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)展趨勢對應用特殊元部件提出了要求。對于電流測量也是如此。從基本上來(lái)說(shuō)，若要獲得一定的測量精度，就要求元部件具有相對應的尺寸以及投入相應的成本。本文介紹了一款新一代電流傳感器，該傳感器主要通過(guò)一種特別開(kāi)發(fā)的ASIC技術(shù)來(lái)實(shí)現基于開(kāi)環(huán)霍爾效應的電流傳感器性能改善。

　　目前在市場(chǎng)上我們可以采購到很多霍爾-ASIC傳感器，我們可以用這些傳感器來(lái)測量位置、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量，比如電力電子行業(yè)，對于電磁干擾具有高抗干擾性的優(yōu)點(diǎn)。 這一基礎已經(jīng)使得新集成元件得到了開(kāi)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(kāi)環(huán)霍爾效應電流傳感器結構的所有元件綜合在了一個(gè)單片上?；魻栮嚵凶鳛闇y量元件，后面跟著(zhù)放大級以及擴展編程單元和一個(gè)穩定的帶隙基準電壓。

該元部件具有以下特點(diǎn)：

5V 電源
從0.5到4毫伏/高斯的大測量范圍
可以對偏差和增益進(jìn)行編程（比例或固定）
基準輸入/輸出
可編程溫度補償
接線(xiàn)管腳具有短路和靜電放電（ESD）保護
溫度范圍從 -40°C到+ 125°C。

基準電壓作為測量的零點(diǎn)可以在生產(chǎn)過(guò)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電壓。例如，該基準電壓隨時(shí)都可以通過(guò)一個(gè)來(lái)自A/D轉換器的當前外部基準電壓經(jīng)一個(gè)200Ω的內部載荷阻抗進(jìn)行作用。

　　參數

　　與傳統霍爾元件相比，瞬態(tài)電流的速度幾乎沒(méi)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。對于電流電路短路切斷和調節來(lái)說(shuō)，這個(gè)延遲時(shí)間該足夠。有點(diǎn)長(cháng)些的延遲時(shí)間可以通過(guò)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。

對于在高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)給出了當輸出為大約20mV時(shí)跳過(guò)一個(gè)偏差之后的狀態(tài)，這一結果與3%標稱(chēng)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其進(jìn)行外部或內部過(guò)濾。