LTC6103和LTC6104是多功能，精确的高侧电流感测放大器，具有广泛的工作范围。LTC6103是一个双电流检测放大器，而LTC6104是一个单双向电流检测放大器，它可以输入或接收与双向检测电压成比例的输出电流。

由于放大器的宽供电范围(60V)，快速(1µs响应时间)，低失调电压(85µV典型)，低供电电流(275µA/通道典型)和用户可配置增益，它们可用于精密工业和汽车传感应用，以及电流过载保护电路。

其他特性包括高PSRR，低输入偏置电流和宽输入检测电压范围。这两个部件都有8导联MSOP。

操作理论

图1显示了LTC6103在基本电流检测电路中的框图。在负载路径中加入一个检测电阻R(sense)，从而产生一个与负载电流成比例的小电压降。

内部感测放大器环路迫使-IN具有与+IN相同的电位。在-IN和V(BATT)之间连接一个外部电阻R(IN)，使R(IN)上的电位与R(sense)上的感测电压相同。对应的电流

流经R(IN)。感测放大器的高阻抗输入不传导该输入电流，因此电流流经内部MOSFET到OUT引脚。在大多数应用情况下，I(S) <<我(负载)

输出电流可以通过添加一个从OUT到V(-)的电阻转换成电压。输出电压为

操作理论

图2显示了LTC6104在基本电流检测电路中的框图。

与LTC6103的工作原理类似，LTC6104可以将高侧电流信号转换为接地参考读出信号。不同之处在于LTC6104可以感知两种极性的输入信号。

在LTC6104中，一次只有一个放大器是活动的。如果电流方向激活“B”放大器，则“A”放大器不活动。信号电流进入-INB引脚，通过MOSFET，然后进入电流反射镜。镜面反转信号的极性，使电流流入“OUT”引脚，导致输出电压改变极性。输出的大小是

请记住，输出电压不能低于V(-)，即使它是下沉电流。需要选择合适的V(REF)和R(OUT)，使设计的OUT电压摆幅不超出规定的输出电压范围。

电流传感误差的来源

由于输出电压定义为

外部电阻的任何误差都会导致最终输出误差。如果通过检测电阻的电流很高，则必须将-IN和+IN输入连接到检测电阻，以避免由于互连和PCB上的跟踪电阻而引入的误差。

除外部电阻外，主要误差源是感测放大器的失调电压。由于这是一个与电平无关的误差，因此最大化输入感测电压可以改善系统的动态范围。如果可行，偏置电压误差也可以校准出来。

在设计印刷电路板布局时应注意。如图3所示，电源电流流过+ in引脚，这也是放大器的正输入引脚(对于LTC6104，这只适用于+INB引脚)。如果R(SENSE)和+IN之间的走线电阻显著，则电源电流可以引起等效的额外输入失调电压。IN端子的走线电阻加到R(IN)的值上。此外，器件内部电阻约为R(In)增加0.3欧姆。

应用程序

LTC6103和LTC6104工作电压从4V到60V，最大电源电压为70V。这使得它们可以用于需要高工作电压的应用，例如电机控制和电信供电监控，或者必须在高压下生存的应用，例如汽车负载转储条件。通过120dB(典型)的高PSRR，在整个电源范围内保持精度。

快速响应时间使LTC6103和LTC6104成为负载电流警告和关断保护控制的完美选择。它们具有非常低的供电电流，适用于功率敏感的应用。

LTC6103和LTC6104的增益完全由外部电阻控制，使它们足够灵活，适合各种应用。

监控汽车负载开关的电流

LTC6103的额定输入电压为60V，非常适合直接监测汽车电源系统上的电流，而无需额外的电源调节或浪涌保护组件。

图4显示了一个基于LT1910的智能汽车高压开关，其中LTC6103提供电流指示。LT1910高侧开关控制n沟道MOSFET驱动受控负载，并使用感测电阻提供过载检测。感测电阻由LT6103共享，以提供电流测量。

LTC6103提供电流输出，而不是电压输出，与检测电阻压降成比例。用于LTC6103的负载电阻可以位于任意长度连接的远端，从而即使在存在地环路电压的情况下也能保持精度。

高-低量程电流测量

图5显示了LTC6103在多量程配置中使用，其中将低电流电路添加到高电流电路中。比较器(LTC1540)用于选择量程，晶体管M1限制R上的电压(SENSE(LO))。

电池充电/放电电流监视器

图6显示了用于监控电池充放电电流的LTC6104。参考电压LT1790提供2.5V偏置，因此输出可以在此点上下摆动。确保最低预期输出电平比引脚4 (V(-))至少高0.3V，以确保负输出振荡保持线性。

h桥负载电流监测器

h桥功率晶体管拓扑结构作为一种从单一电源电位双向驱动电机和其他负载的手段仍然很受欢迎。在大多数情况下，监测输送到负载的电流允许对控制系统进行实时操作反馈。

图7显示了用于监测h型电桥负载电流的LTC6104。在这种情况下，LTC6104使用双电源工作。输出电阻直接接地，而不是接基准电压。当V(SENSE_A) = 0mV ~ 100mV时，输出范围为0V ~ 2.5V;当V(SENSE_B) = 0mV ~ 100mV时，输出范围为0V ~ -2.5V。

结论

LTC6103和LTC6104是精确的高侧电流传感解决方案。这些部件可以工作到60V，使其成为汽车，工业和电信系统等高压应用的理想选择。低直流偏置允许使用小的分流电阻和大的增益设置电阻。快速响应时间使其适用于过流保护电路。可配置增益意味着设计的灵活性。此外，开路漏极输出架构为遥感应用提供了优势。