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檢測過流情況設計的IC電路及應用

文章來源：永阜康科技更新時間：2018/7/30 12:09:00

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專為檢測過流情況而設計的 IC 有很多種，例如來自 Texas Instruments 的 INA300 電流檢測比較器。 INA300 工作電源為 5 V，但可以適應高達 36 V 的共模電壓。過流閾值可調節并且可通過數模轉換器 (DAC) 或外部電阻器進行設置。響應時間在 10 μs 和 100 μs 之間。警報輸出引腳或跟隨輸入狀態（透明模式），或在過流狀態后鎖閉。在閉鎖模式下，系統微控制器清除閉鎖以確認收到警報。

圖 2： Texas Instruments 的 INA300 通過多種功能針對過流情況提供保護，包括可編程閾值電壓和響應時間。（圖片由 Texas Instruments 提供）

雖然任何電流控制應用都可以通過在系統微控制器中比較電流與參考值，從而實現過流檢測，但工業電機控制和 DC/DC 轉換器等應用可能需要高速過流保護以避免損壞下游元器件。

圖 3 顯示具有獨立高速保護電路的電流控制系統。 Analog Devices 的 AD8211 可放大分流電阻器兩端的電壓并提供控制回路的反饋信號。該器件可抑制高達 65 V 的共模電壓并提供接地參考的緩沖輸出，適用于連接至模數轉換器 (ADC)。

圖 3： AD8211 和 AD8214 組合在一起形成電流監控和檢測系統，可以在不到 100 ns 內響應過流情況。（圖片由 Analog Devices Inc. 提供）

保護功能由另一 Analog Devices 元器件 AD8214 提供。這是一款響應快速、共模電壓高的電流分流比較器，可以在 100 ns 內迅速提供過流檢測信號。 AD8214 有內置齊納穩壓器，使其工作電壓可高達 65 V。

故障來源

對于低電流應用，可以盡量降低成本并使用標準功率電阻器作為分流器來測量電流，但分流器的容差會直接影響過流檢測的精度。大電阻值可以提高信號幅值，但也會產生較多熱量并引致成本增加，因為可能需要增加散熱器或其他熱量管理方法。

如果分流電阻器要用作控制系統的一部分（如圖 3 所示），電壓信號將有較大動態范圍，因此低容差和低電阻溫度系數 (TCR) 的精密電阻器是首選。

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