智能手机，平板电脑和其他类型的便携式设备需要越来越小的外形尺寸和更低的功耗率。它们也变得越来越复杂，它们所包含的功能数量也在不断增长。然而，这一趋势面临的巨大挑战是，可用于容纳每种功能的空间和功率正以惊人的速度递减。
本应用笔记介绍了简单，节省空间的方法，用于解决便携式应用所需的一些常见功能。首先，该文档描述了一种用于估算剩余电池寿命的高精度，超低功耗解决方案。然后，它详细介绍了一种紧凑，省电的解决方案，用于保护
电路和Li +电池免受过流情况的影响。
Li +电池电流感应通过精确测量负载电流可以估算剩余的Li +电池寿命。典型应用包括在Li +电池和负载之间插入一个小的检测电阻，产生与负载电流成比例的电压。然后可以使用电流检测放大器来检测这个小电压（通常为几十mV）并对其进行放大，以产生适合模数转换器（ADC）动态范围的输出电压。这种转换器通常位于RF芯片组或
电源管理集成电路（PMIC）内。
便携式设备的两个主要要求是低功耗和小尺寸。对于小电流范围，可以在整个范围内使用固定的精密检测电阻。然而，一些便携式设备需要大的动态电流范围。对于带有外部检测电阻的电流检测系统，考虑输入失调电压，检测电阻必须足够大，以增加检测电阻的功耗。
图1表示MAX40016电流检测放大器与内部检测
元件集成在一起。整个电流测量路径在工厂进行了修整，节省了空间，并且比采用高功率精密电流检测电阻更便宜。MAX40016采用超小型1.98mm x 1.31mm，15焊球晶圆杠杆封装（WLP）封装。内部检测元件确保从电压输入到负载输出的最大电压降为60mV。当不使用电流检测放大器时，器件具有低功耗模式功能，将总电源电流降至10μA以下。
MAX40016可以检测小于300μA至大于3A的电流，增益误差仅为1％。测量的电流通过器件内的电流镜控制电路。该镜像检测电流连接到由数字输入引脚SEL0和SEL1控制的三个路径之一。基于当前感测范围选择三个路径中的一个-ISM，ISM或ISL。
图1显示了典型的应用程序。MAX40016的ISH，ISM和ISL的典型电流为2mA / A，具有3A感应电流和ISH高电流检测范围; ISH电流为6mA。使用160ΩRISH，内部放大器的输入电压为960mV。内部放大器的增益为1.5V / V. 输出电压为1.44V，在ADC的满量程范围内。对于较低的电流范围，利用ADC的高分辨率和内部PGA功能，可以在ADC侧检测和测量小电流。
图1. MAX40016电流检测放大器，带有高分辨率ADC，用于转换输出电压，用于电流监控。
如果使用较低分辨率的ADC，则可以实现三个缩放电阻。如图2所示，12位ADC 通过RC滤波器连接到V OUT。定标电阻为R ISH =160Ω，R ISM =5.36kΩ，R ISL =160kΩ，它们的值将检测电流范围分成30：1的范围。对于300μA至3mA范围内的感测电流，镜像电流范围为0.6μA至0.006mA。选择ISL时，R ISL的输出电压为96mV至1V。对于3mA至93mA范围内的检测电流，R ISM的输出电压为32mV至1V。对于93mA至3A范围内的检测电流，R ISH的输出电压 从30mV到1V。
图2. MAX40016电流检测放大器用于测量电池电流，而低分辨率ADC用于转换输出电压以进行电流监测。
电池保护电路如图3所示，当连接墙上电源时，必须将电池与负载断开，以防止墙上适配器电源流回电池。壁式电源通常可以处理普通二极管的额外功率损耗，因此在墙式适配器与负载之间连接一个。该MAX40200是一个理想二极管，从供电电池负载时仅损失为30mV。这增加了充电周期之间的电池寿命。
图3.二极管ORing电路
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