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(wù)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(wù)或位置服務(wù)通知等任務(wù)。

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(dāng)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(dāng)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(yīng)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(xùn)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(yīng)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(yīng)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(zhǔn)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)。