使用MAX9918监测PWM负载电流的高边检流放大器方案

“高边检流放大器监测PWM负载电流方案” 在现代电子设备，特别是电动助力转向（EPS）系统中，准确监测负载电流至关重要。本文介绍了一种利用高边检流放大器（如MAX9918）来监控宽输入共模电压范围内负载电流的方案，特别适用于那些可能因电感、电池反接或瞬态事件导致输入共模电压出现负压的应用。 高边检流放大器是一种能检测负载电流并将其转换为可读电压信号的元件，它位于负载的高电平侧，因此可以独立于电源电压工作。这种设计允许在不断开电路的情况下监测电流，对于那些需要连续运行且不能中断的系统来说非常理想。在EPS系统中，电流检测用于实时监控电动机的电流，以确保提供合适的助力，并确保系统的稳定性和安全性。 EPS系统中，电动机取代了传统助力转向的液压泵，通过齿轮机构直接驱动转向齿条。当驾驶员转动方向盘时，转向传感器会捕捉到位置和速度信息，这些信息与转向扭矩传感器的数据结合，一同传递给助力转向控制模块。控制模块根据车速、牵引力控制和稳定性控制系统的信息，调节电机电流，从而提供适当的助力。 电机电流的控制通常采用脉宽调制（PWM）技术，通过H桥电路改变电动机的电压和方向。H桥电路由四个开关组成，其不同的开关状态决定了电机的运行模式（见表1）。电机作为感性负载，其扭矩通过平均电流来确定。 为了监控电机电流，系统中通常会接入一个低值检测电阻，该电阻上的电压降反映通过电机的电流大小。高边检流放大器如MAX9918可以放大这个差分电压，从而提供电流的实时反馈。控制模块依据这些反馈调整PWM占空比，使电机电流保持在目标值。 电流检测有三种方式：低边检测、高边检测和电机上检测。低边检测将电阻放在H桥和地之间，高边检测则将其置于电池正极和H桥之间，而电机上检测则是在直流总线的高边或电机本身。每种方法都有其优缺点，选择哪种取决于应用的具体需求和系统布局。 高边检流放大器在监测PWM负载电流中的作用不可忽视，它提供了一种高效、安全的方法来监控和控制电动机电流，对于确保EPS系统及其他类似应用的性能和可靠性至关重要。通过精确的电流检测，系统可以实现更智能的控制策略，从而优化能源利用，提高效率，并增强整体系统性能。