TSC240：业界偏移漂移更低的电流检测放大器

TSC240是意法半导体推出的首款具备增强型PWM 抑制能力的高精度双向电流检测放大器。 具体而言，它拥有业界更低的温度偏移漂移 (150 nV/°C)，最大偏移电压仅为20 µV。这意味着设计人员可以使用更小的分流电阻。此外，高精度的低漂移特性和PWM抑制能力的结合，为更高效的电机控制应用开辟了道路。工程师可以持续监测BLDC电机的电流，提升输入电机控制算法数据的质量和可靠性——因为在线电流检测能够提供更精确的数据点，有助于精准控制扭矩。

电流检测放大器面临的新挑战

TSC240产品一览

日益严苛的应用需求

多年来，电流检测经历了深刻的变革。如今的器件不再仅仅是测量压降，而是必须在越来越恶劣的条件下稳定工作。原因很简单：工程师正在将电流检测放大器应用于需要强健系统的新兴场景中。例如，电动汽车的电池管理系统、电信基础设施的功率级，以及控制人形机器人和智能工厂的快速开关BLDC电机控制等应用中，这类器件越来越多。具体来说，这意味着在48 V生态系统中，器件需要在噪声大、温度波动显著的环境下拥有较长的使用寿命。

更严苛的工作环境

上述应用场景所固有的挑战之一，便是恶劣的工作条件，例如宽温度范围，这会显著影响电流检测放大器的性能。传统上，系统在启动时会进行校准以避免测量误差。然而，电流检测器件可能对温度敏感，导致随时间推移产生显著的偏移漂移。很多时候，想要提高精度的工程师首先想到的是提升模数转换器的分辨率，却忽略了电流检测器件漂移过大才是更严重的问题。 工程师可以尝试进行调整、检查和重新校准，但这通常会增加复杂性，且未必能达到某些应用所需的精度要求。

新兴应用领域

采用SO8封装的TSC240

工程师们越来越倾向于将电流检测器件引入无刷直流电机控制等新兴应用中，因为这些器件能够实现更高效的设计方案。例如，我们现在可以采用连续模式下的在线电流检测，不再依赖传统的低边电流检测来近似估算扭矩控制的电流测量值。这种方法能提供更精确的信息，且配合FOC算法时所需的算力也更低。但问题在于，开关MOSFET会产生较大的共模电压瞬变，可能影响电流传感器的精度，导致系统无法获得正确的测量值。 意法半导体开发TSC240正是为了应对这一挑战。

TSC240 ：众多客户都在寻找的答案

为什么优化拓扑结构至关重要？

与上一代产品相比，这款新型电流检测放大器凭借其改进的拓扑结构脱颖而出。具体来看，精度较低的器件最大偏移电压为±150 µV ，最大偏移漂移为0.5 µV/ °C ，而TSC240 的偏移电压和偏移漂移分别为±20 μV 和150 nV/ °C 。** 因此，工程师可以依赖初始校准，无需担心温度变化或长时间使用会带来显著的误差，从而避免复杂的校正措施。事实上，这是目前业内更佳的偏移漂移性能。此外，TSC240具备宽共模电压范围（-4 V至100 V），使其适用于众多现代应用场景。

这项新IP 带来了什么？

TSC240的另一项关键特性是其PWM抑制能力。简而言之，滤除BLDC电机MOSFET产生的宽共模电压瞬变的更佳方法，是以极快的速度检测到它们——这意味着要在微秒级的时间内完成。为此，我们在电流检测放大器中增加了一个额外的IP 模块，能够检测并抑制这种突发的输入共模电压变化，其输出恢复时间仅为2.5 µs 。 因此，我们可以在BLDC电机应用中持续监测电流，而不会意外触发过电流保护。

如何快速上手？

体验TSC240 的更佳方式是获取 STEVAL-AETKT4V1评估套件。 意法半导体即将推出一款搭载该新器件的子板，该子板与TSC2020引脚兼容。因此，工程师可以复用其设计中的大部分内容，只需更换电流检测放大器，即可轻松利用TSC240升级后的拓扑结构和IP。简而言之，如果一个团队只是需要更高的精度，那么直接将该器件替换到现有设计中，就是获得所需性能的更快捷径。此外，虽然TSC240目前提供的增益为20 V/V，但我们后续会推出增益更高的新型号。

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