【導讀】需要控制電機的應用通常包含某種類(lèi)型的電流感應電路。感應通過(guò)電機電流的能力可以幫助設計師根據電機電流狀態(tài)做出如速度之類(lèi)的調整。
例如，在無(wú)人機的應用中，每個(gè)控制螺旋槳的電機通常使用低側電流感應電路，操控無(wú)人機在空中行進(jìn)、停留或上升。在鉆機和往復鋸等電動(dòng)工具中，低側電流感應根據用戶(hù)按動(dòng)扳機的力度來(lái)控制工具的速度。這些產(chǎn)品通常需要成本敏感型設計，因為這些產(chǎn)品面對消費者市場(chǎng)。
在設計低側電流感應電路時(shí)，高性?xún)r(jià)比的方法之一是使用非反相配置運算放大器（op amp）。圖1是使用運算放大器的典型低側電流感應電路原理圖。
圖1：低側電流感應原理圖
公式1用于計算圖1中的電流傳遞函數：
圖1中所示的低側電流感應電路設計過(guò)程分為三個(gè)簡(jiǎn)單的步驟：
計算最大分流電阻。當來(lái)自負載（ILOAD）的電流流過(guò)分流電阻器（RSHUNT）時(shí)，分流電阻器上會(huì )形成一個(gè)電壓電位（VSHUNT）。VSHUNT被視為系統負載的“接地端”。因此，建議將VSHUN的最大負載電流保持在100mV以下，以避免在與其它具有真正0V接地的系統連接時(shí)出現問(wèn)題。公式2用于計算RSHUNT值：
計算放大器的增益。運算放大器放大VSHUNT以產(chǎn)生VOUT_MIN到VOUT_MAX的輸出電壓擺幅，其中VOUT_MIN和VOUT_MAX分別是放大器的最小和最大輸出擺幅極限。公式3用于計算放大器產(chǎn)生所需的輸出擺幅的增益：
公式4用于計算放大器反饋網(wǎng)絡(luò )中的電阻RF和RG的大小，以此來(lái)設置公式3中計算出的增益：
選擇運算放大器。在低側電流感應應用中，如果電流是雙向的，共模電壓可以處于或低于地電位；因此，放大器的輸入共模電壓范圍必須處于或低于地電位。TLV9062是一款高性能通用放大器，專(zhuān)為成本敏感型的應用而設計，其輸入共模電壓范圍可低至地電位。
TLV906x系列高性能通用放大器可用于成本敏感型的低側電流感應系統，因為其增益帶寬（10MHz）、壓擺率（6.5V/µs）、偏移電壓（0.3mV）以及輸入共模電壓范圍為負電源電壓以下100mV。下表中列出了一些TLV906x系列的技術(shù)參數。
圖2顯示了0A至0.5A低側電流感應電路的最終組件值，其計算請參照上述步驟1至3。
圖 2：0A至0.5A的低側電流感應原理圖
諸如無(wú)人機和電動(dòng)工具等應用需要成本敏感型的低側電流感應解決方案來(lái)控制電機。我將電路設計簡(jiǎn)化為三個(gè)簡(jiǎn)單步驟：確定最大分流電阻，計算產(chǎn)生最大輸出擺幅的放大器增益以及選擇放大器。
