电流检测的PCB迹线设计

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另一个困难是铜的温度系数，该值为0.39%/℃。这意味着温度每上升50℃，给定电流下的压降将增加20%。还要注意的是，尺寸公差会直接影响电阻的阻值。通常，印刷电路板蚀刻工艺的边缘控制能力，确定了可接受的最小宽度。

精确的铜迹线电流检测

本文所讨论的解决温度系数问题的方法，借鉴了芯片电路设计技术，即利用几何比值来确定电路增益，而不是采用绝对值。即便是采用这种方法，也并非毫无困难。因为压降非常低，通常都在10mV以下。幸运的是，现代零漂移(自动归零或斩波)运算放大器，为解决低压降问题提供了成熟的解决方案。下面将会看到，在实现初始精度方面，仍然存在一些限制，不过一旦经过校准，这种方法就会非常精确。

本文设计思路是创建两个具有几何关系的电阻，该几何关系将确定所需增益。例如，考虑一个大电流路径(称为RSHUNT)，其(归一化)尺寸如下：L (长)=1，W  (宽)=10。而增益设置元件(称为RGcreate)则采用另一种图形，即L=10，W=1。这样得出的尺寸比、进而得到的电阻比为100：1。由于增益电阻的作用是对大电流RSHUNT路径进行温度补偿，因此其位置应对称，并靠近RSHUNT元件。

图1所示的简化原理图，为初步测试上述概念所用的基本电路。运算放大器驱动MOSFET，并通过增益电阻提供所需的反馈电流，电压输出与测量电流成正比。这是一个专为“低侧检测”设计的基本电路，其中电流分流器的一个端子接地，放大器输出参考点为地。

图1：用于低侧电流检测的基本电路，采用了带温补的PCB铜迹线分流方案。本文图片来源：微芯科技

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