典型應用

(a)高側電流傳感器和低側開關方式 (b)高側電流傳感器和高側開關方式

圖4 電路配置方式

高側電流傳感器和低側開關方式

如圖4(a)所示連接，PWM控制開關的源極接參考地，感性負載和采樣電阻串聯(lián)連接在電源和PWM控制開關之間。當PWM開關閉合時，采樣電阻上的共模電壓下降到接近負向峰值;當PWM開關打開時，采樣電阻上產(chǎn)生的共模電壓為電源電壓和續(xù)流二極管的正向壓降的電壓和。采用這種方式的優(yōu)點是當PWM開關關閉時，由于采樣電阻置于電源高側，采樣電阻仍然在電流回路當中，使得負載上的全部電流，包括續(xù)流電流，仍然可以監(jiān)測，并且容易識別對地短路故障以實現(xiàn)電路的短路保護。

高側電流傳感器和高側開關方式

如圖4(b)所示連接，PWM開關和采樣電阻都位于電壓高側。當PWM開關打開時，負載電源將被移除，但仍然可以提供和監(jiān)測續(xù)流電流，以實現(xiàn)電流控制診斷。在工作過程中，大部分時間電源都和負載隔離，這樣可將負載對地之間的差分電壓所引起的不良影響減到最小。當PWM開關閉合時，電源電壓將連接到負載，這時共模電壓將增加到電源電壓。而PWM開關打開時，電壓將反轉并經(jīng)過感性負載，由于續(xù)流二極管的作用，使得采樣電阻上的共模電壓保持為一個低于地的二極管的導通壓降。

馬達控制

圖5 馬達控制原理圖

如圖5所示連接，AD8205在H橋馬達控制電路中作為控制回路的一部分，馬達和采樣電阻串連后放置在H橋的中間，通過檢測采樣電阻上的電壓，可以準確地測量馬達當前的電流及其方向。此時，AD8205的輸出被設定成外部參考雙向的方式，這樣它可以測量H橋開關的雙向電流并同時監(jiān)測馬達的運轉方向。由于地不是一個特別穩(wěn)定的參考電平，以地為參考將會導致測量的不準確性。因此，這種測試方案要比以地作為參考電平的測試方法好的多。

結語

總之，采用AD8205實現(xiàn)在高共模電壓情況下檢測小差分電壓的電路結構簡單可靠，監(jiān)測精度高。它特別適用于42V汽車系統(tǒng)的動力監(jiān)控、液壓控制、磁懸浮控制等控制系統(tǒng)中。

參考文獻：

1. Analog Devices，INC.Single-Supply 42V System Difference Amplifier-AD8205[M].Analog Devices，INC.2004