現(xiàn)代汽車電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)目前正處于有史以來變化最大的時(shí)期之一。在許多此類系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，一項(xiàng)重要的信息反饋就是特殊負(fù)載所使用的電流。電流測量用來分析狀態(tài)是否正常，為故障保護(hù)和控制規(guī)則實(shí)施提供依據(jù)。在這一領(lǐng)域出現(xiàn)的基本變化是，智能高效的“閉環(huán)”設(shè)計(jì)正在取代過去傳統(tǒng)的“開環(huán)”系統(tǒng)。
基本電流檢測拓?fù)?/span>
盡管非接觸式電流測量是可以實(shí)現(xiàn)，但是這種方法一般需要高成本的儀器或昂貴的電源單元產(chǎn)品，因此在成本和復(fù)雜性都允許的情況下才會使用這種方法。在汽車領(lǐng)域，低成本是關(guān)鍵因素，所以采用檢測電阻測量方法是最適合的。串聯(lián)一個(gè)小阻值的檢測電阻（毫歐姆量級）到負(fù)載上，并在向負(fù)載供電時(shí)測量電阻上產(chǎn)生的壓降，就可以準(zhǔn)確推算出電流值。
就開關(guān)、負(fù)載和檢測電阻的串聯(lián)連接而言，基本上有6種不同的拓?fù)洌鐖D1（a）至圖1（f）所示。這些拓?fù)淇梢愿鶕?jù)開關(guān)相對于負(fù)載的位置歸類為高壓端開關(guān)或低壓端開關(guān)；以及根據(jù)電阻相對于電源軌的位置歸類為低壓端檢測、“浮置”檢測或高壓端檢測。每種方案就某些特定應(yīng)用而言都有可能是最佳解決方案。另一種需要考慮的情況是出現(xiàn)故障時(shí)，故障視負(fù)載特性的不同而有所不同。作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則，人們一般會假定，最可能發(fā)生的故障是與機(jī)架（電氣地）相連，這或者是由扳手觸碰帶電的裸露端子引起，或者由外皮磨破的電線與接地的金屬部件接觸引起。在這種情況下，低壓端檢測具有與生俱來的缺點(diǎn)。在大多數(shù)應(yīng)用中，圖1（c）的配置都是優(yōu)選拓?fù)洌驗(yàn)樗试S把開關(guān)和監(jiān)視功能集中到一起，同時(shí)還可保持較少的連線數(shù)。
現(xiàn)代負(fù)載與智能開關(guān)
自從功率MOSFET器件推出以來，設(shè)計(jì)師們一直將它們視作繼電器的潛在替代產(chǎn)品。現(xiàn)代N-MOSFET開關(guān)的導(dǎo)通電阻值在一位數(shù)毫歐姆范圍內(nèi)，允許使用沒有笨拙散熱結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)表面貼裝技術(shù)。目前已經(jīng)開發(fā)出了低價(jià)集成電路解決方案，這種方案可提供自含式升壓柵極驅(qū)動功能。這些電路還采用了快速故障保護(hù)機(jī)制，這樣MOSFET就永遠(yuǎn)不會有出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。凌力爾特公司的LT1910就是這樣的“智能開關(guān)”控制集成電路，該器件利用低阻值高壓端電流檢測電阻（類似圖1（c））檢測電路過載，并在發(fā)生損害之前關(guān)斷正在工作的MOSFET。該集成電路一檢測到過載情況，就設(shè)置一個(gè)警告標(biāo)記，并周期性地嘗試重新啟動該負(fù)載，直到故障清除為止。盡管這個(gè)集成電路本質(zhì)上只是二進(jìn)制，但是就用電流檢測形成如圖2所示的堅(jiān)固“閉環(huán)”電子繼電器解決方案而言，這是一個(gè)不錯的實(shí)例。
實(shí)時(shí)電流監(jiān)視
電流檢測除了提供智能開關(guān)保護(hù)，檢測電阻上的信號放大和轉(zhuǎn)換后還允許數(shù)字化，并將數(shù)字化后的信號作為控制環(huán)路的“模擬”反饋信號。電流監(jiān)視可以實(shí)時(shí)揭示很多負(fù)載的工作特性。例如，電動機(jī)消耗的電流與其扭矩成正比，因此可以推算出軸承摩擦阻力的變化趨勢，而且無需另外的傳感器就可檢測各種起動器的狀態(tài)。其它負(fù)載（如照明）常常是用共用的電源以并聯(lián)方式驅(qū)動的，因此確定某些部分的負(fù)載是否在壽命已到時(shí)未能開路只是精確度的問題。
