[供应] 基于Microchip的低成本高精度电流检测方案

　　该分流器方案的特点：最大的工作隔离电 压可以达到560V。室温下，精度可达2‰，全范围精度为5‰，电源宽范围电 压输入，12V时消耗的电 流小于3mA，工作温度范围-40~125 ℃，持续检测电 流500A，最大冲击电 流1000A（30mins on/off）。

　　为了方便用户的测试、标定和应用，方案同时也提供了上位机软件。通过桥接工具，用户可以直观地对分流器方案进行标定和测试应用。M C U内置Flash支持读写功能，用来模拟EEPROM的功能存储标定的数据。板上和分流器上贴有NTC温 度 传 感 器，用户可以实时的读取板上和分流器上的温度。

　　了解了此电 流检测方案的整体特点后，我们再来逐个介绍组成此方案的核心器件各自特点。

　　先从此方案的M C U入手，M i c r o c h i p     M C U     A T S A M C 2 1 E 1  8 A的特色是 3 2     b i t     C o r t e  x      M 0 +   M  C U ，可以5V供电，灵活的串口外设Sercom可以任意灵活的配制成UART、SPI和I2C；内置C A N控制器支持C A N -  F D，同时兼容C A N 2 . 0    A / B。

　　其放 大 器MCP6N16具备自校正架构，可以通过超低失调、低失调漂移，以及优异的共模和电源抑制功能来最大限度地提高DC性能，同时消除1/f噪声的不良影响，从而在全温度范围实现超高的精度。MCP6N16的低功耗C M O S 工艺技术在实现低功耗的同时，还可提供500 kHz的带宽。此外，它配有一个硬件使能引脚可进一步降低功耗。对于既定速度和性能而言，这种低功耗运行和停机功能需要的电 流更少，因而可延长电池寿命和减少本身发热。该放 大 器的运行电 压低至1.8V，使得两节1.5V干电池的电量消耗远比典型情况下的少，而其轨对轨输入和输出操作即使是在低供电的条件下也可确保全范围使用。这使得整个运行电 压范围内的性能都得到大幅提升。MCP6N16仪表放 大 器非常适用于需要高性能、高精度与低功耗、低电 压运行兼备的应用，涵盖医疗、消费和工业市场上的传 感 器接口、信号调理以及固定式和便携式仪器等等。

　　与其他A/D转换器相比，MCP3421 特别适合需要设计简单、低功耗和节省空间的各种高精度模/ 数转换应用。其特点主要表现在：全差分输入，18位分辨率，精密的连续自校准功能；可选择3.75、15、60或240SPS采样速率进行转换；可工作在连续转换或单次转换模式，在单次转换后的空闲期内自动进入待机模式，极大的减少了电 流消耗；内部集成2.048V 0.05%精度，且温度漂移仅为5ppm/℃的基准电 压源，可编程增益放 大 器（PGA）提供1/2/4/8倍增益，允许测量极小的信号并且具有很高的分辨率，内部集成振 荡 器电 路并提供I2C串行接口等。

　　M i c r o c h i  p混合及线性信号产品部副总裁Bryan J. Liddiard表示：“A D C市场和应用的发展需要更高分辨率、更高速度和更高精度。此外，更低的功耗和更小的封装也非常重要，我们新推出的这些产品可满足以上全部需求。”

　　高 电 压输入集成开关降压稳压器MCP16331可工作在最高50V的输入电 压源下。集成的特性包括上桥臂开关、固定频率峰值电 流模式控制、内部补偿、峰值电 流限制和过温保护。只需最少量的外部元件，即可开发完整的降压直流/直流转换器电源。通过集成限流元件、低电 阻、高速N沟道M O S F E T 和相关的驱动电 路来实现高转换器效率。高开关频率最大程度地减小了外部滤波元件的尺寸，从而实现小尺寸的解决方案。MCP16331可以在将输出电 压稳压至2.0V-24V的同时，提供500 mA的连续电 流。器件集成了高性能峰值电 流?模式架构，即使在电源系统中常见的输入电 压阶跃和输出电 流瞬变条件期间，也可以稳定地对输出电 压进行稳压。EN输入用于开启和关闭器件。对于限电和负载分配应用，器件关闭时，输入端仅消耗几μA的电 流。此引脚在内部上拉，因此即使EN引脚悬空，器件也仍会启动。输出电 压可通过外部电 阻分压器进行设置。

　　汽车和工业 C A N市场一直要求以具有成本效益的解决方案提供更高性能、更低功耗和更大灵活性。

M i c r o c h i p全新系列高速C A N 收 发 器 符合高性能要求，提供了行业的低待机电 流，并有多种外形尺寸小巧的器件可供选择。M i c  r o c h i p公司ATA6560/1收 发 器支持C A N FD标准和高达5Mbits/s的数据速率，为C A N协议控制器和C A N双线式物理总 线提供对接接口。符合ISO11898-2、ISO11898-5和SAEJ2284标准，具备较高的电磁兼容性（E M C）和静电释放 （ESD）性能。当供电电 压关闭时， ATA6560/1收 发 器可为C A N总 线提供理想的无源性能，配有一个供电电 压为3V 至5V的M C U直连接口。对于各类高速C A N网络、尤其是要求低功耗并需通过C A N总 线唤醒的C A N节点而言，具备多种运行模式和专用故障安全功能的 ATA6560/1无疑是绝佳选择。低功耗C A N收 发 器基于先进工艺开发，能够进一步集成模拟功能和复杂的数字功能。

　　M i c r o c h i p代理商世健公司的现场应用总监仇嘉洋表示：世健公司作为技术分销商与解决方案商，时刻关注着市场技术需求动态，通过采用M i c r o c h i p公司高性能的C o r t  e x - M 0 +    M C U，丰富的模拟信号链、电源和接口产品，与分流器传 感 器相结合，世健公司为客户提供了完整的分流器电 流检测解决方案，可广泛应用于汽车和储能BMS、电动和混动汽车、工业母线电 流检测和焊接设备等大电 流检测的应用。