探索MAX9918/MAX9919/MAX9920：高精度電流檢測放大器的卓越之選

在電子設(shè)計(jì)的領(lǐng)域中，電流檢測是一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)，尤其是在涉及電機(jī)、螺線管等感性負(fù)載的應(yīng)用場景中。今天，我們將深入探討Maxim Integrated推出的MAX9918/MAX9919/MAX9920系列單電源、高精度電流檢測放大器，看看它們?nèi)绾卧趶?fù)雜的電路環(huán)境中發(fā)揮出色的性能。

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產(chǎn)品概述

MAX9918/MAX9919/MAX9920系列產(chǎn)品具有高達(dá) -20V 至 +75V 的寬輸入共模電壓范圍，這使得它們非常適合用于感性負(fù)載的電流監(jiān)測。在感性負(fù)載的應(yīng)用中，由于電感反沖、反接電池或瞬態(tài)事件等原因，共模電壓可能會(huì)變?yōu)樨?fù)值，而該系列放大器能夠輕松應(yīng)對(duì)這種情況。

這些放大器支持單向和雙向電流檢測。當(dāng) (V{REFIN }=G N D) 時(shí)，它們作為單向放大器工作；當(dāng) (V{REFIN }=V_{CC} / 2) 時(shí)，則作為雙向放大器工作。此外，MAX9918/MAX9920 的增益可以通過外部電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整，而 MAX9919 則提供了 45V/V（MAX9919F）和 90V/V（MAX9919N）的固定增益選項(xiàng)。

關(guān)鍵特性與優(yōu)勢

寬輸入共模電壓范圍

-20V 至 +75V 的輸入共模電壓范圍，為各種高精度交流和直流電流檢測應(yīng)用提供了廣泛的支持。這意味著在復(fù)雜的電路環(huán)境中，這些放大器能夠穩(wěn)定工作，減少了對(duì)高電感反沖電壓的保護(hù)鉗位需求。

高精度檢測

該系列放大器具有 0.6%（最大）的增益精度誤差和 400μV（最大）的輸入失調(diào)電壓，確保了電流檢測的高精度。同時(shí)，MAX9919N 具有 120kHz 的 -3dB 帶寬，能夠滿足快速變化的電流檢測需求。

節(jié)省電路板空間

采用 8 引腳 SOIC 封裝，并且支持單電源（4.5V 至 5.5V）工作，大大節(jié)省了電路板空間，適用于對(duì)空間要求較高的設(shè)計(jì)。

AEC - Q100 認(rèn)證

部分型號(hào)（MAX9918ASA/V+、MAX9919FASA/V+、MAX9919NASA/V+、MAX9920ASA/V+）通過了 AEC - Q100 認(rèn)證，這意味著它們可以可靠地應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域。

電氣特性詳解

輸入失調(diào)電壓

在不同的溫度和共模電壓條件下，輸入失調(diào)電壓會(huì)有所變化。例如，在 (V{RS+}=V{RS-}= +14V)，(T{A}= +25°C) 時(shí)，MAX9918 的輸入失調(diào)電壓典型值為 ±0.14mV，而在 (T{A}= -40°C) 至 +125°C 范圍內(nèi)，最大值為 ±0.7mV。這告訴我們，在設(shè)計(jì)電路時(shí)需要考慮溫度對(duì)輸入失調(diào)電壓的影響，以確保檢測精度。

增益誤差

增益誤差也是影響電流檢測精度的重要因素。在不同的輸入電壓和溫度條件下，各型號(hào)的增益誤差都有所不同。例如，MAX9918 在 (V{RS+}=V{RS-}= +14V)，(T{A}= +25°C)，(V{REFIN }= 0V) 時(shí)，增益誤差典型值為 ±0.08%，最大值為 ±0.6%。在選擇放大器和設(shè)計(jì)電路時(shí)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求來評(píng)估增益誤差的影響。

其他特性

此外，該系列放大器還具有低輸入偏置電流、高共模抑制比（CMRR）、低電源電流等特性，這些特性共同保證了放大器在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性能。

典型應(yīng)用

電機(jī)電流檢測

在 H 橋電機(jī)控制中，準(zhǔn)確檢測電機(jī)電流對(duì)于電機(jī)的性能和保護(hù)至關(guān)重要。MAX9918/MAX9919/MAX9920 可以用于檢測電機(jī)的正反向電流，確保電機(jī)在不同工作狀態(tài)下的正常運(yùn)行。

螺線管電流檢測

螺線管在工業(yè)自動(dòng)化和汽車電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。通過檢測螺線管的電流，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)螺線管的精確控制和故障診斷。

其他應(yīng)用

還可用于超級(jí)電容器的充放電監(jiān)測、高精度高壓電流監(jiān)測等場景，為各種電子設(shè)備提供可靠的電流檢測解決方案。

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

元件選擇

• 增益選擇：根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適的增益，以確保輸出電壓在合適的范圍內(nèi)。對(duì)于 MAX9918/MAX9920，增益可以通過外部電阻進(jìn)行調(diào)整；而 MAX9919 則具有固定增益。
• 檢測電阻選擇：選擇檢測電阻 (RSENSE) 時(shí)，需要綜合考慮精度、效率和電感等因素。一般來說，選擇能夠在滿量程電流下產(chǎn)生約 50mV（MAX9918/MAX9919）或 200mV（MAX9920）檢測電壓的電阻，以提高檢測精度。

電源旁路和接地

為了確保放大器的穩(wěn)定工作，需要使用 0.1μF 的電容器將 (VCC) 旁路到地。同時(shí)，采用單點(diǎn)星形接地可以提高電流測量的精度，將暴露焊盤連接到堅(jiān)固的地面上可以確保良好的熱性能。

總結(jié)

MAX9918/MAX9919/MAX9920 系列電流檢測放大器以其寬輸入共模電壓范圍、高精度檢測、節(jié)省空間等優(yōu)勢，為電子工程師提供了一個(gè)可靠的電流檢測解決方案。無論是在汽車電子、工業(yè)自動(dòng)化還是其他領(lǐng)域，這些放大器都能夠發(fā)揮出色的性能。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，我們需要充分考慮其電氣特性和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。你在實(shí)際應(yīng)用中是否使用過類似的電流檢測放大器？遇到過哪些問題？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和想法。