應(yīng)用于汽車和工業(yè)等領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)而準(zhǔn)確的電流感測方案

對于電動(dòng)汽車充電樁以及工業(yè)領(lǐng)域的其他大電流應(yīng)用，需要對電流進(jìn)行持續(xù)的檢測，以保證系統(tǒng)快速而安全地運(yùn)行。這些設(shè)施工作在比較嚴(yán)酷的環(huán)境下，需要經(jīng)受溫度等周圍環(huán)境條件的劇烈變化，如何保證這些設(shè)計(jì)滿足既定的性能指標(biāo)要求，同時(shí)達(dá)到較高的性能價(jià)格比，是這些設(shè)計(jì)所面臨的巨大挑戰(zhàn)。

Allegro MicroSystems，LLC(以下簡稱Allegro)前不久推出了全新的電流傳感器系列IC ACS772/73，能夠?yàn)锳C或DC電流檢測提供經(jīng)濟(jì)而準(zhǔn)確的解決方案。新產(chǎn)品具有200 kHz帶寬，可應(yīng)用于電機(jī)控制、負(fù)載檢測和管理、電源和DC-DC轉(zhuǎn)換器控制以及逆變器控制等應(yīng)用。該系列新產(chǎn)品的一大特點(diǎn)是具備2.5μs的響應(yīng)時(shí)間，可在安全關(guān)鍵型應(yīng)用中快速實(shí)現(xiàn)過流故障檢測。Allegro產(chǎn)品線策略市場總監(jiān)Shaun Milano介紹說，對于風(fēng)能/太陽能等綠色能源功率轉(zhuǎn)換和電機(jī)控制逆變器等應(yīng)用，一般要使用高功率FET和IGBT來開關(guān)控制電流。 ACS772 / 73的快速響應(yīng)時(shí)間允許系統(tǒng)快速檢測過流和快速進(jìn)行短路抑制，從而保護(hù)這些昂貴的開關(guān)元件?？焖夙憫?yīng)時(shí)間能夠使硬件在發(fā)生損壞之前檢測到過流或者短路，并快速關(guān)閉電路以保護(hù)器件。

通過Allegro工廠編程的專有溫度校準(zhǔn)以及主動(dòng)壽命周期漂移檢測和補(bǔ)償，可實(shí)現(xiàn)±2.1%的使用壽命精度。ACS772 / 73不僅在Allegro工廠通過編程來保證具有高的溫度精度，這些IC還具有板載電路，可檢測封裝應(yīng)力的變化。由于壓電效應(yīng)，封裝應(yīng)力改變可能導(dǎo)致霍爾IC中靈敏度的變化，該板載電路可以調(diào)節(jié)傳感器以補(bǔ)償這些壓電應(yīng)力效應(yīng)，并保持傳感器的靈敏度在整個(gè)壽命周期內(nèi)的穩(wěn)定。傳感器另一較難應(yīng)對的問題是溫度漂移，通過Allegro工廠EEPROM編程可以對每個(gè)傳感器進(jìn)行補(bǔ)償。ACS772/73采用集成式溫度傳感器和數(shù)字分段線性溫度補(bǔ)償算法，允許傳感器在五個(gè)溫度范圍內(nèi)調(diào)整IC的增益和偏移，這些范圍涵蓋了傳感器的整個(gè)工作范圍。由于溫度與應(yīng)用中測量的電流相比變化緩慢，因此隨著溫度的變化，傳感器可以與信號路徑平行地調(diào)整增益和偏移。 這種補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)高帶寬、快速響應(yīng)的模擬信號路徑，同時(shí)在整個(gè)溫度范圍內(nèi)提供業(yè)界領(lǐng)先的精度。

ACS772和ACS773的CB封裝是一個(gè)完全集成的電流檢測系統(tǒng)，集成了所有必要的物料清單。這些IC在一個(gè)Allegro專有的小型CB封裝內(nèi)集成有一個(gè)載流母線、一個(gè)層壓磁芯和一個(gè)線性霍爾傳感器IC，客戶無需自行構(gòu)建系統(tǒng)即可感測PCB上的高電流，客戶也無需進(jìn)行磁芯設(shè)計(jì)或?qū)魻柧€性傳感器進(jìn)行編程。該傳感器從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上可提供電氣隔離，因而無需昂貴的光耦合器或隔離運(yùn)算放大器。通過在Allegro工廠進(jìn)行編程，具有更高精度，能夠?yàn)榭蛻籼峁┝艘环N尺寸更小、更經(jīng)濟(jì)的電流檢測方案，從而比競爭的開環(huán)電流傳感器模塊更具有市場競爭力。