在高頻開關係統中
，通過並聯電阻測量電流時，您可能會觀察到正弦波電流紋波幅值過大
、方波紋波或快速轉換電流過衝或過高的高頻噪聲等問題。這些問題是由並聯的分流電感引起的，當並聯電阻值較低時，尤其是在1mΩ以下時，分流電感就變得更為明顯。

 

 

圖1：這是分流電感問題的等效電路圖。100kHz開關穩壓器的方波輸出被L1和C1濾波

，使得電流紋波是正弦波。H1捕獲實際電流波形(由ROUT1探測)
，E1捕獲並聯電阻的精確電壓及電感(由Rout探測)，就像電流檢測放大器(20V電源有助於方便地偏置和縮放以同時查看輸出波形)。

 

您nin可ke能neng遇yu到dao不bu正zheng確que的de正zheng弦xian波bo波bo紋wen信xin號hao幅fu度du和he波bo形xing的de問wen題ti。這zhe裏li建jian模mo的de一yi個ge實shi例li中zhong
，波bo紋wen信xin號hao太tai大da，使shi人ren懷huai疑yi整zheng個ge測ce量liang的de準zhun確que性xing。電dian路lu圖tu中zhong顯xian示shi了le一yi個ge神shen秘mi的de三san角jiao波bo
，在zai並bing聯lian電dian阻zu附fu近jin
，在zai我wo對dui電dian路lu進jin行xing仿fang真zhen時shi才cai注zhu意yi到dao。

 

 

圖2：綠色曲線代表實際的紋波電流；黃色曲線代表並聯電阻的壓降
，跟不帶輸入濾波器的電流檢測放大器輸出的信號是一樣的。請注意，三角波的幅值比正弦波大得多(源E和H被縮放


，當一切正常時

，它們將匹配)。

 

圖3：繪hui出chu了le我wo們men在zai應ying用yong中zhong看kan到dao的de問wen題ti。它ta有you一yi個ge輸shu入ru濾lv波bo器qi，所suo以yi放fang大da器qi輸shu出chu的de波bo形xing是shi正zheng弦xian的de，但dan幅fu值zhi過guo大da。這zhe隻zhi不bu過guo是shi濾lv波bo電dian容rong器qi太tai小xiao的de問wen題ti。

 

 

圖4：此應用電路圖顯示濾波器在RFILT和CFILT處的初始值不正確，產生了圖3的波形。將CFILT修正為0.3µF後將提供正確的波形和幅值
，如圖5所示。

 

 

圖5：紋波有正確的濾波值。波形互相重疊。

 

正zheng弦xian波bo紋wen波bo在zai並bing聯lian電dian阻zu有you足zu夠gou的de分fen流liu電dian感gan時shi確que實shi會hui變bian成cheng三san角jiao波bo形xing。放fang大da器qi最zui初chu有you一yi個ge正zheng弦xian波bo輸shu出chu，因yin為wei設she計ji人ren員yuan明ming智zhi地di在zai放fang大da器qi輸shu入ru處chu使shi用yong了le一yi個ge低di通tong濾lv波bo器qi，但dan是shi它ta沒mei有you被bei正zheng確que地di“調整”。在zai這zhe種zhong情qing況kuang下xia，需xu要yao調tiao整zheng的de有you電dian容rong值zhi，直zhi到dao紋wen波bo符fu合he正zheng確que的de計ji算suan值zhi。實shi際ji應ying用yong中zhong的de分fen流liu問wen題ti是shi
，由you於yu電dian感gan規gui格ge的de不bu確que定ding，它ta們men不bu遵zun守shou規gui則ze的de分fen析xi方fang法fa。您nin可ke能neng會hui在zai數shu據ju表biao中zhong看kan到dao“0.5到5nH”這樣的標注
，但是卻沒有具體的值
，這就看您是否幸運了。所以您需要使用一個電流探頭

，通過反複調整電容器來確定正確的值(很明顯，如果幅值太大，就增加電容值，幅值太小的話就減小電容值)。

 

事實上，如果您有一個真正的電流方波
，您可能可以很幸運地以同樣的方式“調出”一個過衝。一旦找到正確的濾波值，就可用於生產

，甚至在不得不更換並聯電阻供應商時，它仍可能有用。構建低於1mΩ並聯電阻的方法不多。我是不是提到過
，由於分流電感的影響，瞬態響應問題會隨著並聯電阻的變小(通常小於1mΩ)而變得更糟？

 

在輸入前完成濾波的重要性

 

濾波應在電流檢測IC輸入之前完成，這很重要。對沒有前端濾波的係統長期收集的數據顯示
，在電流和功率值的數據圖中不明原因地偶然(但頻率已足以引起問題)出現了大的尖峰。並聯電阻的高頻響應上升，引起電流檢測前端混疊，從而產生尖峰。不管是斬波穩定放大器、delta-sigma轉換器還是平均SAR，隻要是采樣係統
，那麼它們都是脆弱的。與任何混疊問題一樣，正確的解決方法是在電流檢測IC輸入前進行模擬濾波。離開那些說您不需要濾波器的供應商。如果它是一個采樣係統並且您正在收集數據
，您的電流檢測IC就需要一個幹淨的信號。還請記住，混疊不是唯一可能存在的問題
，若是不對輸入進行濾波，高頻輸入很可能使前端過載。

 

最後
，如果您需要進一步抑製噪音，當然可以調到更低的頻率。在輸入進入第一個放大器之前進行濾波總是有益的。大多數電流檢測IC在單極輸入處會限製實際濾波

，但還是應該使用，如果需要，在放大器的輸出處還可實施更高階的濾波。

 

suiranbenwentaolundewenticunzaiyushuntaiyu
，danrenhemingandeduzhedouhuiyishidaotakekanzuoyigejiandandeyijiedaikuanwenti。zaioumuzhijididebingliandianzushangdefenliudianganchanshenglejibaikHz的轉角頻率
，有時出奇地低。無論怎樣，作為帶寬問題、時間常數問題或瞬態響應問題
，最佳濾波器的時間常數都將等於並聯電阻及其電感的時間常數(或補償並聯零頻率的極點頻率)：

 

 

電流檢測IC將始終使用差分濾波器，RFILT將是兩個電阻之和。從數學的角度
，最難的部分是得到一個實際的LSHUNT值。

 

 

圖6：頻率響應曲線（綠色）顯示有3nH電感的500µΩ並聯電阻的上升頻率響應，以及有一對10Ω電阻和0.3µF電容的輸入濾波器的互補響應。請注意，並聯電阻顯示出約為30kHz的轉角頻率。