【AD620OP07】高压电流采样电路设计方案

【AD620/OP07】高压电流采样电路设计方案 1. 问题需求：检测高压侧流经母线的电流

实际情况如下：在28V电机运行时，在高压侧检测电机运行时流经母线的电流大小，可以串接一个检流电阻，电流流经检流电阻根据U=IR可以得到电阻两端的电压。利用运算放大器进行差分电压放大就可以将电阻两端电压进行放大，进而可以求出流经电阻的电流。

2.方案1：AD620采集方案

AD620是仪表放大器，共模电压不能超过供电电压，故在±12V供电情况下，共模电压的输入范围应该在-10.1~10.8V。故28V的共模电压会使AD620无法正常工作。

因此采用差分的方式对电阻电压进行分压，将运放的输入端的共模电压降低到允许范围之内即可，电路如下。

如此一来，流经检流电阻的电压是20mV，分压点的电压值为5.95V满足共模输入电压。差模电压是4.2mV，放大100被，输出电压是0.427V。我们可以通过以下方式计算流经检流电阻的电流值，运放输出电压时427mV，放大100倍，通过Uin = 427/100=4.27mV，可以推导出输入运放的差模电压值。再通过电阻分压公式Ur/(10K+2.7K)=Uin/2.7K，可以推导出Ur = 20.08mV，就是检流电阻两端的电压值，再有I=U/R可以得到电流值为2A。

电路图如下： 

但是这种方案理论上可行，但是由于实际分压电阻的精度并不是理想状态，采用过小的检流电阻阻值，经过分压后的差模电压并不敏感，因此为了能够让差模输入电压对检流电阻的电压变化值更敏感，就需要增大检流电阻的阻值，例如采用0.25R的电阻，事实上我们采用普通的2512型号贴片检流电阻，其电阻的实际额定功率智能到2W~3W，当流经检流电阻两端电压过大时就会导致严重发热，因此应当采用功率型高精度碳膜电阻，但热耗不能抵消。

为了防止剧烈发热，应当采用功率电阻。 

3.方案2：AD620+OP07采集方案

为了避免AD620只能采用阻值高的检流电阻才能利用分压电阻降低共模电压来采集检流电阻两端的电压而引起的发热问题，方案2提供了一个OP07配合AD620进行小电阻采样方大的方法。

具体方法如下，在前级使用OP07搭建差分放大电路，电路示意图如下：

 当R1=R3并且R2=R4时，得到等式2.5。这就是此电路命名的由来，它可以对差分信号进行放大。

其AD620和OP07都不能监测共模电压高于运放供电电压的，因为OP07的共模电压输入范围也要小于供电电压才能正常工作。

这个电路问题是输入端电压改变时没法实时响应，反馈电阻除以输入电阻就是放大倍数。由于要进行分压，因此只能是放大倍数为0.1倍的检流电阻两端电压。

1、8脚可以悬空。5脚为NC，空，内部谁也没接（凑数的，呵呵）
1、8PIN是用于调零的,即抵消偏移电压（或叫失调电压）.由于OP07的偏移电压本身已经很低（典型60uV最大150uV）,所以可以不接，如果要接，要求必须是高精度电位器（22圈的精密电位器）。如果接了，接不好反而容易引起毫伏级的误差。

电路图如图所示：