ハイサイド電流検出について

電流検出方式

電子回路において、時々であるが電流計測が必要になる場合がある。

外部で計測できるような回路であればいいのだが、基板内での消費電流そのものを知りたいときは何らかの方法で計測する必要がある。

大雑把であるが方式としては電源側で計るもの(ハイサイド)、グランド側で計るもの(ローサイド)の2パターンに分かれる。

ハイサイド方式

利点

:電源元は通常1カ所なので回路構成しやすい

:回路のショートを検出できる

:回路部品はグランド基準で動作している場合がほとんどなので回路動作が安定

欠点

:電源ということで電位があり、アンプへの接続に工夫が必要

ローサイド方式

:片側がグランドなのでアンプでの回路構成しやすい

欠点

:回路ショートを検出できない

:他部品とグランド間に検出デバイスが入るのでわずかだが悪影響が出る

ということで、私はいまのところハイサイド方式をよく採用している。

実際の回路構成部品

大概はオペアンプやシャント抵抗、他部品で構成するが、部品点数が多くなると量産時に工数として結構大きくなるのと、専用ICがいくつかあるのでそれを使っている。

専用ICを使うと、もしそれが廃版になるとどうしようもないのでなるべく使いたくないのだが、できるだけ互換品のあるものを採用している。

専用ICとして、市場にはいくつか構成があるが、今のところ私が使っているものはアンプが組み込まれたタイプである。ホール素子タイプは1社あり、使いやすいが入手性が怪しいのでやめている。

ホール素子タイプの例 Allegro社の資料より抜粋↓

非常に使い勝手がいい。絶縁タイプでもある。

アンプタイプの例  TI資料より抜粋↓

各社参考回路を出してくれている。これを参考に、より自分のニーズに合った、かつ、堅牢な設計回路になるよう工夫している日々です。

 

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