具有270 V共模抑制性能的双向隔离式高端电流检测模块(CN0240)

ADI公司

电路功能与优势

图1所示电路能够在直流电压高达±270 V的电源上监控双向电流，且线性误差小于1%。负载电流通过电路外部的一个分流电阻。分流电阻值应适当选择，使得在最大负载电流时的分流电压约为100 mV。

AD629放大器精确测量和缓冲(G=1)小差分输入电压，并抑制最高270 V的高共模电压。

双通道AD8622用于将AD629的输出放大100倍。AD8475漏斗放大器则对信号进行衰减(G=0.4)，将其从单端转换成差分形式并进行电平转换，使其满足Σ-Δ型ADC AD7170的模拟输入电压范围要求。

电隔离由四通道隔离器ADuM5402提供。它不仅能提供保护，而且还可隔离下游电路与高共模电压。除了隔离输出数据以外，数字隔离器ADuM5402还为电路提供了+5.0 V隔离电源。AD7170的测量结果利用一个简单的双线SPI兼容串行接口，以数字代码形式提供。

这一器件组合实现了一款精确的高压正负供电轨电流检测解决方案，具有器件数量少、成本低、功耗低的特点。

电路描述

该电路针对最大负载电流IMAX下100 mV的满量程分流电压而设计。因此，分流电阻值为RSHUNT=(500 mV)/(IMAX)。

图2所示的AD629是一款内置薄膜电阻的差动放大器，支持最高±270 V的连续共模信号，并可提供高达±500 V的瞬变保护。当 REF(+)和 REF(-)接地时，该器件会将+IN引脚的信号衰减为原信号的1/20，然后以20倍噪声增益放大信号，从而在输出端恢复原始幅度。

常见变化

关于正负电源的高端检测，目前有多种解决方案可用，包括使用电流检测放大器、差动放大器，或二者组合的IC解决方案。请参考CN0100,CN0188,CN0218中介绍的电路。

“高端电流检测：差动放大器与电流检测放大器”一文（《模拟对话》，2008年 1月）介绍了电流检测放大器和差动放大器的使用，请访问：www.analog.com/High-Side_CurrentSensing。

下列ADI公司产品的URL链接有助于解决电流检测问题：

电流检测放大器：www.analog.com/zh/CurrentSenseAmps。

差动放大器：www.analog.com/zh/DifferenceAmps。

仪表放大器：www.analog.com/zh/InstrumentationAmps。

欲阅读本文更多细节请访问：http://comm.ChinaAET.com/ADI/Circuit201206.html