位、64kSPS、同步采样 Δ-Σ ADC

选择您的隔离式电流检测解决方案

非隔离式电流检测技术

在负载或电路的其余部分之前测量电源轨中的电流

在高侧电流检测中,在总线电压和系统负载之间放置一个分流电阻器可消除接地干扰,因为分流电阻器不再直接接地。高侧电流检测还可检测负载接地短路情况。我们提供许多具有高电压功能和高共模抑制比 (CMRR) 的器件,这些器件可精确测量高压轨上的电流。

详细了解这些主要的高侧米6体育平台手机版_好二三四类别:

博客
为集成分流器解决方案实现简易性、低漂移和小尺寸设计
EZShunt™ 技术将低漂移、小尺寸和更低的系统复杂性融入到电流检测领域,该领域正随着许多细分市场的进展而迅速发展。
应用简报
高压电源轨上的精密电流测量 (Rev. F)
详细了解高侧电流检测的优势以及与此电流检测方法相关的设计挑战,并重点关注电流检测放大器。
PDF | HTML
应用简报
使用运算放大器进行高侧电流检测 (Rev. A)
详细了解高侧电流检测的优势以及与此电流检测方法相关的设计挑战,并重点关注运算放大器。
PDF | HTML
实现高侧电流检测的特色米6体育平台手机版_好二三四
INA281 正在供货 -4V 至 110V、1.3MHz 高精度电流检测放大器
INA238 正在供货 具有警报功能的 85V、16 位、高精度 I2C 输出电流/电压/功率监控器
INA149 正在供货 高共模电压差分放大器

测量接地返回路径中的电流

低侧电流检测在负载和地之间有一个分流电阻器。低侧测量的一个优势是共模电压接近于零。其缺点是当电源地和负载/系统地之间存在差异时,分流电阻器两端会出现压降。我们提供广泛的放大器,这些放大器可在高精度和成本敏感型应用中实现低侧检测。

详细了解这些主要的低侧米6体育平台手机版_好二三四类别:

博客
在高速低侧电流分流测量中,是否需要更高的压摆率或带宽?
本文是由四部分组成的系列内容的第一部分,该系列讨论如何使用基于我们专有互补金属氧化物半导体 (CMOS) 精密工艺技术构建的运算放大器来提高系统精度和效率。
应用简报
低侧电流感应电路集成
详细了解低侧检测,以及使用运算放大器的分立式实施与使用电流检测放大器的集成式实施之间有何区别。
PDF
电路设计
单电源、低侧、单向电流检测电路
此单电源低侧电流检测解决方案可精确检测高达 1A 的负载电流,并将其转换为 50mV 至 4.9V 之间的电压。可以根据需要调整输入电流和输出电压范围。
PDF
实现低侧电流检测的特色米6体育平台手机版_好二三四
TLV9052 正在供货 适用于成本优化型应用的双通道、5.5V、5MHz、15V/μs 压摆率、RRIO 运算放大器
OPA2387 正在供货 超高精度、零温漂、低输入偏置电流运算放大器
INA180 正在供货 26V、350kHz 电流检测放大器

用于快速开关共模瞬态电压 (dv/dt) 的内嵌式电流检测

内嵌式电流检测提供了真正的相电流测量,能够用于优化闭环控制所需的逆变器或电机反馈信息的质量。在此类应用中,共模电压是脉宽调制 (PWM) 信号,该信号会干扰输出信号(除非启用了 PWM 抑制电路)并导致对电流检测放大器提出更严格的要求,要求放大器必须具有良好的直流和交流共模抑制比 (CMRR)。我们提供具有增强型 PWM 抑制和高 CMRR 的器件。

详细了解这些主要的内嵌式米6体育平台手机版_好二三四类别:

应用简报
《具有 PWM 抑制功能的高侧驱动、高侧电磁阀监视器》 (Rev. D)
通过测量螺线管和阀门应用中的电流,可以检测螺线管工作特性的变化。
PDF | HTML
应用简报
H 桥中的电流感测 (Rev. D)
详细了解与 H 桥应用中内嵌式电流测量相关的设计挑战。
PDF | HTML
应用简报
具有 PWM 抑制功能的低漂移、线内电机电流精密测量 (Rev. D)
详细了解与电机应用中内嵌式电流测量相关的设计挑战。
PDF | HTML
实现内嵌式的特色米6体育平台手机版_好二三四
INA241A 正在供货 具有增强型 PWM 抑制功能的 -5V 至 110V、双向、超精密电流检测放大器
INA240 正在供货 具有增强的 PWM 抑制能力的 -4V 至 80V、双向、超精密电流检测放大器
INA296A 正在供货 -5V 至 110V、双向、1.1MHz、8V/µs、超精密电流检测放大器

用于快速警报或检测超出范围情况的电流检测

过流保护是电流监测的最基本形式,用于快速检测超出范围或故障情况。我们的米6体育平台手机版_好二三四系列包括高带宽和压摆率器件,以及可实现快速吞吐量的集成比较器/警报器件,以实现此安全功能。

详细了解这些主要的过流保护米6体育平台手机版_好二三四类别:

更多文献资料
Over-Current Detection Products Brochure
详细了解如何使用分立式电流检测放大器 (CSA) 和比较器以及集成比较器 CSA 来检测过流或超出范围情况。
PDF
视频
过流检测技术
本培训将识别和评估用于过流保护的常见电路和组件,并重点介绍在过流保护功能中使用精密电流测量所实现的改进。
电路设计
隔离式过流保护电路
该电路演示了如何使用隔离式比较器来实现快速过流检测。
PDF | HTML
实现过流保护的特色米6体育平台手机版_好二三四
INA381 正在供货 具有集成过流比较器的 26V、350kHz 电流检测放大器
INA200 正在供货 带比较器的 -16V 至 80V、500kHz 电流感应放大器
INA849 正在供货 超低噪声 (1nV/√Hz)、高速(28MHz、35V/μs)、精密 (35μV) 仪表放大器

亚毫安级低电流测量

在测量小电流时,为了更大限度地减少误差,需要使用低输入偏置电流传感器。对于标准放大器输入偏置电流,偏置电流将超过测量电流,从而导致精度和信噪比降低。我们提供具有纳安级输入偏置电流的放大器,以实现高精度亚毫安级测量。

详细了解这些主要的亚毫安级米6体育平台手机版_好二三四类别:

应用简报
仪表放大器和电流检测放大器的区别
详细了解用于电流检测的仪表放大器和电流检测放大器。
PDF
电路设计
具备电流检测放大器的低(微型放大器)高侧双向电流检测电路
该电路演示了如何使用电流检测放大器来精确、可靠地测量微安级小电流并更大程度地扩大动态范围。
PDF
应用简报
Super-Beta Input Amplifiers: Features and Benefits
详细了解针对高电流增益 (β > 1,000) 优化的超 β 晶体管,这有助于降低器件的输入偏置电流和输入偏置电流温漂。
PDF | HTML
实现测量小电流的特色米6体育平台手机版_好二三四
INA819 正在供货 具有 ±60V 过压保护功能(增益引脚 2、3)的低功耗 (350µA)、精密仪表放大器
OPA392 正在供货 单通道、低失调电压 (10μV)、低噪声 (4.4nV/rtHz @10kHz) 飞安级偏置电流 e-trim™ 运算放大器
INA190 正在供货 具有皮安级 IB 和 ENABLE 引脚的 40V 双向超精密电流检测放大器

技术资源

电子书
电子书
An Engineer's Guide to Current Sensing (Rev. B)
浏览电流检测设计综合库,了解应用特定的电流检测设计难题及其解决方法。
document-pdfAcrobat PDF
应用手册
应用手册
直流电动汽车充电应用中电流检测的设计注意事项
本应用报告探讨了电动汽车充电应用中有关电流检测的设计注意事项,尤其关注与系统性能相关的增益误差、失调电压、带宽和延迟。
document-pdfAcrobat PDF
技术文章
技术文章
应对 HEV/EV 中的高压电流检测设计挑战
了解高压电流检测中的一些主要挑战,以及可帮助简化设计过程的其他资源。

推动电气化发展的 4 大电流检测设计趋势

了解更高的系统电压、增强的系统保护、遥测监测和更小的外形尺寸。