在许多需要准确监测负载电流、充电器电流或两者的电池供电产品中发现了高侧电流监测。在非便携式应用中，高压电流监测作为电源看门狗，可以标记下游设备的故障。它还可以通过防止电源过载来消除危险情况。此外，电机/伺服电流的高侧电流监测可以在控制应用中产生有用的反馈。

在这些应用中所需要的是一种将高压电流直接转换为数字信号的设备(图1）. IC1是一种低成本、高侧电流检测放大器，可将高侧电流转换为成比例的接地参考电压。它的两个内部比较器(锁存和非锁存)实现电压-脉冲转换器，产生与测量电流成比例的脉冲宽度输出。

图1所示。在COUT1(引脚8)处负向脉冲的持续时间与流过Rsense的电流成正比。

IC1的OUT引脚通过R1给C1充电。当C1电压达到0.6V时，比较器1锁存于高阻抗状态。将C1充电至0.6V所需的时间与所测量的电流成正比。比较器2与RESET引脚一起启动转换并去除C1上的预充电。

转换由RESET和CIN2引脚控制，绑在一起并连接到ttl兼容的MCU输出(CTRL)。正常情况下，CTRL为高。MCU通过脉冲CTRL低开始转换，释放C1并清除比较器1上的锁存器(COUT1变低)。MCU现在测量从CTRL输出转换到COUT1 (图2）. (周期从CTRL从低到高的转变开始，到COUT1从低到高的转变结束。)

图2。这些波形说明了图1电路的工作原理。

为了响应当前感兴趣的电平，选择RC来创建几十毫秒的脉冲持续时间。因此，输出稳定时间(20µsec)和比较器传播延迟(4µsec)对测量精度的影响可以忽略不计。要推导出输出脉冲宽度的表达式，先从rc充电电路的关系开始:

Vthresh = Out(1 - ε(- tpulse /R1C1))

“Out”(图1中Out端子电压)代入表达式(ilload × Rsense × Av)，求解ilload:

ilload = Vthresh/(Rsense × Av(1 - ε(- tpulse /R1C1))))，其中

负载=以安培为单位的测量电流
Vthresh =比较器阈值= 0.6V
Rsense = 欧姆中的电流感测电阻
Av = IC1增益
Tpulse =将C1充电到Vthresh所需的时间(以秒为单位)

例如，当选择R1 = 1M, C1 = 0.1µF, Rsense = 0.075欧姆， Av = 20时;这产生0.022秒的脉冲测量响应于2A电流。因此，给定一个MCU定时器端口，一个外部中断，或者仅仅是一个可用的MCU输入，IC1和两个外部无源组件实现高侧电流到数字的转换，而不需要一个离散的a /D转换器。

这篇文章的类似版本出现在2002年3月7日的经济日报杂志。