★電流検出アンプに関するメモ-居酒屋ガレージ日記

★電流検出アンプに関するメモ

いわゆるハイサイドの電流検出IC。
これまで常用していたのはリニアテクノロジの
LT6100とLTC6101。
特に性能がいいというわけじゃなく、まぁ馴れ合
いで（笑）。

でも、この二つにはちょいと使いにくい面があるんです。

・LT6100
　アンプの電源電圧より検出端子の電圧が高くないと
　いけない。
　スペック的には「Vcc+1.4V」以上が条件。
　検出端電圧がVccより下がると、出力が不定になっちゃう
　（電流=0でも出力電圧が出てくる）。
　電流を検出する経路の電圧が一定（Vccのほうが低い）
　なら大丈夫なんですが「何がつながるかわからない」
　用途では、検出端電圧を調べてVcc以下になってないか
　のチェックが必要になります。
　Vcc以下だと、測定電流値はあてにならないという
　処理ね。
　端子の接続を変えるとゲインが選択でき、この面では
　便利なんですが、汎用品としてはちょい使い勝手が悪
　いか。

・LTC6101
　これは外付け抵抗2本の抵抗比でゲインが決まるという
　IC。　SOT-23と小さい。
　このIC場合、基本的な使い方は、ICの電源＝検出ライン。
　4V～60Vで使えるんですが、何がつながるかわからない
　用途ではだめ。
　出力電圧の最大が電源電圧に依存するんで、高い電圧
　が出てくるかもしれない。
　内部リミッタで9Vに制限されるけど。
　何を計るか対象の回路がきっちりしていたらどうてこ
　とはないんですが、「何でもつなげる」用途には×。

で、ちょい調べてみました。

まずアナログデバイス。

・AD8203
　差動アンプの前に減衰回路を入れた構造。
　単電源で動き、-6V～+30Vのラインにつなげれる。
　基本、ゲインは固定（14倍）。

・AD8207
　これも差動アンプ構造。
　単電源5V動作だと、-4V～+65Vのラインにつなげれる。
　データシートでは「EMIフィルタ内蔵」をうたってます。
　ゲインは20倍。
　REF端子のつなぎ方により、±の電流（双方向の電流）
　を読むことができるのが特徴かな。
　単電源ICだと0V出力付近がきちんと0Vまで下がらないの
　で、誤差が発生する。
　このICは、ゼロにオフセットをかませることができる
　ので、ゼロ付近の測定誤差を軽減できるという仕組み。

・AD626
　やはり差動アンプ。
　±電源で使えるようになっている。
　だもんで、アンプ出力能力による0V付近の誤差は無い。
　入力部で1/6する構造なので±5V電源だとざっと±24Vが
　入力端電圧範囲。

そしてマキシム。

・MAX4073
　入力電圧範囲が2V～28V。
　電源電圧は3～28Vで、電源電圧より入力が高くなっても
　大丈夫。
　ゲインはIC型番のサフィックスで指定。
　　　T：×20、F：×50、H：×100　の3種類。

・MAX4173
　MAX4073の改良版。
　測定端入力電圧が2V以下になっても、とりあえず計れる
　というふうに。
　　　※精度保証は2V～28V。

・MAX4372
　これも入力電圧範囲が0Vまで拡大。
　出力がOP-AMPになっているので出力インピーダンスが
　低い。。
　4073と4173はカレントミラーの抵抗端出力で、12kΩと
　出力インピーダンスが高いので注意。

・MAX4376
　入力電圧範囲は0V～28V。
　4377が2素子入り、4378が4素子入り。
　OP-AMP出力。

こうしてみると、マキシムのが使いやすそうな。
ただ、単電源動作なんで0V出力付近＝電流0Aでは
誤差が生じちゃいます。
それがいやだとアナデバの差動アンプ型式のに
（リファレンスにオフセットを持たせて積極的
に±入力で使うか両電源で）なってしまいますか
な。

※関連
・2013年07月20日：単電源OP-AMPの0V入力付近の挙動を調べる
・居酒屋ガレージ：自作ツールあれこれ
・居酒屋ガレージ：トラブル遭遇記録