【单片机笔记】基于LM358的差分放大，电流检测电路

在要求不高的情况下，电流检测电路可以通过运放放大转换成电压，反推算负载的电流大小。

其中检测电流分为高端检测和低端检测，高低端检测都有其各自的优缺点。

区别

高端检测：采样电阻靠近电源正端

低端检测：采样电阻靠近电源负端

其中低端检测可以看我之前发布的文章：低端电流检测方案

 

下面主要记录高端电流检测：

原理图如下：

上图为仿真电路，推算原理如下：

首先看从V1经R1和R6到地这一回路。严格来说，经过R1的电流应该等于流进放大器正相输入端的电流和经过R6电阻的电流之和。但是放大器的输入端汲取的电流一般是很小的，可以忽略，也就是所谓虚断（放大器输入端电流视为0，类似断路）。

这样上面的回路就成了一个简单的分压电路。V+(运放的正输入端电压）

上面应用了虚断的概念，现在应用运放的另一个概念虚短。就是运放一般工作在线性区时，正负两个输入端的电位几乎相同，好像是短路在一起（短路了电压就一致）。那么，V-就等于V+。

接着，对V2，R2，R4一路列方程。

（为什么是V- -V2 而不是V2-V-，因为V1>V2，V+几乎等同于V1，V- = V+，所以V- > V2）

上下交叉相乘，展开后

移项整理得到：

因为

所以带入V-得到：

差分电路中一般取R1=R2，R6=R4

全部换成R2和R4：

简化得到：

最后合并一下：

这下就简单了，上图R4=51K，R2=1K，V1=4.5V，V2=4.45V

理论上Vout = 51*0.05 = 2.55V

仿真得出的结果为2.59655

By Urien 2021年2月28日 17:24:49