在電機控制、電磁閥控制以及電源管理（如DC/DC轉換器與電池監控）等諸多應用中，高精度的高端電流檢測都是必需的。在這種應用中，對高壓側電流而非回路電流進行監控，可以提高診斷能力，如確定對地短路電流以及連續監控回流二級管電流，避免使用取樣電阻，保持接地的完整性。圖1、圖2和圖3分別給出電磁閥控制及電機控制的典型高壓側電流取樣配置。

　　在上述所有配置中，監控負載電流的取樣電阻上的PWM共模電壓在從地到電源的范圍內擺動。利用從電源級到FET的控制信號可以確定這個PWM輸入信號的周期、頻率和上升/下降時間。因此，監控取樣電阻上電壓的差分測量電路應具有極高共模電壓抑制與高壓處理能力，以及高增益、高精度和低失調——其目的是為了反映真實的負載電流值。

　　在使用單一控制FET的電磁閥控制中(見圖1)，電流始終沿同一方向流動，因此單向電流檢測器就足夠了。在電機控制配置中(見圖2與圖3)，電機相位進行分流意味著取樣電阻中的電流沿著兩個方向流動，因此，需要雙向電流檢測器。

                圖1 典型電磁閥控制中的高壓側分流

　　許多半導體供應商都為高壓側電流檢測提供了多種方案。研究這類應用的設計工程師發現，這些方案都可以遵循兩個截然不同的高壓結構來進行分類：電流檢測放大器和差動放大器。

                       圖2 典型H橋電機控制中的高壓側分流

                          圖3 典型三相電機控制中的高壓側分流

　　接下來，我們將會詳細介紹這兩種架構的重要差異，以幫助高壓側電流檢測設計工程師選擇最適合應用的器件。我們將比較兩個高壓器件：雙向差動放大器AD8206和雙向電流檢測放大器AD8210。這兩個器件具有相同的引腳，都具備高端電流取樣監控功能，但其性能指標與架構卻不同。那么，如何選擇合適的器件呢？

                      圖4  AD8206內部結構示意圖

　　它們如何工作

　　AD8206(見圖4)是一款集成的高壓差動放大器,通過內置輸入電阻網絡能夠將輸入電壓削弱至1/16.7，可承受高達65V的共模電壓，以使共模電壓保持在放大器A1的輸入電壓范圍內。但是，其內部的輸入電阻網絡也會使差分信號以同樣比例衰減。為了實現AD8206的20V/V增益，放大器A1與A2必須將差分信號放大約334V/V。

　　這個器件通過將輸出放大器偏置到電源范圍內的適當電壓，來實現雙向輸入測量。電阻分壓網絡與放大器A2同向輸入端連接，外部低阻抗電壓施加到精密配置的電阻分壓網絡，來實現偏置。AD8206的一個優異特性是：當共模電壓為-2V（相當于250mV的共模偏置電路，如圖4所示）時，它能夠正確地放大差分輸入電壓。

　　AD8210(圖5)是最近推出的一款高壓電流檢測放大器，功能與AD8210一樣，并且引腳兼容。但是，AD8210的工作方式與差動放大器不同,其性能指標也不同。

                          圖5 AD8210功能示意圖

　　一個明顯的區別是輸入結構不依靠電阻分壓網絡來處理高共模電壓。輸入放大器包括一個采用XFCB IC制作工藝制造的高壓晶體管，由于此類晶體管的VCE擊穿電壓超過65V，因此輸入端的共模電壓可以高達65V。

　　電流檢測放大器如AD8210，采用如下方式放大小差分輸入電壓。輸入端通過R1和R2與差動放大器相連。利用晶體管Q1和Q2，可以調整流過R1和R2的電流，從而使放大器A1輸入端的電壓為零。當AD8210的輸入信號為0V時，R1和R2中的電流相等。當差分信號非零時，其中一個電阻的電流增加，而另外一個電阻的電流下降。電流差與輸入信號大小成比例，極性相同。流過Q1和Q2的差分電流由兩個精密調整的電阻轉換成以地為參考的差分電壓。接著，放大器A2利用低壓晶體管——由其5V(典型值)電源供電——對該電壓進行放大，實現最終輸出增益達到20。