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在电子系统中，通常需要一种器件，用于实时监测电流的大小和方向，并根据检测结果实现系统控制、保护或优化。这就是本文的主角——双向电流检测芯片。
在电动汽车、电动工具、储能系统中，需要双向电流检测芯片来精确监测电池的充放电电流，实现电量精确计量、电池状态监测和保护功能，防止过充、过放和过流对电池造成损害，延长电池使用寿命。
在工业自动化设备、机器人、电动汽车的电机驱动中，双向电流检测芯片用于实时监测电机的相电流，通过检测电流大小和方向来控制电机的转速、扭矩，实现精确的电机控制，还可用于电机故障诊断，如检测到堵转或短路时进行保护。
今天，平台君就给大家介绍一款由德州仪器（TI）设计的一款高精度、零漂移的双向电流检测芯片INA199A1。
功能框图，图源：IN199A1芯片规格书
INA199A1芯片的优势
高精度测量：具有低偏移、低噪声特性，能实现高精度电流检测，可准确测量微小电流变化，为系统提供精确电流数据，便于优化与控制。例如在精密仪器的电源管理中，可精确监测电流消耗，利于分析和优化功耗。
高共模抑制比：差分输入和高共模抑制特性，使其能在共模干扰环境下准确测量电流，有效抑制共模噪声，确保测量结果不受外界干扰影响，在工业现场等复杂电磁环境中表现稳定。
宽工作电压范围：工作电压范围为2.7V到26V，能适应多种不同电源电压的应用场景，无论是电池供电的低电压设备，还是市电供电的高电压系统，都可使用该芯片进行电流检测。
多种保护功能：具备过温保护、过压保护和短路保护功能，可在异常情况下保护电路安全，避免芯片和其他电路元件因过载等损坏，提高系统可靠性和稳定性，延长设备使用寿命。
设计灵活性高：可通过电阻调整增益和带宽，还有可编程增益选项，能根据不同应用需求灵活配置，适应各种测量范围和精度要求，满足多样化的设计需求。
也是因为上述优势，INA199A1这款芯片适用于诸多电子设备及数码产品，在工业和电信应用领域，INA199A1可使用在如电机控制、电池管理和基站功率放大器偏置控制等控制系统中；对于电子数码产品而言，INA199A1可应用于笔记本电脑、手机、电信设备、电源管理、电池充电器等领域。
芯片内部结构及顶层电路
一款芯片强大的性能往往离不开它精妙的内部设计。接下来就请大家跟着平台君一起来探究INA199A1的内部奥秘。
平台实验室对这款芯片进行了详细的工艺全景分析、电路分析。获得了图像资讯和电路资讯报告。
下图是芯片器件层（即多晶层）的光学图像。
芯片功能模块，图源：IPBrain平台
INA199A1芯片采用了BCD工艺，由3层金属层及1层多晶层构成，主要放大器功能模块占芯片内部半数面积。
下图便是该款芯片的顶层电路图。
芯片电路图，图源：IPBrain平台
详细的电路图，可以参见文末的获取方式。
根据平台君查询到的信息显示，这款实用性强，应用领域规范的双向电流检测芯片价格十分实惠，大约在1元左右。
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