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测量50A以上电流:意瑞隔离集成式电流传感器CH704

发布时间:2022-08-21 02:03:02 来源:艾尚体育官网 作者:艾尚体育网页登录版

  在各类电机、电源和功率系统中,电流检测是常见需求。而对于超过50A的电流检测,要考虑的因素相对更多,如散热、检测方案的占板面积以及可能的隔离电压需求等。传统的shunt电阻加运放,可能热损失较大且若是高边检测对运放共模范围要求可能也高;如果有隔离需求,还要外加光耦器件等。而对于电流互感器来说,其体积较大并且易有磁饱和问题。  采用隔离集成的、内置小型磁环的霍尔电流传感器芯片可有效应对以上问题,为用户带来小型化、高精度、简便设计的解决方案。  CH704系列产品是意瑞专为50A以上大电流检测应用开发的隔离集成式电流传感芯片,具有高精...

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  在各类电机、电源和功率系统中,电流检测是常见需求。而对于超过50A的电流检测,要考虑的因素相对更多,如散热、检测方案的占板面积以及可能的隔离电压需求等。传统的shunt电阻加运放,可能热损失较大且若是高边检测对运放共模范围要求可能也高;如果有隔离需求,还要外加光耦器件等。而对于电流互感器来说,其体积较大并且易有磁饱和问题。

  采用隔离集成的、内置小型磁环的霍尔电流传感器芯片可有效应对以上问题,为用户带来小型化、高精度、简便设计的解决方案。

  CH704系列产品是意瑞专为50A以上大电流检测应用开发的隔离集成式电流传感芯片,具有高精度、增强绝缘耐压、高可靠性、低功耗等优点。该芯片内部集成一个精密的可编程线性霍尔芯片、一个小型聚磁环以及一个导通电阻为0.1mΩ的铜排,可实现+/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A的电流检测,并且通过工厂预编程可测量最大400A的浪涌电流。内部的低偏移、斩波稳定的线性霍尔芯片结合独特的温度补偿电路设计,实现CH704全温范围(-40℃到150℃)内良好的温度一致性。出厂前芯片已做好灵敏度和静态(零电流)输出电压的校准,全温度范围内提供 ±1% 的典型高精度。

  • 可测量200Adc(85°C环境温度);可测量高达400A的浪涌电流

  在UPS系统中,供给负载的所有电力都会经过整流/充电器和逆变器的双重转换(即AC-DC-AC)。整流器对电池进行浮充电以保持电池处于满充状态。而当超限或市电停电时,UPS开启电池放电工作,逆变器和电池不间断地投入为负载供电。当UPS内部故障或负载电流瞬变抑或人为停止逆变器时,负载可无间断地切换到旁路交流输入(启动旁路运行)。

  霍尔电流传感器用于控制浮充电源,保证电池正常工作。CH704的响应速度快(2us)和高带宽(180kHz),在此类应用中优势明显。

  电机的输出扭矩控制是电机控制系统的关键。以PMSM电机FOC控制算法为例,其输出扭矩为以下公式。其中,红色框出部分为电流传感器采集的三相电流。传感器的精度和延迟性会直接影响扭矩精度的计算。

  针对不同功率的电机,其相电流的大小及过流检测的阈值也不同。意瑞不同的电流传感器产品可覆盖5A至上千安培范围(单芯片方案或搭载磁环方案)。针对50-200A(或瞬态电流至400A)的场合,CH704可做到全温范围内1%的典型检测精度,以及2us的响应速度,可以满足多种工况需求。

  汽车OBC和DCDC系统上的电流检测需求与具体的OBC架构及车型相关。1个典型的OBC(如图6所示)由多个级联级组成,包括功率因数校正PFC、DC-DC转换器、次级整流、辅助电源、控制及驱动电路。PFC输入端(AC)和OBC输出端(DC)都需要电流传感器芯片。目前流行的OBC功率等级是3.3kW、6.6kW、11kW和22kW;根据不同设计,可由单相或三相电源供电。以6.6kW单相220V/30A交流电源为例,考虑2.5-3倍的过流阈值,可采用CH704的+/-100A规格做PFC输入端的检测;在OBC输出端,考虑高压直流总线V之间,DC电流不大,可采用CH704的+/-50A规格实现。

  CH704采用5-PIN CFF封装,其引脚分布如图7所示,采用单电源5V供电。其中引脚4与5为电流检测端;引脚3与2分别代表输出和接地;引脚1为芯片供电端。CH704系列共有8个产品型号,命名规则及具体型号如图8和图9所示。

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