便携式应用电池管理中使用的电流检测器件
本应用笔记重点介绍用于便携式设备电源管理的电流检测放大器。它描述了如何通过简单、高精度、节省空间和超低功耗的器件（如电流检测放大器和理想二极管）来解决估算电池剩余寿命和实现电池充电电路保护的问题。
介绍
智能手机、平板电脑和其他种类 的便携式设备需要越来越小的外形尺寸和更低的外形尺寸 功耗率。它们也变得越来越复杂，数量也越来越多 它们包含的功能继续增长。这是一个巨大的挑战 然而，趋势是，可用于容纳每个的空间和功率 功能正在以惊人的速度减少。
本应用笔记介绍 简单、节省空间的方法，用于解决一些可移植的常见功能 应用程序需要。首先，文档描述了一个高度准确， 用于估算剩余电池寿命的超低功耗解决方案。然后，它 详细介绍了用于保护电路和li+的紧凑、节能解决方案 电池来自过流条件。
li+ 电池电流检测
li+电池的剩余续航时间可以通过精确估算 测量负载电流。典型的应用涉及插入一个小的传感 li+电池和负载之间的电阻，产生电压 与负载电流成正比。然后可以使用电流检测放大器 检测这个小电压（通常为几十mv）并将其放大至 产生适合 模数转换器 （adc）。这种转换器通常位于rf内部 芯片组或电源管理集成电路 （pmic）。
便携式设备的两个主要要求是低功耗 消耗和体积小。对于小电流范围，固定精度检测 电阻器可用于整个范围。但是，某些便携式设备 需要较大的动态电流范围。用于带外部的电流检测系统 检测电阻，考虑输入失调电压，检测电阻必须 足够大，可以增加检测电阻的功耗。
图1所示为集成max40016检流放大器 带有内部感应元件。整个电流测量 路径在工厂进行修整，节省空间，比 集成高功率精密电流检测电阻器。max40016 采用超小型 1.98mm x 1.31mm 15 焊球晶圆杆封装 （wlp） 封装。 一个内部检测元件确保 3a 时的最大压降为 60mv，从 电压输入至负载输出。不使用检流放大器时， 器件具有低功耗模式功能，可将总电源电流降至 10μa 以下。
max40016可检测小于300μa至300μa的电流 大于3a，增益误差仅为1%。测量的电流通过 电流镜控制电路在设备内部。这种镜像检测电流 连接到由数字输入引脚 sel0 控制的三条路径之一 和 sel1。根据当前选择三种路径之一（ish、ism 或 isl）。 检测范围。
图 1 显示了一个典型应用。max40016的典型电流 ish、ism 和 isl 为 2ma/a，检测电流为 3a，ish 高电流 启用感应范围;ish电流为6ma。当额定值为160ω时， 内部放大器的输入电压为960mv。内部放大器具有一个 增益为1.5v/v，输出电压为1.44v，在满量程范围内 的 adc。对于较低的电流范围，具有adc的高分辨率和内部 pga功能，可以在adc侧检测和测量小电流。
图1.max40016电流检测放大器，具有高分辨率adc，用于转换输出电压以进行电流监测。
如果分辨率较低，可以实现三个缩放电阻 使用模数转换器。如图2所示，一个12位adc连接到v外通过 rc 滤波器。缩放电阻为 r伊什= 160ω， r主义= 5.36kω， 和 risl= 160kω，其值划分检测电流范围 在 30：1 的范围内。对于 300μa 至 3ma 范围内的检测电流，一个镜像 电流范围为 0.6μa 至 0.006ma。选择 isl 时，输出 r 时的电压isl范围为 96mv 至 1v。用于检测范围内的电流 3ma至93ma，输出电压在r主义来自 32mv 至 1v。对于93ma至3a范围内的检测电流，输出电压在r伊什范围为 30mv 至 1v。
图2.max40016电流检测放大器用于 测量电池电流，同时使用低分辨率adc转换输出 用于电流监控的电压。
电池保护电路
如图3所示，当连接墙上电源时， 电池必须与负载断开，以防止墙上适配器通电 防止流回电池。墙壁电源通常可以处理 普通二极管的额外功率损耗，因此在墙壁之间连接一个 带负载的适配器。max40200为理想二极管，当 用电池为负载供电。这增加了两次充电之间的电池寿命 周期。
图2.max40016电流检测放大器用于测量电池电流，低分辨率adc用于转换输出电压以进行电流监测。
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本应用笔记介绍 简单、节省空间的方法，用于解决一些可移植的常见功能 应用程序需要。首先，文档描述了一个高度准确， 用于估算剩余电池寿命的超低功耗解决方案。然后，它 详细介绍了用于保护电路和li+的紧凑、节能解决方案 电池来自过流条件。
li+ 电池电流检测
li+电池的剩余续航时间可以通过精确估算 测量负载电流。典型的应用涉及插入一个小的传感 li+电池和负载之间的电阻，产生电压 与负载电流成正比。然后可以使用电流检测放大器 检测这个小电压（通常为几十mv）并将其放大至 产生适合 模数转换器 （adc）。这种转换器通常位于rf内部 芯片组或电源管理集成电路 （pmic）。
便携式设备的两个主要要求是低功耗 消耗和体积小。对于小电流范围，固定精度检测 电阻器可用于整个范围。但是，某些便携式设备 需要较大的动态电流范围。用于带外部的电流检测系统 检测电阻，考虑输入失调电压，检测电阻必须 足够大，可以增加检测电阻的功耗。
图1所示为集成max40016检流放大器 带有内部感应元件。整个电流测量 路径在工厂进行修整，节省空间，比 集成高功率精密电流检测电阻器。max40016 采用超小型 1.98mm x 1.31mm 15 焊球晶圆杆封装 （wlp） 封装。 一个内部检测元件确保 3a 时的最大压降为 60mv，从 电压输入至负载输出。不使用检流放大器时， 器件具有低功耗模式功能，可将总电源电流降至 10μa 以下。
max40016可检测小于300μa至300μa的电流 大于3a，增益误差仅为1%。测量的电流通过 电流镜控制电路在设备内部。这种镜像检测电流 连接到由数字输入引脚 sel0 控制的三条路径之一 和 sel1。根据当前选择三种路径之一（ish、ism 或 isl）。 检测范围。
图 1 显示了一个典型应用。max40016的典型电流 ish、ism 和 isl 为 2ma/a，检测电流为 3a，ish 高电流 启用感应范围;ish电流为6ma。当额定值为160ω时， 内部放大器的输入电压为960mv。内部放大器具有一个 增益为1.5v/v，输出电压为1.44v，在满量程范围内 的 adc。对于较低的电流范围，具有adc的高分辨率和内部 pga功能，可以在adc侧检测和测量小电流。
图1.max40016电流检测放大器，具有高分辨率adc，用于转换输出电压以进行电流监测。
如果分辨率较低，可以实现三个缩放电阻 使用模数转换器。如图2所示，一个12位adc连接到v外通过 rc 滤波器。缩放电阻为 r伊什= 160ω， r主义= 5.36kω， 和 risl= 160kω，其值划分检测电流范围 在 30：1 的范围内。对于 300μa 至 3ma 范围内的检测电流，一个镜像 电流范围为 0.6μa 至 0.006ma。选择 isl 时，输出 r 时的电压isl范围为 96mv 至 1v。用于检测范围内的电流 3ma至93ma，输出电压在r主义来自 32mv 至 1v。对于93ma至3a范围内的检测电流，输出电压在r伊什范围为 30mv 至 1v。
图2.max40016电流检测放大器用于 测量电池电流，同时使用低分辨率adc转换输出 用于电流监控的电压。
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如图3所示，当连接墙上电源时， 电池必须与负载断开，以防止墙上适配器通电 防止流回电池。墙壁电源通常可以处理 普通二极管的额外功率损耗，因此在墙壁之间连接一个 带负载的适配器。max40200为理想二极管，当 用电池为负载供电。这增加了两次充电之间的电池寿命 周期。
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