基於MCU與CAN接口的低成本高精度電流檢測方案設計

2021-03-02 電路設計技能

經過分析，基於分流器的直接式電流採樣技術的電流傳感器方案成本更低、精度更高，是汽車和能源存儲系統BMS應用的首選。

分流器檢測方式之所以成為首選，一方面是由於其較高的測量精度和相對較低的成本，另一方面是因為它測量方法簡單，使用設備少、方便快捷。其測量原理是直接測量分流器兩端的電壓，再根據歐姆定律，用測得的電壓除以分流器的電阻值，從而得到電路中的電流值。而霍爾傳感器檢測方式雖然結構簡單，但其測量值隨溫度的變化較大。為此，本文將介紹一款基於Microchip MCU、CAN接口和信號調理平臺的低成本高精度的分流器檢測方案，供大家參考與使用。

該方案採用了Bourns的大電流分流器CSM2F-8518-L100J32、Microchip的MCU ATSAMC21E18A、ADC MCP3421、儀表放大器MCP6N16、電壓基準MCP1501以及Microchip 的CAN接口ATA6560。儀表放大器MCP6N16與電壓基準MCP1501將分流器的採集信號放大和抬升，再由18-bit 內置PGA ΔΣADC MCP3421將放大的模擬信號轉成數位訊號，通過I2C接口傳給Microchip MCU ATSAMC21E18A，然後MCU進行數據的讀取、處理和標定，Microchip 的CAN接口ATA6560用於數據通訊。該方案除了用於BMS系統，還可用於電動和混動汽車、母線電流檢測和焊接設備。

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