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在電源、電機驅動器或其他功率電路中，可以在高壓側(電源端)，也可以在低壓側(地端)檢測負載電流，比較而言，在低壓側進行要比在高壓側容易很多，但也不可避免舍棄了高壓側檢測的優點。有些故障有可能不會被低壓側檢測器檢測到，從而使負載處于危險且無監視的狀態下。 另一方面，高壓側檢測器直接與電源相連，能夠檢測到任何下游的故障并觸發適當的糾正措施。以前，構成這種檢測器需要一個精密運算放大器、高電壓的電源(以適應運放有限的共模范圍)和大量的精密電阻。現在，只需使用MAX4172這種單片IC，就可在高達32V的共模電壓下檢測高壓側電流。微型μMAX封裝的MAX4172提供一路以地為參照的電流源，輸出電流與需檢測的高壓側電流成比例。這個輸出電流在數值上等于外部檢測電阻兩端的電壓除以100，可讓其流過一個負載電阻，非常簡單地得到電壓輸出。 圖：用MAX4172構建電路斷路器 使用MAX4172與幾個廉價的外部元件相配合可以構成一個低成本的電路斷路器。負載電流由RSENSE檢測，受Q1控制。該設計可接受10V至32V的輸入電壓，并且經過簡單調整后在6.5V的電壓也可工作。 剛開始加入VIN和VCC時斷路器處于觸發態，按下S1可復位斷路器并接通電源與負載，同時也激活了Q1、Q3和Q4b。Q3為IC1供電，Q4b建立過流門限。 VTHRESH = Vcc - Vbe(Q4b)（1） 由于VCC（典型值為2.7V至5.5V）等于5.0V，Q4b的發射極電壓Vbe(Q4b)約為0.7V，則VTHRESH典型值為4.3V。正常負載電流門限為1A。RSENSE、RTHRESH、ROUT的大小由系統精度、功耗確定，首先選擇RSENSE=50mΩ，RTHRESH=10.0kΩ。 ROUT = Vcc/ILOAD×RSENSE×Gm（2） 式中觸發電流ILOAD=1A，RSENSE=50mΩ，IC1的跨導Gm等于0.010A/V，這樣，ROUT=10.0kΩ。施加電源于Q3和Q4b使Q4b導通，后者建立起VTHRESH，Q3激活后為IC1供電。流過RSENSE的負載電流以一個很小的比例鏡像到IC1的輸出，并流過ROUT后提供為一個輸出電壓VOUT。當VOUT增大到VTHRESH+Vbe(Q4a)以上時Q4b關斷，同時也關斷了Q3，造成V+端（IC1引腳8）的電壓下降。當V+達到典型值2.67V時，PG輸出高電平，進而關斷Q1，使斷路器進入觸發態。Q2引入的反饋能夠保證在觸發點干凈地關斷。觸發狀態的消耗電流極小，等于VCC負載電流，典型為0.5mA。 按下S1可復位斷路器，若要自動復位，可將S1換為一只晶體管或開漏輸出的比較器，圖中所示設計適用于對觸發電流絕對精度沒有嚴格要求的低成本應用。該設計的精度取決于VCC、Vbe和流過R4的誤差電流，在觸發電流為1.0A時的精度大約為±15%。 |
