與 20 年前我們的手機相比，今天的車輛具有更多的智能和連接性。無論是通過基于訂閱的通信服務還是內(nèi)置的蜂窩功能，他們都與世界保持近乎持續(xù)的通信。未來，這將包括車對車通信?？刂婆c外界通信的核心是遠程信息處理控制單元 (TCU)。

除了在車輛行駛時發(fā)生的通信之外，還需要在車輛關(guān)閉時進行通信，例如模塊固件下載、診斷上傳到云服務或位置服務通知等任務。

對于基于內(nèi)燃機的車輛，車輛關(guān)閉通信將始終消耗電池。雖然這可能不是充電電動汽車的問題，但非充電電動汽車會遇到與內(nèi)燃機汽車相同的問題。盡管通信消耗的電量不足以耗盡電池電量，但如果車輛處于長時間關(guān)閉狀態(tài)（例如在長途旅行期間停在機場），電量消耗確實可能成為一個問題。因此，重要的是要了解此車輛關(guān)閉通信消耗了多少電量，以確保當車主返回時有足夠的電池電量來啟動車輛。消耗的電流通常稱為“暗電流”。

不同的車輛有不同的方法來監(jiān)控其暗電流消耗。許多車輛只是簡單地計算已經(jīng)發(fā)生的通信序列的數(shù)量。當計數(shù)達到一定水平時，TCU 將減慢通信頻率并最終將其全部停止以保持電池的充電狀態(tài)。如果所有通信都具有相同的功耗，則此方法效果很好。

另一方面，如果不同的通信消耗不同的電流量，則測量實際消耗以更好地了解從電池中消耗的電流可能更有益。測量該電流存在兩個主要挑戰(zhàn)：

· 遠程信息處理系統(tǒng)很可能直接連接到 12V 電池軌，如圖 2 所示，對于許多車輛來說，這需要 40V 的過壓耐受能力。

· 需要測量的電流水平通常在幾十毫安。這對許多電流測量技術(shù)提出了挑戰(zhàn)，特別是如果它們還必須測量可能在幾十安培范圍內(nèi)的正常電流消耗水平。

TI 的 INA186-Q1 解決了這兩個挑戰(zhàn)。INA186-Q1 的共模電壓范圍可擴展至 42V，使其能夠在汽車 12V 電池軌上運行。有關(guān)此主題的更多信息，請參閱“汽車模塊中的 12V 電池監(jiān)控”應用簡介。

對于大多數(shù)電流檢測放大器來說，具有四個十進制電流測量的動態(tài)范圍的能力是一個挑戰(zhàn)。例如，假設(shè)您有以下規(guī)格：

· 雙向電流測量：

· 最大測量電流：±10 A。

· 最小測量電流：±10 mA。

· 共模電壓：12 V (V BATT )。

· 電源電壓：5 V。

· INA186A1-Q1，增益為 25 V/V。

因此，您的輸出電壓擺幅約為電源電壓的一半（2.46 V -有關(guān)雙向電流測量的更多信息，請參見INA186-Q1 數(shù)據(jù)表的第 7.4.3 節(jié)）。要計算理想的分流電阻值，您可能希望 10 A 正好是 2.46 V。在增益為 25 時，這轉(zhuǎn)換為 98.4 mV 的輸入電壓。因此，理想的分流值為 9.84 mΩ。實際上，您會希望使用值稍低的分流電阻器，以確保您不會在各種工作條件和分流變化下使輸出飽和。

root-sum-square方法用于誤差計算。TI 在我們的TI 精密實驗室 - 電流檢測放大器培訓系列 - 特別是TI 精密實驗室 - 電流檢測放大器：不同誤差源簡介視頻中提供了有關(guān)電流測量誤差計算的更多信息。使用這四個誤差源（失調(diào)、增益誤差、共模抑制和電源抑制）進行一階計算，得出兩個極端電流下的誤差水平，如表 1 所示。

表 1：典型遠程信息處理暗電流測量應用的一階理想分流電阻器和誤差計算

如您所見，10 mA 時的誤差超過 50%，這對于應用程序來說可能太高了。為了改善低電流下的誤差，您需要一個具有更好偏移的放大器。表 1 中所示的 INA190-Q1 是對 INA186-Q1 的引腳升級，可提供更高的精度。

此外，您需要了解系統(tǒng)的功耗和分流電阻器的成本。在最大電流為 10 A 和 9.84-mΩ 分流器的情況下，最大功耗略低于 1 W。如果您可以容忍額外的低電流誤差，則可能更容易識別具有成本效益的 4.92-mΩ 分流器與原來的 9.84-mΩ 分流器相比，功耗為 0.5-W。然而，小電流誤差會隨著最小電流下一半的電壓降而增加。

隨著車輛關(guān)閉通信的增加，確保電池保留足夠的電量以處理車輛啟動功能至關(guān)重要。準確測量消耗的電流是幫助車輛管理此功能的一種方法。TI 電流檢測放大器可幫助解決與高精度暗電流監(jiān)測相關(guān)的挑戰(zhàn)。