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模拟技术相关技术文章基于INA381电流检测放大器测量电流检测超出范围
测量电流以检测超出范围的情况
流经系统的电流量反映了系统的运行效率。了解系统运行情况的一个基本切入点是将从电源拉取的电流与该特 定运行条件下的预定义目标范围进行比较。如果电流超出预期水平,表示系统中存在耗电量超出预期的元件。同理,如果电流低于预期,则可能表示系统某部分的供 电情况异常或者甚至处于断电状态。
可以通过多种方法来诊断系统中的故障情况,具体取决于超出范围指示的预期用途。一种方法是监测整个系统的电流消耗,以确定电源中潜在的破坏性偏移。在这种情况下,测量精度一般并不重要,仅需简易警报指示发生超限。
通常使用熔断器来提供短路保护,防止系统流入破坏性电流。在发生超出范围情况时,熔断器会熔断,从而断开电路。此时,必须更换熔断器才能确保系统重新正常 运行。在最坏的情况下,如果难以获取熔断器,则需要 将系统交付至修理厂。
熔断器响应特定电流阈值的效率受限于时间 - 电流相 关性。图 1 显示了熔断器的示例时间-电流响应。
图 1:典型的时间-电流熔断器曲线
在另一种过流保护方案中,系统会在检测到偏移时对其 自身进行保护,但在故障条件被清除后立即恢复正常运行。这种保护方法使用比较器将监测的工作电流水平与定义的阈值进行比较,寻找超出范围的情况。为特定应用创建必要的检测级别依赖于 特定于系统的变量,如所需超出范围阈值的可调节性、 阈值水平中可接受的裕度以及必须以多快的速度检测出偏移。
INA381是一款专用电流检测放大器吃产品,具有集成的独立比较器,能够 执行与超出范围检测所需的预期工作阈值的基本比较。 图 2 显示了 INA381 测量电流检测电阻器上产生的差分 电压以及与用户可调节的阈值水平进行比较的情形。 超出阈值水平后,警报输出会拉低。INA381 的警报 响应能够快至在10μs后跟踪电流偏移。