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車規(guī)級超高精度電流傳感器 什么是電流傳感器?它有什么作用?

2023/5/16 11:44:10 點擊:
優(yōu)勢特征
?  應(yīng)用HALL感應(yīng)原理的開環(huán)型電流傳感器
?  單電源5V供電
?  模擬信號輸出
?  原邊測量電流范圍可從±200A-±900A
?  傳感器工作溫度范圍:-40 °C to +125°C
?  輸出電壓:
-TR:零電流偏置VQVO=VCC/2(隨供電電源VCC等比例輸出),增益Gain固定不隨VCC變化
-TF:零電流偏置VQVO=2.5V,增益Gain固定不隨VCC變化
?  良好的精度、線性度以及溫漂
產(chǎn)品應(yīng)用
?  EV/HEV電機控制器
?  變頻器、逆變器控制
?  功率電源和DC-DC變換器控制
工作原理
開環(huán)電流傳感器利用安培定律(一根通電直導(dǎo)線周邊產(chǎn)生的磁場與導(dǎo)線中的電流成比例),利用 hall 器件的特性,通過檢測原邊電流產(chǎn)生的磁場強度 B 的大小,從而檢測出導(dǎo)線中的電流大小。在磁滯的線性區(qū)間內(nèi),B 與 I 的比例關(guān)
系為:
B(IP)= K * IP  (K 為常數(shù))
Hall 電壓可以表示為:
VH=(RH/d) * I * K * IP
除了 IP 是變化量,其余都是常量,由此:
VH=K1 * IP(K1 為常數(shù))

特定的Hall芯片通過放大VH從而得到電壓來推算出原邊電流

推薦電路

性能參數(shù)定義
?  靜態(tài)輸出電壓(QVO):在無明顯磁場B = 0 G狀態(tài)下的傳感器輸出電壓VQVO
-TR: VQVO與電源電壓VCC具有恒定的比率; ??
 ?? 
??   ?
-TF: VQVO在一定范圍內(nèi)不隨電源電壓VCC變化而變化,例如5V產(chǎn)品,VQVO=2.5V
?  靈敏度Sens(Sensitivity): Sens是參考輸出直線(-TR模式:??
 ????
??   ? +   × ??
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-TF模式下:??
 ????
. ?? +   × ??
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? )的斜率,指隨著電流的變化,輸出的變化,其與電流的
關(guān)系是:????????     ??
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? ,
?  零點溫漂(Offset with Temperature):由于內(nèi)部部件的公差,所受應(yīng)力以及散熱因素,零點在
工作環(huán)境溫度下可能會發(fā)生偏移。
?  靈敏度溫漂(Sensitivity with temperature):由于內(nèi)部的溫度補償系數(shù)的影響,靈敏度在整
個工作溫度下會比在常溫下的預(yù)期值發(fā)生變化。
?  零點電失調(diào)電壓(Electrical Offset Voltage):由于HALL元件以及內(nèi)部的運算放大器本身的放
大倍數(shù)的噪音引起的誤差,稱之為失調(diào)電壓
?  零點磁失調(diào)電壓(Magnetic Offset):在原邊電流由最大值IP—>0時,由于傳感器的磁芯材料的磁
滯現(xiàn)象引起,在輸出端產(chǎn)生的誤差稱之為零點磁失調(diào)電壓
?  零點失調(diào)電壓(offset voltage):零點失調(diào)電壓是原邊電流為零時的輸出電壓,理想值為
??
 ?? 
??   ? (或者為2.5V)。因此,VQVO與理想值的差異稱為總零點失調(diào)電壓誤差。此偏移誤差可
歸因于零點電失調(diào)電壓(由于ASIC內(nèi)部QVO調(diào)整的分辨率)、磁偏移、溫度漂移和溫度引起的磁滯。
?  響應(yīng)時間 (Response Time):傳感器的響應(yīng)時間指的是當(dāng)所施加電流達到最終的90%與傳感器輸
出到所施加電流的對應(yīng)值之間的時間間隔
?  上升時間 (rise time):傳感器的上升時間指的是傳感器輸出10%與達到最終的90%時的時間間隔
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