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关于电流传感器,开环和闭环之间的界限到底有多深?

关键词:电流传感器 高精度霍尔效应 电流传感器IC ACS72 Allegro

时间:2017-09-29 10:23:12      来源:网络

全新高精度霍尔效应电流传感器IC ACS720

Allegro不久前推出了一款全新高精度霍尔效应电流传感器IC ACS720,它具有多种可编程故障级别,适用于工业和消费类应用,尤其是电机控制和电源逆变器级等相关应用。ACS720能够通过专有的IC SOIC-16W封装,并以较少的物料清单提供所需的高隔离度,采用5V单电源供电,能够保持输出电压摆幅为0至3V外。ACS720的一个重要优势是能够在此开环传感器IC中能够实现接近闭环的精度,为那些传统上依赖于闭环技术传感器的电流传感应用提供了一种体积更小、更经济实惠的解决方案。


图2:Allegro全新高精度霍尔效应电流传感器IC ACS720

通常,开环电流传感器是采用霍尔传感器来产生与被感测电流成比例的电压并生成模拟输出信号,其灵敏度中的任何非线性度都可能会产生误差。闭环电流传感器则包括一个由电流传感器IC驱动的线圈,它可以产生与电流产生磁场相反的磁场。这样一来,霍尔传感器总是在一个零磁场的工作点运行,输出信号与线圈中的电流成比例,也与被测量的电流成比例,因而可以避免与霍尔传感器相关的非线性。

为什么Allegro  ACS720霍尔效应电流传感器与众不同?

为什么Allegro公司的ACS720霍尔效应电流传感器却与众不同,能够达到接近闭环电流传感器的精度呢?Allegro公司产品线总监Shaun Milano介绍说,尽管ACS720属于开环电流传感器,但却采用了非常独特的技术,因而能够提供非常高精度的模拟输出。ACS720采用了倒装芯片技术,将霍尔传感器放置在靠近载流导体的位置,使耦合到传感器IC上的磁场最大化。它还采用了专利的温度补偿技术,对输出增益和零安培输出电压进行片上补偿。这些参数通过在Allegro工厂生产线末端测试中进行编程,并通过在IC上集成EEPROM、温度传感器和数字分段线性温度补偿算法得以完美呈现。

如何在开环和闭环电流传感器之间进行选择?

那我们该如何在开环和闭环电流传感器之间进行选择呢? Shaun Milano强调,在选择开环与闭环电流传感器时,需要考虑精度和响应时间。如果所从事的设计要求高精度,通常要选择闭环电流传感器,因为它消除了上面谈到的系统灵敏度的非线性误差。在某些应用中,需要快速响应时间来保护IGBT和FET等半导体器件,以便能够更好地控制应用中的电流。

Shaun Milano补充说,如果设计正确,闭环和开环霍尔效应电流传感器通常具有同样的零安培输出电压性能,因此二者的零安培检测精度非常相似。闭环传感器包含有一个线圈,尺寸更大,占用更多的PCB面积。由于闭环传感器在驱动补偿线圈时需要一定的电流,因而功耗较高。此外,由于闭环传感器需要额外的线圈和驱动电路,价格也比开环传感器更昂贵。


图2:Allegro公司产品线总监Shaun Milano

 

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