TMCS1100-Q1 應(yīng)用設(shè)計過程有兩個關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)：所選的靈敏度版本 (A1-A4) 和基準電壓輸入?？梢赃M一步考慮噪聲和與 ADC 的集成，但這超出了本應(yīng)用設(shè)計示例的范圍。TMCS1100-Q1 傳遞函數(shù)實際上是一個跨阻，其可變失調(diào)電壓由 V_REF 設(shè)置，后者由方程式 28 定義。

方程式 28.

檢測器件的設(shè)計首先側(cè)重于更大限度地提高器件的靈敏度，同時在預(yù)期的電流輸入范圍內(nèi)保持線性測量。線性輸出電壓范圍受 TMCS1100-Q1 相對于接地的線性擺幅（擺幅_GND）和相對于電源的擺幅（擺幅_VS）的限制。使用上述參數(shù)，最大線性輸出電壓范圍是在 V_OUT,max 和 V_OUT,min 之間的范圍，由方程式 29 和方程式 30 進行定義。

方程式 29.

方程式 30.

對于雙向電流檢測應(yīng)用，從 V_REF 至地和電源都需要有足夠的線性輸出電壓范圍。表 9-4 展示了該示例應(yīng)用的設(shè)計參數(shù)以及計算得出的輸出范圍。

這些設(shè)計參數(shù)可產(chǎn)生 4.65V 的最大線性輸出電壓擺幅。若要確定 TMCS1100-Q1 的哪個靈敏度型號能夠最充分地利用該線性范圍，請通過方程式 31 和方程式 32 分別計算單向電流 (I_U,MAX) 和雙向電流 (I_B,MAX) 的最大電流范圍。

方程式 31.

方程式 32.

其中

• S_A<x> 為相關(guān) A1-A4 型號的靈敏度。

表 9-5 顯示了具有相應(yīng)靈敏度的 TMCS1100-Q1 的每個增益型號的此類計算。

通常，選擇可提供所需滿量程電流范圍的最高靈敏度型號。對于本示例中的設(shè)計參數(shù)，適合選擇靈敏度為 0.1V/A 的 TMCS1100A2-Q1，因為計算得出的最大線性可測量范圍 ±23.2A 足以滿足所需的 ±20A 滿量程電流要求。

為應(yīng)用選擇合適的靈敏度型號后，可定義由 V_REF 輸入引腳定義的零電流基準電壓。通過操作 方程式 28 和使用由 V_OUT,max 和 V_OUT,min 定義的線性范圍以及滿量程輸入電流 I_IN,FS，計算允許保持在線性測量范圍內(nèi)的最大和最小 V_REF 電壓，如方程式 33 和方程式 34 所示。

方程式 33.

方程式 34.

V_REF 的任何值都可以在 V_REF,max 和 V_REF,min 之間選擇，從而保持所需的線性檢測范圍。如果允許的 V_REF 范圍不夠?qū)捇虿话ㄋ璧?V_REF 電壓，則必須使用 TMCS1100-Q1 的較低靈敏度型號進行重復(fù)分析。通過使用所選的 V_REF 電壓和最大線性電壓范圍（如方程式 35 和方程式 36所示）可操作 方程式 28 從而求解任一方向上的最大允許電流。

方程式 35.

方程式 36.

表 9-6 顯示了表 9-4 中示例設(shè)計參數(shù)的相應(yīng)值。在這種情況下，選擇了 2.5V 的 V_REF，這樣可使零電流輸出為標稱電源的一半。該示例 V_REF 設(shè)計值提供 –24.5A 至 +22A 的線性輸入電流檢測范圍，正電流定義為流入 IN+ 引腳的電流。

為應(yīng)用設(shè)計選擇 V_REF 后，必須定義適當?shù)脑??？捎卸喾N實現(xiàn)方式，但可能包括：

• 來自電源電壓的電阻分壓器
• 來自 ADC 滿量程基準的電阻分壓器
• 專用或預(yù)先存在的電壓基準 IC
• 來自系統(tǒng)微控制器的 DAC 或基準電壓

每一個選項都有優(yōu)勢，必須權(quán)衡每個實現(xiàn)方式的誤差項、噪聲、簡易性和成本。在當前設(shè)計示例中，這些選項中的任何一個都可能可用，因為 2.5V V_REF 是電源的中軌，這是一種通用 IC 基準電壓，并且可能已經(jīng)在系統(tǒng)中提供。如果當前應(yīng)用設(shè)計的主要考慮事項是最大限度地提高精度，同時最大限度地降低溫度漂移和噪聲，則必須選擇專用電壓基準。在這種情況，可以選擇 LM4030C-2.5 來優(yōu)化系統(tǒng)精度，而不會顯著增加成本。圖 9-3 描述了所介紹的電流檢測系統(tǒng)設(shè)計。

圖 9-3 TMCS1100-Q1 電流檢測系統(tǒng)設(shè)計示例