萊姆采用ASIC技術(shù)的新一代電流傳感器
電力電子行業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)對(duì)應(yīng)用特殊元部件提出了要求。對(duì)于電流測(cè)量也是如此。從基本上來(lái)說(shuō),若要獲得一定的測(cè)量精度,就要求元部件具有相對(duì)應(yīng)的尺寸以及投入相應(yīng)的成本。本文介紹了一款新一代電流傳感器,該傳感器主要通過一種特別開發(fā)的ASIC技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)基于開環(huán)霍爾效應(yīng)的電流傳感器性能改善。
目前在市場(chǎng)上我們可以采購(gòu)到很多霍爾-ASIC傳感器,我們可以用這些傳感器來(lái)測(cè)量位置、磁場(chǎng)以及電流。所有這些ASIC傳感器大多用于進(jìn)行精確快速的電流測(cè)量,比如電力電子行業(yè),對(duì)于電磁干擾具有高抗干擾性的優(yōu)點(diǎn)。 這一基礎(chǔ)已經(jīng)使得新集成元件得到了開發(fā),這些元件特別適合這些需求(圖1)。該新型集成元部件基于CMOS技術(shù),將開環(huán)霍爾效應(yīng)電流傳感器結(jié)構(gòu)的所有元件綜合在了一個(gè)單片上?;魻栮嚵凶鳛闇y(cè)量元件,后面跟著放大級(jí)以及擴(kuò)展編程單元和一個(gè)穩(wěn)定的帶隙基準(zhǔn)電壓。
該元部件具有以下特點(diǎn):
5V 電源
從0.5到4毫伏/高斯的大測(cè)量范圍
可以對(duì)偏差和增益進(jìn)行編程(比例或固定)
基準(zhǔn)輸入/輸出
可編程溫度補(bǔ)償
接線管腳具有短路和靜電放電(ESD)保護(hù)
溫度范圍從 -40°C到+ 125°C。
基準(zhǔn)電壓作為測(cè)量的零點(diǎn)可以在生產(chǎn)過程中進(jìn)行編程??梢蕴峁┮话氲墓╇婋妷夯蚬潭ǖ?.5V電壓。外部管腳上也可以提供基準(zhǔn)電壓。例如,該基準(zhǔn)電壓隨時(shí)都可以通過一個(gè)來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前外部基準(zhǔn)電壓經(jīng)一個(gè)200Ω的內(nèi)部載荷阻抗進(jìn)行作用。
參數(shù)
與傳統(tǒng)霍爾元件相比,瞬態(tài)電流的速度幾乎沒有變化。具有100A/*s電流變化率(di/dt)的瞬態(tài)電流后的延遲時(shí)間大約為4µs,如圖2所示。對(duì)于電流電路短路切斷和調(diào)節(jié)來(lái)說(shuō),這個(gè)延遲時(shí)間該足夠。有點(diǎn)長(zhǎng)些的延遲時(shí)間可以通過霍爾芯片的斬波技術(shù)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明,該技術(shù)用于改善漂移參數(shù)。
對(duì)于在高EMC環(huán)境所使用的傳感器來(lái)說(shuō),其中一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是在電壓跳變(共模)之后的性能。圖3記錄了6 KV/*s電流變化率(dV/dt)的情況,同時(shí)給出了當(dāng)輸出為大約20mV時(shí)跳過一個(gè)偏差之后的狀態(tài),這一結(jié)果與3%標(biāo)稱值的漂移相一致。性能是平衡的,因此在不產(chǎn)生偏差的情況下可以對(duì)其進(jìn)行外部或內(nèi)部過濾。
評(píng)論