测量性能的预期,增加应用程序的范围可以通过开环传感器来解决而不是更复杂的解决方案。gydF4y2Ba
附近新开环电流传感器闭环性能gydF4y2Ba
大卫失业|gydF4y2Ba登月舱gydF4y2Ba
开环电流转换器使用硅霍尔效应设备都是基于一个简单的设计概念和廉价的生产,但他们的简单有一些性能限制。这些限制可以克服使用闭环架构对于一些当前的范围,但是缺点是更昂贵的和身体更大的设计。介绍新开环传感器使用一个专用的特定于应用程序的集成电路(ASIC)的桥梁之间的性能差距今天的开环和闭环传感器。gydF4y2Ba
图1:开环(左)和闭环传感器gydF4y2Ba
介绍gydF4y2Ba
图1显示了开放和闭环电流的工作原理使用电流的磁场测量传感器。都可以用一个大厅细胞在ASIC综合磁敏感元件,并从测量都有隔离的优势包括直流电流和宽的频率范围。gydF4y2Ba
在开环传感器,霍尔电压输出放大输出电流测量的一个副本。然而,任何大厅细胞敏感性的变化,如温度,给了一个错误。电信号在大厅细胞非常低,所以渴望快速响应时间会给一个嘈杂的输出,因为信号带宽要宽。通常,ASIC必须大于信号带宽的电流测量,因为为了克服大厅的抵消和1 / f噪声细胞其输出必须调制高频。这是通过偏压细胞先后在四个正交方向(“旋转”1),然后放大后解调。gydF4y2Ba
在闭环架构中,感应的磁场测量(主要)电流完全取消由次级电流的值是小主:二次匝比和很容易测量的精密电阻RM。大厅的确切敏感性细胞不再是重要的。此外,信号的带宽从大厅细胞和它的噪音可能会保持低,自几千赫以上频率目前在RM直接来自主要:辅助变压器的效果。这些改进,但是,需要一个换能器建设更加昂贵,这限制了多小。此外,最大可测量的主要电流受到实际限制次级电流和二次绕组的匝数。gydF4y2Ba
本文中所述的传感器使用一个ASIC使得闭环传感器的性能接近,但在ASIC设计复杂性的,不是传感器。一旦设计,这个ASIC可用于一系列便宜的开环传感器具有不同的特性。gydF4y2Ba
ASIC和换能器的细节gydF4y2Ba
八堂细胞用于减轻穷人的信号——在开始的信号噪声比。旋转在1.5 MHz消除了大厅细胞偏移量。在信号水平偏低微分结构是用来给免于dv / dt外部干涉。从微分信号转换后单端节约死区,一些选择性筛选应用于关键节点不使用额外的金属层保持dv / dt免疫力。旋转频率的带通滤波器使整体噪声水平低通过限制噪声带宽要求的响应时间,并通过阻止高频噪声组件的混叠信号频率范围。(ASIC的框图如图2所示)。gydF4y2Ba
图2:块Diagramn ASIC用于新开环传感器gydF4y2Ba
在汽车质量标准,越来越多的工业市场要求ASIC充分测试后包装在两个或两个最好的三个温度下。我们利用这个来测量错误中固有的开环结构和存储在芯片上eepm修正。大厅的抵消细胞的温度依赖性和放大器解调后纠正。gydF4y2Ba
EEPROM作为也意味着传感器可以根据用户的喜好进行配置。例如,不同的参考电压可能选择和输出滤波器可能缩小以减少噪音,或扩大以减少响应时间。gydF4y2Ba
这个ASIC的新特性提供一个数字过电流检测(OCD)输出信号链的中间点。因此阈值水平可能高于水平会传统的模拟输出。再一次,具体的阈值水平可能会选择和存储在eepm根据不同的应用需求。gydF4y2Ba
与eepm是单线总线通信ASIC输出接脚。这可能是方便甚至在最终用户的最终应用程序因为这针可能会连接到一个微处理器进行信号处理。gydF4y2Ba
表1总结了一些关键性能参数的新25安培传感器相对于其他开放和闭环传感器。在每种情况下,霍尔效应用作磁探测器。这表明新开环传感器性能的方法和在某些情况下超过闭环设备。传感器在一个给定的应用程序的最终选择取决于哪些参数是最重要的。gydF4y2Ba
图3:信封的强迫症的回应gydF4y2Ba
图3显示了数字强迫症应对当前步骤的传感器输入。的响应时间约2µs部分是由于传感器磁路的延迟,部分是由于电路来验证过电流的存在至少1µs,避免引发强迫症的短峰值。响应的包络线宽约600 ns因为当前步骤不是与ASIC的内部1.5 MHz时钟同步。gydF4y2Ba
图4:信封的dv / dt反应老开放LoopTtransducer(左)gydF4y2Ba
和新的传感器(右)gydF4y2Ba
图4显示了免疫力的新传感器dv / dt干扰与旧设计的外部检查或接地磁路需要获得同等的性能。dv / dt信号的斜率5 kV /µs及其振幅是1 kV。dv / dt之间的延迟信号及其对输出的影响是由于内部样本和保存功能和过滤块。gydF4y2Ba
图5:响应di / dt输入gydF4y2Ba
图5显示了新的传感器的阶跃响应主要当前步骤。响应时间低于2µs。然而,二阶输出滤波器的带宽可能会减少下来也就是其最大的价值增加的响应时间,但给出了相应的降低输出噪声。gydF4y2Ba
图6:传感器gydF4y2Ba
图6显示了两个不同的例子,使用本文中描述的ASIC电流传感器。不需要其他电器元件ASIC所以他们的体积非常小。集中的磁路的磁场ASIC的低成本铁素体这可能是左浮动由于dv / dt ASIC设计中固有免疫。使用相同的ASIC的两个传感器的性能可能是由于不同定义的配置eepm和由于主和磁路安排。gydF4y2Ba
结论gydF4y2Ba
新开环电流传感器的闭环传感器的性能的方法。良好的性能的关键是一个ASIC专门开发针对这些改进。测量性能的预期,增加应用程序的范围可以通过开环传感器来解决而不是更复杂的解决方案。登月舱-电力电子LEM的核心是市场领导者提供创新和高质量的解决方案用于测量电参数。其核心产品——电流和电压传感器广泛的应用程序中使用的驱动器&焊接、可再生能源和电源、牵引、精度高、传统和绿色汽车业务。登月舱的策略是利用其核心业务的内在优势,在现有的和新的市场,发展机会和新的应用程序。登月舱是一个中型,全球公司。在日内瓦(瑞士)生产工厂,索菲亚(保加利亚),北京(中国)以及町田(日本)。与区域销售办公室接近其客户的位置,该公司在全球提供无缝服务。gydF4y2Ba
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