使用霍爾效應電流傳感器簡化高壓電流檢測
發布時間:2023-10-07 來源:TI 責任編輯:wenwei
【導讀】在電動汽車(EV)chongdianxitongheguangfunibianqixitongzhong,dianliuchuanganqitongguojiancefenliudianzuqishangdeyajianghuodaotizhongdianliuchanshengdecichanglaiceliangdianliu。zhexiegaoyaxitongshiyongdianliuxinxikongzhihejiancedianyuanzhuanhuan、充電和放電。
huoerxiaoyingdianliuchuanganqihejiyufenliuqidedianliuchuanganqishizuichangjiandedianliujiancejishu。raner,qijinweizhi,zaigaoyayingyongzhongshiyonghuoerxiaoyingchuanganqiyizhicunzaiwenti。benwenjiangtantaoxuanzemeizhongtuopushixuyaokaolvdeyinsu,bingzhongdianjieshaozaigaoyayingyongzhongshiyonghuoerxiaoyingdianliuchuanganqilaijianhuadianliujiancezheyichuangxinjishu。
基於分流器的電流檢測與基於霍爾效應的電流檢測
與霍爾效應電流傳感器相比,基於分流器的電流傳感器通常在整個電流範圍內精度更高。通過使用穩定的放大器技術或精密模數轉換器 (ADC) 和精密分流電阻器,工程師可以在整個電流測量範圍、工作溫度範圍以及生命周期內實現漂移低於 1% 的高精度。基於分流器的傳感器常用於汽車牽引逆變器、伺服驅動器以及 EV 充電基礎設施應用。
放大器和精密 ADC 通常用來監測分流電阻器上的壓降並提供比例輸出。每種電流檢測解決方案在工作電壓、失調電壓、漂移、帶寬和易用性方麵均有所不同。基於分流器的係統存在一些限製因素——由(you)於(yu)器(qi)件(jian)的(de)架(jia)構(gou),這(zhe)類(lei)係(xi)統(tong)通(tong)常(chang)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)的(de)傳(chuan)播(bo)延(yan)遲(chi),而(er)且(qie)會(hui)增(zeng)加(jia)設(she)計(ji)複(fu)雜(za)性(xing),例(li)如(ru)在(zai)高(gao)側(ce)電(dian)源(yuan)和(he)低(di)側(ce)電(dian)源(yuan)方(fang)麵(mian)。另(ling)外(wai),使(shi)用(yong)基(ji)於(yu)分(fen)流(liu)器(qi)的(de)器(qi)件(jian)時(shi),需(xu)要(yao)仔(zai)細(xi)考(kao)慮(lv)各(ge)種(zhong)分(fen)流(liu)電(dian)阻(zu)器(qi)參(can)數(shu)和(he)功(gong)耗(hao)。
而(er)與(yu)基(ji)於(yu)分(fen)流(liu)器(qi)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)相(xiang)比(bi),一(yi)體(ti)式(shi)封(feng)裝(zhuang)的(de)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)具(ju)有(you)更(geng)高(gao)的(de)性(xing)價(jia)比(bi),傳(chuan)播(bo)延(yan)遲(chi)更(geng)小(xiao),並(bing)且(qie)更(geng)容(rong)易(yi)設(she)計(ji)到(dao)係(xi)統(tong)中(zhong)。采(cai)用(yong)一(yi)體(ti)式(shi)封(feng)裝(zhuang)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)時(shi),電(dian)流(liu)通(tong)過(guo)引(yin)線(xian)框(kuang)流(liu)過(guo)封(feng)裝(zhuang),因(yin)此(ci)無(wu)需(xu)精(jing)密(mi)電(dian)阻(zu)器(qi),從(cong)而(er)降(jiang)低(di)了(le)成(cheng)本(ben)並(bing)縮(suo)減(jian)了(le)物(wu)料(liao)清(qing)單(dan)。另(ling)外(wai),還(hai)無(wu)需(xu)高(gao)側(ce)和(he)低(di)側(ce)兩(liang)個(ge)電(dian)源(yuan)——您可以使用一個低側電源來為霍爾效應傳感器供電,從而進一步降低設計複雜性。
使用霍爾效應傳感器創新技術簡化高壓電流檢測
jinguanhuoerxiaoyingdianliuchuanganqitigonglezhuduoyoushi,danyouyuqizaiwendufanweineiheshiyongshoumingneicunzaijiaodadepiaoyi,yincidaduoshushejirenyuanbuhuikaolvjiangqiyongyugaoyaxitong。youyudianqihegelishuaijian,huoerxiaoyingdianliuchuanganqizaiqishengmingzhouqineicunzaihendadepiaoyi。
為了克服這些缺點,德州儀器研發出了一種解決方案,可將霍爾效應電流傳器 TMCS1123 在生命周期內的靈敏度漂移誤差大幅降低至 ±0.5%,從cong而er使shi工gong程cheng師shi能neng夠gou設she計ji出chu在zai整zheng個ge係xi統tong生sheng命ming周zhou期qi內nei需xu要yao更geng少shao校xiao準zhun或huo維wei護hu的de高gao壓ya係xi統tong。我wo們men還hai將jiang整zheng個ge生sheng命ming周zhou期qi和he溫wen度du範fan圍wei內nei的de總zong最zui大da靈ling敏min度du誤wu差cha降jiang低di至zhi ±1.75%,這有助於提高效率並減少成本高昂的係統校準工作。另外,TMCS1123 具有差分霍爾效應感應功能,能夠顯著減少磁場幹擾或串擾,並且還提供了過流檢測、精密電壓基準和傳感器報警等其他功能。請參閱圖 1。
圖 1:TMCS1123 方框圖
TMCS1123 還解決了霍爾效應傳感器的一些其他常見限製,例如引線框電阻和芯片散熱限製,這些會限製器件能夠處理的電流大小。TMCS1123 能夠在 25°C 條件下檢測 75ARMS 的電流,並在整個溫度範圍和生命周期內,無需校準即可實現 ±1.75% 的靈敏度誤差,因此能夠在係統的生命周期內保持高精度。
電流檢測設計考慮因素
下xia麵mian列lie舉ju了le幾ji個ge為wei係xi統tong選xuan擇ze電dian流liu傳chuan感gan器qi時shi的de一yi些xie主zhu要yao考kao慮lv因yin素su。首shou先xian,精jing度du是shi一yi項xiang重zhong要yao的de考kao慮lv因yin素su,應ying當dang作zuo為wei首shou要yao定ding義yi的de參can數shu之zhi一yi來lai確que定ding可ke行xing的de技ji術shu。其qi次ci,功gong率lv等deng級ji對dui於yu上shang述shu所suo有you技ji術shu都dou至zhi關guan重zhong要yao。係xi統tong的de電dian壓ya和he電dian流liu水shui平ping必bi須xu在zai器qi件jian規gui定ding的de參can數shu範fan圍wei內nei,以yi確que保bao安an全quan高gao效xiao地di運yun行xing。為wei了le靈ling敏min地di控kong製zhi開kai關guan係xi統tong,例li如ru太tai陽yang能neng係xi統tong中zhong的de隔ge離li式shi直zhi流liu/zhiliuzhuanhuanqi,bixukaolvdaikuanhesudu。shejifuzaxingyeshixuyaokaolvdeyixiangzhongyaoyinsu。yinweiwuxuewaidedianyuanhuoyuanjian,huoerxiaoyingdianliuchuanganqishiyongjiandan,nenggouzaiqijianyunxufanweineidesuoyoudianyadianpingtiaojianxiagongzuo。
結語
EV chongdianqiheguangfunibianqidenggaoyaxitongzhongriyixuyaogaodujingquededianliuceliang,ergaoyayingyongzhongcunzaiyixieshejitiaozhan,shidexitongdeshejibiandegengjiafuza,chengbenyegenggao。xianzai,jiezhu TMCS1123 等電流檢測器件,您可以在 EV 充電器等高壓應用中精確地檢測電流,同時降低設計複雜性,並以更合理的價格迅速解決各種設計問題。
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