在日常的电路设计工作中，隔离电流采样是一个常见的需求。本文将为大家详细总结目前主流的几种隔离电流采样的实现方式。
　　隔离放大器
　　隔离放大器这种方式既适用于直流隔离电流采样，也适用于交流隔离电流采样。若要采集交流电流，则需要增加合适的偏置。以下是一个隔离运放的电路图（如图 1 所示）。

　

　

　从图中可以看出，大多数隔离运放采用差分输出方式（目前尚未发现单端输出的隔离运放）。这种设计在实际应用中存在一定的局限性，如果 ADC 口不支持差分采集，就需要增加差分转单端电路对信号进行处理。需要特别注意的是，差分运放不能直接将 VOUTN 接到 GND，然后只用 VOUTP 作为单端输出，因为 VOUTP 和 VOUTN 是一组差分信号，其共模电压在数据手册中有详细提及（如图 2 所示）。

　　

　　丢一个 MCU 或者 ADC 芯片在电流采集侧

　　此方法与种类似，种隔离运放属于模拟方式，而这种则是数字型。它具有很强的灵活性，因为大家对 ADC 芯片或者 MCU 的电流采集并不陌生，且该方法同样适用于交流和直流电流采样。以下是某低功耗分析仪的框图（如图 3 所示）。

　　电流互感器
　　电流互感器这种方法仅适用于交流电流采样，其实现原理是基于电磁感应，通过交变的磁场生成感应电流。该方法的优点是可以不接触被测一侧。一般来说，电流互感器有电流增益的规格，按照此规格进行设计即可。需要注意的是，电流互感器不可以开路（在电路书中也提到，理想电流源不可以开路）。以下是一个电流互感器的电路图（如图 4 所示）。

　　

　　霍尔效应电流传感器芯片
　　这种方法与电流互感器类似，但它是基于霍尔效应，通过霍尔元件感应磁场强度来间接测量电流。当霍尔元件处于由电流导体产生的磁场中时，霍尔元件中的载流子受到洛伦兹力的作用向一侧偏移，从而形成霍尔电压。霍尔电压与电流大小成线性关系，霍尔电流传感器内部有信号调理电路，可对霍尔电压进行放大和处理，以输出相应的电流信号。以下是型号为 MPS 的 MCS1806 霍尔传感器芯片（如图 5 所示）。

　

　

　从典型应用框图可以看出，其连接非常简单，只需将芯片左侧的引脚连接到被测的电流回路中，然后让 MCU 从芯片右侧的 VOUT 采集信号，即可反推被测电流强度。当电流为 0 时，输出电压为 VCC/2。

　

　　此外，MCS1806 的线性度良好，全电流范围的非线性误差在 0.5%。该芯片属于内部无磁芯的霍尔电流芯片，电流支持 ±5A 的电流采集。而有磁芯的一些型号，如 MSC1812，可支持 100A 的电流采集，并且带宽很高，支持到 350kHz，性能十分出色。