在处理低至中等电流水平时，电阻电流检测在印刷电路板组件中得到了广泛应用。这种技术通过将一个已知的电阻 R 分流器与负载串联，并测量电阻两端的电压来确定负载电流。

电阻电流检测基础

图 1. 电阻电流检测
电流检测电阻器，也被称为分流电阻器或简称为分流器，通常具有毫欧范围内的值。对于非常大的电流应用，分流电阻的值甚至可能低至几分之一毫欧，以减少电阻消耗的功率。需要注意的是，即使电阻值很小，分流功耗在大电流应用中仍可能成为一个问题。例如，当 R = 1 mΩ 且 I = 10 A 时，分流电阻器消耗的功率为 P = R * I2 = 0.001 * 102 = 0.1 W。同时，小的电阻值会导致电阻两端的电压降很小，这就需要放大器将分流电阻器上产生的小电压转换为适合上游电路的足够大的电压。在高侧电流检测中，放大器在共模抑制比 (CMRR) 规范方面可能有严格的要求。

低边和高边感应方式

将分流电阻器与负载串联放置有两种选择，分别是低侧和高侧电流检测方法。

图 2. 低侧和高侧电流检测方法
在低侧配置中，电流检测电阻器 (Rshunt) 放置在电源的接地端子和负载的接地端子之间；而对于高边方法，分流电阻则放置在电源的正极和负载的电源输入之间。

共模值对比

1. 低侧电流检测的共模值特点
   假设 Rshunt = 1 mΩ 且 I = 10 A，即使有这么大的电流，分流电阻上的压降也仅为 10 mV。因此，低侧分流电阻器两端电压的共模值仅略高于地电位。由于低侧电流检测中使用的放大器处理小的共模电压，不需要高共模抑制比 (CMRR)。共模抑制比指定放大器对放大器两个输入共有的信号表现出多少衰减。由于低侧电流检测配置的共模值几乎为零，放大器 CMRR 要求显著放宽，因此可以使用简单的放大器配置。
   
   图 3. 低侧电流检测放大器

输出是 V 分流器的放大版本，可通过等式 Vout = (1 + R2 / R1) * Vin = (1 + R2/R?) * Vshunt 计算得出。
2. 高侧电流检测的共模值特点
对于高侧配置，分流电阻器两端的电压的共模电平非常接近负载电源电压。用于高端电流检测的放大器需要处理较大的共模电压，应具有高 CMRR，以防止大的共模输入出现在输出端。许多高侧电流检测应用，如三相电机控制应用，负载电源电压远大于用于放大器的电源电压。因此，在高侧感测配置中，放大器的输入共模通常需要远大于其电源电压，这使放大器设计极具挑战性。
3. 低侧电流检测的缺点
尽管低侧检测方法简化了放大器设计，但它也存在一些缺点。低侧电流测量在接地路径中放置了一个额外的电阻器，导致被监控电路的接地电位略高于系统接地电位。这可能成为某些模拟电路的问题，还可能存在接地环路问题，导致可听见的噪声，甚至干扰附近的设备。因此，低侧电流检测通常用于处理一个隔离负载或负载对接地噪声不敏感的应用中，如无人机、钻机和往复锯等对成本敏感的电机控制应用。

故障监测对比

1. 低侧电流检测的故障监测局限性
   存在低侧电流检测无法检测到的各种故障情况。例如，当受监控电路的电源与系统接地之间发生短路时，故障电流 Ishort1 直接从总线电压流向系统接地，不通过分流电阻，电流监控电路不会检测到这种故障情况。低侧电流检测也无法检测到受监控电路的接地与系统接地之间的短路。
   
   图 4. 低侧电流检测故障示例
2. 高侧电流检测的故障监测优势
   高端电流检测可以检测分流电阻器下游发生的故障情况。当出现故障时，故障电流通过分流电阻，电流测量电路可以检测短路情况并触发适当的纠正措施。
   
   图 5. 高侧电流检测故障监测