ワークフロー
本 Current Sense Design Tool は、システム入力条件の設定から部品選定、性能評価までを段階的にガイド。従来は反復的であった設計プロセスを効率化することで、最適化されたシャント型電流検出ソリューションの迅速な設計を可能にします。
入力ページでは、電源電圧、コモンモード範囲、電流制限、基準電圧設定、想定されるアンプ温度など、設計に必要な主要なシステム要件を入力します。
これらの入力項目は、デバイスの推奨選定に使用され、双方向／単方向の電流検出方式を考慮するとともに、シャント抵抗の電力定格、公差、温度係数に関する前提条件が反映されます。
本ツールでは、オプションとして入力フィルタ抵抗やその公差の影響も考慮でき、これにより利得誤差、オフセット誤差、温度起因の誤差が加味されます。なお、過渡応答（トランジェント挙動）はモデル化されていません。すべてのパラメータを入力後、データを送信するとデザインワークシートに進み、設計の詳細調整、設計データの保存、または初期設定へのリセットを行うことができます。
入力内容を送信すると、部品選定ウィンドウが表示され、推奨アンプ、利得オプション、パッケージ情報、およびデータシートへのリンクが示されます。
デバイスを選択すると、デザインワークシート上で、公称出力電圧に対するワーストケースの上限・下限を含む視覚的なフィードバックが表示され、出力が規定範囲を超えた場合には警告が表示されます。
さらにデザインワークシートでは、DC 誤差特性を 2 つの補完的な表示で確認できます。これにより、システムの精度や、動作範囲全体にわたって実際に信頼できる電流範囲の把握が可能です。
デザイン概要ページでは、設計仕様、シャント抵抗の特性、設計結果、選択したアンプの仕様に加え、回路図およびエラーカーブがまとめて表示されます。
本ページは、PDF（レターサイズ）として印刷した際に適切なレイアウトで表示されます。
ビデオ・チュートリアル
電源検出デザインツールFAQ
本ツールは、通常は反復的に行われるシャント方式の電流検出ソリューション設計プロセスを効率化することを目的としています。アンプのデータシートパラメータ、シャント抵抗の特性、およびシステム要件を評価し、さまざまな負荷条件における精度、電力損失、ならびに全体的な性能を推定します。
アンプのデータシートに記載されたミニマム／マキシマムの仕様を考慮し、以下の誤差要因を取り込んで計算します。
・利得誤差
・オフセット電圧およびドリフト
・コモンモード除去比（CMRR）
・電源電圧変動除去比（PSRR）
・入力バイアス電流／入力オフセット電流
・非直線性
・温度による影響
・入力フィルタ抵抗による影響
以下項目を入力してください
· 電源電圧(VS)
· 最大入力同相電圧
·フルスケールの正・負電流
·ゼロ電流基準電圧(VREF)と公差
·動作温度範囲
·入力フィルター抵抗値と公差
·シャント抵抗の最大許容電力
·シャント抵抗の公差およびおよび温度係数
·軽負荷時/定格負荷時に求める精度
本ツールは、これらの入力情報を基に、適切なシャント抵抗値および互換性のあるデバイスを提案します
入力フィルタ抵抗が与える以下の影響をモデル化しています。
・利得の低下
・抵抗公差によって追加される誤差
・入力フィルタ抵抗とアンプ入力インピーダンス間の温度ミスマッチによる影響
なお、本ツールは DC 精度に特化した計算ツールであるため、フィルタの周波数応答の計算や、フィルタ用コンデンサの推奨は行いません。
以下の条件を基に判断されます。
・フルスケール電流
・シャント抵抗に許容される最大電力
・要求される精度
本ツールは、電力制約を満たしつつ精度が最大となるようにシャント抵抗値を選定します。その中でも、シャント抵抗の電力定格は、特に重要な選定要素の一つです。
いいえ。本ツールは DC 誤差計算に特化したツールであり、以下のような項目はモデル化しておりませんのでご注意ください。
・差動またはコモンモードの過渡変動
・高速スイッチングによるノイズ
・動的応答特性
システム入力内容を送信すると、以下の手順で進みます。
1: Part Selection（部品選定）ウィンドウが表示されます。
2: 利得、極性、動作条件に基づいてデバイスを推奨します。
3: 推奨デバイスの中から選択し、デザインワークシートに進みます。
各推奨デバイスには、利得、パッケージ情報、およびデータシートへのリンクが含まれています
以下の項目を変更できます。
・シャント抵抗値、公差、および温度係数
・選択したアンプの利得
・システムパラメータ（VS、VREF、電流値など）
また、Design Worksheet では以下の機能／情報が提供されます。
・回路図
・ピン配置（ピンアウト）のオプション
・データのエクスポート／インポート機能
・リアルタイムで更新される誤差特性および性能カーブ
設計内容を検証するために、以下の 3 つの主要なカーブが表示されます。
1: 出力電圧 vs 負荷電流--公称出力電圧と、ワーストケースにおける動作上限および下限を示します
2: 出力誤差電流 vs 負荷電流 --アンペア（A）単位で表示され、回路が実際に分解・検出可能な電流値を示します。
3: 出力精度 vs 負荷電流（％)
代表的な例として、以下のような問題が挙げられます。
・VFS > VOUT Max -- フルスケール出力がアンプの出力上限を超えている状態です。
・Scale Utilization > 100% -- 出力レンジがオーバードライブされており、スケールを超えて使用されています。
・出力電圧レンジエラー -- 出力電圧の最小値または最大値が、デバイス仕様範囲外となっています。
以下の方法で対処できます。
・シャント抵抗値を下げる
・アンプの利得を下げる
・VREF（基準電圧）を調整する
・フルスケール電流範囲を再評価する
はい。本ツールでは、以下の機能がサポートされています。
・Design Worksheet から設計ファイルのエクスポートが可能
・エクスポートした設計ファイルは、「Inputs ページ」または「Worksheet ページ」のいずれからでもインポート可能
いいえ。仕様外となる結果は赤色で強調表示されますが、その場合でも設計内容を評価・検討することができます
温度は、以下の要素に影響を与えます。
・オフセットのドリフト
・利得のドリフト
・シャント抵抗の温度係数（Tempco）
・フィルタ抵抗のミスマッチ
本ツールでは、アンプのデータシートに記載されたドリフトの最小値／最大値を用いて、
ワーストケースの誤差を計算します。
Scale Utilization（％）とは、フルスケール電流時において、アンプの出力レンジ（GND 〜 VS）のうち、どの程度が使用されているかを示す指標です。100％を超える値は、出力がクリッピングしている、または無効な出力状態であることを示します。
