在功率電子設計領域中，分流電阻（Shunt Resistor） 長期以來都是最常見的電流感測方案。然而，隨著 GaN（氮化鎵） 與 SiC（碳化矽） 功率元件快速普及，系統正朝向更高開關頻率、更高功率密度以及更小體積方向發展，傳統分流電阻所面臨的設計挑戰也愈發明顯。
當應用從傳統工業設備延伸至電動車（EV）、機器人、自動化系統及 AI 伺服器等高效能平台時，工程師除了追求量測精度，更必須兼顧功耗、散熱、空間利用率及系統可靠性。因此，市場對於新一代電流感測技術的需求正持續升溫。
分流電阻的優勢與挑戰
數十年來，分流電阻憑藉結構簡單、成本相對較低，以及基於歐姆定律（Ohm’s Law）的成熟量測原理，成為各類電流監測系統的標準配置。
然而，當系統功率持續提升時，分流電阻的限制也逐漸浮現。
其挑戰往往會快速累積。隨著電流增加，功率損耗與發熱量呈平方關係成長，不僅提高散熱需求，也進一步占用更多 PCB 空間。此外，分流電阻通常需要搭配放大器、濾波器以及精密的電路佈局設計，才能維持量測精度與系統穩定性。
在常見於電動車、機器人及 AI 伺服器機櫃的 48V 電源架構 中，分流電阻還需要搭配高壓放大器進行電流量測，而這些元件在面對快速且劇烈的電壓變化時，可能增加設計複雜度與系統成本。
磁式電流感測提供全新選擇
面對高功率密度與高頻應用需求，磁式電流感測（Magnetic Current Sensing） 提供了另一種設計方向。
整合式磁感測器將導體、感測元件與訊號調理電路整合於單一封裝內，並完成出廠校準，可將功率損耗降低高達 90%，同時節省高達 95% 的 PCB 空間。
對於高電流應用而言，無磁芯（Coreless）電流感測器 更能支援數百甚至數千安培的量測需求，無需採用體積較大的磁芯結構，有助於實現更緊湊的系統設計。
TMR 技術帶來更高效能表現
磁式電流感測技術中，近年備受關注的突破之一便是 穿隧磁阻（Tunnel Magnetoresistance，TMR） 技術。
相較於傳統霍爾效應（Hall-effect）感測器，TMR 能夠產生更強的感測訊號，因此具備更低雜訊、更高解析度以及更優異的頻寬表現。
憑藉高達 10 MHz 的頻寬能力，TMR 技術可快速偵測過電流事件，並協助保護高速切換的寬能隙功率元件，有效提升系統保護能力與運作可靠性。
分流電阻與 TMR 電流感測該如何選擇？
隨著功率電子技術持續演進，當前的關鍵問題已不再是是否使用分流電阻。
真正需要思考的是：
針對特定應用需求，哪一種電流感測技術最能兼顧效率、精度、頻寬與系統成本？
無論是傳統分流電阻，還是新一代 TMR 磁式電流感測器，不同技術皆有其適用場景。對於追求高頻、高效率及高功率密度設計的應用而言，電流感測方案的選擇正逐漸從單純的成本考量，延伸至功率損耗、PCB 空間、頻寬表現及系統保護能力等更全面的評估指標。
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