MAX4372高精度电流检测放大器中文技术资料详解

一、产品概述

MAX4372系列是美信（Maxim Integrated）推出的一款低成本、高精度、高边电流检测放大器，专为电池供电系统、便携式设备、工业控制及电源管理等领域设计。其核心功能是通过检测负载电流并转换为电压信号输出，实现高边电流监控，避免对电池充电器接地路径的干扰。该系列提供三种增益版本（20V/V、50V/V、100V/V），采用SOT23-5或UCSP封装，支持2.7V至28V单电源供电，功耗仅30μA，具备85dB共模抑制比（CMRR）和0.18%满量程精度，适用于需要高精度、低功耗、小尺寸的电流检测场景。

二、核心特性与优势

1. 高精度与低功耗

MAX4372在100mV输入电压下可实现0.18%的满量程精度，输入失调电压仅300μV，显著优于传统分立式电流检测电路。其微功耗设计（30μA静态电流）和2.7V至28V宽电源电压范围，使其成为电池供电设备的理想选择。

2. 增益灵活性与封装选择

用户可根据需求选择增益版本：

• MAX4372T（20V/V）：适用于低电流检测场景，降低输出电压范围，提升分辨率。

• MAX4372F（50V/V）：平衡增益与输出范围，适用于中等电流检测。

• MAX4372H（100V/V）：适用于高电流检测，通过外部检测电阻实现宽动态范围。

封装方面，SOT23-5（2.9mm×1.6mm）和UCSP（1mm×1.5mm）提供高密度贴装能力，UCSP版本尤其适合空间受限的应用。

3. 共模抑制与输入特性

MAX4372具备85dB共模抑制比（CMRR），有效抑制共模噪声干扰。其0V至28V输入共模范围与电源电压无关，即使连接深度放电的2节电池组（约6V），仍能保证电流检测反馈的有效性。

4. 输出特性与灵活性

输出类型为电压信号，无需增益设置电阻器，简化电路设计。用户可通过选择增益版本和外部检测电阻（Rsense）设置满量程电流读数。例如，在20A电流检测应用中，选择MAX4372F（50V/V）并搭配2mΩ检测电阻，可实现100mV/A的灵敏度。

三、技术参数详解

1. 电气参数

• 电源电压：2.7V（最小）至28V（最大），支持单电源供电。

• 静态电流：30μA（典型值），低功耗设计延长电池寿命。

• 输入偏置电流：2μA（典型值），降低对检测电阻的影响。

• 输入差分电压：1.3mV（典型值），确保小信号检测能力。

• 3dB带宽：275kHz（典型值），适用于中等带宽应用。

• 共模抑制比（CMRR）：85dB（典型值），抑制共模干扰。

• 电源抑制比（PSRR）：75dB（典型值），减少电源噪声影响。

2. 封装与物理参数

• 封装类型：SOT23-5（5引脚表面贴装）或UCSP（3×2阵列无铅封装）。

• 尺寸：SOT23-5封装为2.9mm×1.6mm×1.1mm，UCSP封装为1mm×1.5mm×0.7mm。

• 引脚数：5引脚（SOT23-5）或8引脚（SOIC，如MAX4372TESA+版本）。

• 工作温度范围：-40℃至85℃，适用于工业级应用。

3. 性能参数

• 满量程精度：0.18%（典型值），确保电流检测的准确性。

• 输出阻抗：1.5Ω（典型值），支持容性负载（1000pF）。

• 输入失调电压：300μV（典型值），减少误差来源。

• 增益误差：±0.2%（典型值），确保增益稳定性。

四、应用场景与典型电路

1. 电池供电系统

在笔记本电脑、智能手机等设备中，MAX4372可实时监测电池充放电电流，避免过充或过放。其高边检测方式不干扰电池充电器接地路径，提升系统可靠性。

2. 电源管理与均流控制

在DC/DC转换器并联应用中，MAX4372通过检测各模块电流实现均流控制，确保输出电流均衡。例如，在20A输出电流应用中，搭配MAX4372F（50V/V）和2mΩ检测电阻，可实现±0.45%的总容差。

3. 工业控制与电机驱动

在电机驱动系统中，MAX4372可监测电机电流，实现过流保护与效率优化。其宽共模范围（0V至28V）适应工业环境中的电压波动。

4. 智能电池与充电器

在智能电池包中，MAX4372结合微控制器（如STC12C5A60S2）实现电流与电压的实时监测，并通过LCD1602显示数据，误差控制在±0.1%以内。

典型电路设计示例

以20A电流检测为例，电路设计如下：

1. 选择MAX4372F（50V/V）增益版本。

2. 选用2mΩ检测电阻（Rsense），满量程输出电压为20A×2mΩ×50V/V=2V。

3. 电源电压范围为2.7V至28V，输出电压范围为0V至（Vsense×增益）。

4. 滤波电容（0.1μF）并联于电源引脚，抑制高频噪声。

五、封装与引脚定义

1. SOT23-5封装引脚定义

2. UCSP封装引脚定义

UCSP封装为无引脚芯片级封装，引脚通过底部焊盘连接，功能与SOT23-5封装一致，但尺寸更小（1mm×1.5mm），适用于高密度PCB设计。

六、应用注意事项

1. 检测电阻选择

检测电阻（Rsense）的阻值需根据满量程电流和增益版本计算。例如，20A电流检测若选择MAX4372F（50V/V），则Rsense=100mV/20A=5mΩ（需根据实际增益调整）。

2. 布局与布线

• 检测电阻应靠近放大器输入引脚，减少走线电阻和电感。

• 电源引脚旁路电容（0.1μF）应尽量靠近芯片，降低电源噪声。

• 避免在检测路径上引入长走线或过孔，减少寄生参数影响。

3. 温度与散热

在高温环境下（如工业控制场景），需考虑芯片自发热与外部热源的叠加效应。可通过增加散热焊盘或降低环境温度来优化性能。

4. 替代型号与兼容性

若MAX4372缺货，可考虑以下替代型号：

• MAX4173T/F/H：更高带宽版本（1MHz），适用于高频电流检测。

• INA219：集成ADC的电流检测芯片，支持I²C通信，但成本较高。

• LTC6102：高精度、低噪声电流检测放大器，适用于精密测量。

七、市场应用与供应商信息

1. 市场应用

MAX4372广泛应用于以下领域：

• 消费电子：笔记本电脑、智能手机、平板电脑。

• 工业控制：电机驱动、PLC、传感器接口。

• 电源管理：DC/DC转换器、电池管理系统（BMS）。

• 汽车电子：电池监控、电机控制、车载充电器。

2. 供应商与价格

• 锐单电子商城：提供MAX4372HEBT+T、MAX4372TESA+等型号，单价约10元（散料）。

• 得捷电子（Digi-Key）：支持MAX4372HEUK+T等型号，7-10天交货。

• 华秋商城：MAX4372FEUK+T单价约7.5元，支持小批量采购。

3. 认证与合规性

MAX4372符合RoHS标准，无铅化生产，适用于环保要求严格的场景。

八、总结与展望

MAX4372系列电流检测放大器凭借其高精度、低功耗、小尺寸等优势，已成为电池供电系统、工业控制及电源管理领域的核心器件。随着物联网、新能源汽车等领域的快速发展，对电流检测的需求将持续增长。未来，MAX4372系列有望通过集成更多功能（如温度补偿、数字接口）或优化封装形式（如WLCSP），进一步拓展应用场景，推动高边电流检测技术的普及。