具有270 V共模抑制性能的双向隔离式高端电流检测模块 电路方案

一、电路功能与优势 图1所示电路能够在直流电压高达±270 V的来源上监控双向电流,且线性误差小于1%。负载电流通过一个电路外部的分流电阻。分流电阻值应适当选择,使得在最大负载电流时分流电压约为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AD7170 Σ-Δ型ADC的模拟输入电压范围要求。 电隔离由四通道隔离器ADuM5402提供。这不仅是为了提供保护,而且还可将下游电路与高共模电压隔离开来。除了隔离输出数据以外,数字隔离器ADuM5402还为电路提供+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、低成本、低功耗的特点。 图1 二、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20倍,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。 图2