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额定功率。电流传感器（无论是基于磁体、基于分流器还是其他技术）必须能够处理系统的工作电流和电压水平。设计人员必须根据系统的输入选择合适的技术，以确保电流可以在系统的整个寿命内不间断地流入系统。
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精度。电流传感器必须足够精确，以提供预期的控制和监测功能，确保系统能够在 SOA 内按预期运行。高精度有助于保持高效率水平，同时减少元件数量，以及因嘈杂的开关系统而可能注入电网的任何谐波。
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带宽。在开关系统中，速度是一个重要参数。TMCS1123 提供 250kHz 的信号带宽和 600ns 的传播延迟，这为系统提供了足够的速度来进行适当的测量。TI 还在开发更多具有类似机械尺寸的高速器件。我们观察到，在我们的器件中，随着带宽增加，传播延迟会减小。
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成本。在选择电流传感器时，必须权衡考虑传感器的成本及其提供的优势。一体式封装的霍尔效应电流传感器通常限制为只能检测特定范围内的电流，而基于分流器的系统则更加灵活，因为您可以根据系统参数来选择分流电阻值。
基于分流器的电流检测技术
在电动汽车充电系统、光伏逆变器系统以及其他需要电流检测的系统中，最常见的电流检测技术是霍尔效应电流传感器和基于分流器的电流传感器。
与霍尔效应电流传感器相比，基于分流器的电流传感器通常在整个电流范围内精度更高。使用稳定的放大器技术或模数转换器 (ADC) 和精密分流电阻器时，基于分流器的电流传感器可以在整个电流测量范围、工作温度范围以及使用寿命内实现误差不到 1% 的精度。基于分流器的解决方案可能非常简单，可以是一个运算放大器、一个专门设计的电流检测放大器（比如 TI 的 INA241A）、一个用于较高电压的隔离式放大器（比如 TI 的 AMCS1300B）或者具有数字输出的 Σ-Δ 调制器（比如 TI 的 AMCS1306）。这类放大器通常用于监测分流电阻器上的压降并提供比例电压输出。每种解决方案在工作电压、失调电压、漂移、带宽和易用性方面均有所不同。与一体式封装的霍尔效应解决方案非常类似，基于分流器的传感器也属于存在电阻的侵入性技术，功耗也是整体设计中需要考虑的一个因素。
霍尔效应电流检测技术
一体式封装的霍尔效应电流传感器在高压系统中很受欢迎，因为它们提供了增强型隔离或双重隔离。不过，霍尔效应电流传感器会在整个温度和生命周期内发生漂移，这一点让它获得的评价不高。TI 将 TMCS1123 的漂移误差大幅降低至 ±0.5%。该器件具有差分霍尔效应感应功能，能够显著减少磁场干扰或串扰，并且还提供了过流检测、精密电压基准和传感器报警等其他功能。请参阅图 3。使用一体式封装解决方案时，电流通过引线框在封装内流动，这会带来引线框电阻和芯片散热限制，进而会限制器件能够处理的电流大小。TMCS1123 器件产品系列能够在 25°C 时测量 75Arms 的电流。
图 3：TMCS1123 方框图
其他解决方案包括环境霍尔效应传感器或磁通门传感器（比如 TI 的 DRV401），这些传感器可能需要不同类型的磁芯、屏蔽或机械设计才能正常工作，而且制造或使用过程中的器件或电路板移动可能会导致位移误差，进而有可能改变测量精度。
高压应用中存在多个设计挑战，使得系统更难设计且成本更高。借助 TI 的产品系列和资源，您能够以适当的价格快速解决各种设计问题，从而使技术进步能够惠及大众，对我们的生活产生更大的影响。
