現(xiàn)代汽車電氣系統(tǒng)設計目前正處于有史以來變化最大的時期之一。在許多此類系統(tǒng)重新設計領域中，一項重要的信息反饋就是特殊負載所使用的電流。電流測量用來分析狀態(tài)是否正常，為故障保護和控制規(guī)則實施提供依據(jù)。在這一領域出現(xiàn)的基本變化是，智能高效的“閉環(huán)”設計正在取代過去傳統(tǒng)的“開環(huán)”系統(tǒng)。
基本電流檢測拓撲
盡管非接觸式電流測量是可以實現(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，因此在成本和復雜性都允許的情況下才會使用這種方法。在汽車領域，低成本是關鍵因素，所以采用檢測電阻測量方法是最適合的。串聯(lián)一個小阻值的檢測電阻（毫歐姆量級）到負載上，并在向負載供電時測量電阻上產(chǎn)生的壓降，就可以準確推算出電流值。
就開關、負載和檢測電阻的串聯(lián)連接而言，基本上有6種不同的拓撲，如圖1（a）至圖1（f）所示。這些拓撲可以根據(jù)開關相對于負載的位置歸類為高壓端開關或低壓端開關；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，故障視負載特性的不同而有所不同。作為一個經(jīng)驗法則，人們一般會假定，最可能發(fā)生的故障是與機架（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。在大多數(shù)應用中，圖1（c）的配置都是優(yōu)選拓撲，因為它允許把開關和監(jiān)視功能集中到一起，同時還可保持較少的連線數(shù)。
現(xiàn)代負載與智能開關
自從功率MOSFET器件推出以來，設計師們一直將它們視作繼電器的潛在替代產(chǎn)品?，F(xiàn)代N-MOSFET開關的導通電阻值在一位數(shù)毫歐姆范圍內，允許使用沒有笨拙散熱結構的標準表面貼裝技術。目前已經(jīng)開發(fā)出了低價集成電路解決方案，這種方案可提供自含式升壓柵極驅動功能。這些電路還采用了快速故障保護機制，這樣MOSFET就永遠不會有出現(xiàn)故障的風險。凌力爾特公司的LT1910就是這樣的“智能開關”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)生損害之前關斷正在工作的MOSFET。該集成電路一檢測到過載情況，就設置一個警告標記，并周期性地嘗試重新啟動該負載，直到故障清除為止。盡管這個集成電路本質上只是二進制，但是就用電流檢測形成如圖2所示的堅固“閉環(huán)”電子繼電器解決方案而言，這是一個不錯的實例。
實時電流監(jiān)視
電流檢測除了提供智能開關保護，檢測電阻上的信號放大和轉換后還允許數(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)視可以實時揭示很多負載的工作特性。例如，電動機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)。其它負載（如照明）常常是用共用的電源以并聯(lián)方式驅動的，因此確定某些部分的負載是否在壽命已到時未能開路只是精確度的問題。
