集成式电流传感器

电流传感器必须更小、更智能、更便宜。LEM 的研发部门正在积极开发一系列电流传感器集成电路,以减少电流传感功能的占地面积,简化电流测量在汽车、工业或住宅等广泛应用中的集成。

在低电流下,分流器仍然是一个可行的解决方案,但它们有隔离的挑战,不能单独提供电流感应功能。它们需要放大器和/或模拟-数字转换(ADC)来对测得的电压降进行信号处理。

由于半导体制造和封装的技术进步,现在有可能将电流传感器的所有功能集成在一个单一的封装中。电流通过器件,感应磁场由两个霍尔效应片感应,所有过程可在无接触情况下进行,并自带隔离功能,电压信号在特定应用集成电路(ASIC)内处理,ASIC也可以增加其他特别的功能。

50 年来,作为电气测量领域的领导者,LEM 不断开发新技术,以满足客户不断变化的需求。公司目前正在构建一个完整的电流传感器 IC 系列,以满足不断发展的需求和新的应用。

GO 系列

GO 系列 ICS 集成式电流传感器
  • 标准包装,占板面积小
  • 高性价比
  • 是小型驱动器、机器人、太阳能逆变器、电动自行车等的完美折中选择。

主要特征

  • 25°C下1%的精度
  • 低漂移(偏移:75uV/°C,增益:200ppm)
  • 17mA电源消耗
  • 固定和成比率输出

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HMSR系列

HMSR 系列 ICS 集成式电流传感器
  • SOIC 16 pin脚兼容封装
  • 极高的精度: 在温度和测量范围内的典型精度为0.5% - <<0.5% 迟滞误差
  • 抗干扰能力强

主要特征

  • 在125°C时,电流范围为6-30Arms(峰值75A)
  • 隔离度: 4,950 Vrms
  • Ipn常温精度 25°C: 0.78 %
  • Ipn全温度范围精度 -40C~125°C:1.4 %

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GXS 系列

GXS 系列 ICS 集成电流传感器
  • 标准封装,占地面积小(SOIC 8)
  • 成本效益高
  • 高带宽 (1MHz)

主要特点

  • 开环多量程电流传感器: 5-60A
  • 隔离 3000Vrms
  • 低电阻:1.2 mΩ
  • 固定输出和比率输出

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GXN 系列

GXN ANC ICS 集成电流传感器
  • 高带宽(1MHz)
  • 高浪涌(13kA)
  • 高隔离度
  • 快速过流检测

主要特点

  • 开环多量程电流传感器:10~100A
  • 低电阻: 0.85 mΩ
  • 隔离 5000Vrms

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GXM 系列

GXM 系列 ICS 集成电流传感器
  • 高带宽(1MHz)
  • 卓越的电流和浪涌能力(20kA)
  • 高精度、低电阻
  • SOIC 10L 封装

主要特点

  • 开环多量程电流传感器: 50~200A
  • 低电阻: 0.27 mΩ
  • 隔离 5000Vrms

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有关 LEM 电流传感器 IC 的更多信息

什么是集成电流传感器?

电流传感器集成电路(IC)是一种磁性电流传感器,它将电流导体、传感元件、信号处理芯片(其中包含故障检测等专用功能)以及隔离电路集成在一个封装中,从而缩小了电流检测功能的占用面积。

为什么要使用电流传感器集成电路?

对于低电流,分流器仍然是一种选择,但它们有绝缘问题,需要额外的电子部件来共同完成电流感应功能。电流传感器集成电路是高度集成的产品,在每个应用中都能无缝工作。它们是莱姆长达50年的基本电气知识、客户应用理解和产品创新的结果。集成电流传感器(ICS)是最优化的硬件,可以在各种环境中感应电流。

LEM 的电流传感器集成电路采用了什么技术?

电流传感器IC可采用霍尔效应技术或TMR技术进行电流检测。

霍尔效应传感提供了一种非接触式测量电流产生的磁场的方法。霍尔传感器是一种将磁场转换为成比例电信号的传感元件。当恒定电流流过霍尔传感器时,产生的霍尔电压会随磁场强度的变化而变化。

与传统的霍尔效应电流传感器不同,集成式电流传感器不会在电流导体和感测元件周围使用铁氧体磁芯来集中磁场。

相反,电流传感器IC采用无芯设计,并集成了一个铜导体,可将被测电流直接通过封装传输。两个霍尔传感器元件经过精心布局,以实现差分测量。这两个传感器均检测被测电流产生的磁场,但极性相反,而外部磁场对它们的影响则相同。通过将两个传感器的输出值相减,外部磁场的影响在很大程度上被抵消,从而提高了测量精度和抗干扰能力。

LEM 集成式电流传感器的 5 大优势

摆脱磁芯为嵌入式应用提供了几个优势:

  • 降低成本
  • 提高了传感侧的功率密度—LEM电流传感器IC产品的电流容量最高可达200A。
  • 电流测量不受磁滞现象的影响
  • 工作温度不受超过铁氧体退磁的居里温度(105°C)的限制,而是受器件的最大结温限制
  • 频率和带宽不受磁芯磁性元件固有的饱和度的限制。

在哪些应用中,集成电路传感器可以发挥重要作用?

电流传感器集成电路适用于需要精确控制、效率和保护的应用。它们允许设计者以即插即用的方式实现电流传感功能,几乎只用一个部件就能解决他们的所有问题。

例如,在DC/AC变频器和电机驱动中,莱姆 GOHMSR可以提高紧凑性并简化设计:

  • 低功率损耗的集成传感器可以放在更靠近热源的地方,如微控制器和晶体管
  • 集成隔离可简化PCB布局
  • 内置OCD确保微控制器能以最小的延迟将系统置于安全状态。
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探索我们的集成电流传感器系列

标准和证书

GO 系列 HMSR 系列
IEC 61800-5-1: 2007 IEC 61800-5-1: 2007
IEC 62109-1: 2010 IEC 62109-1: 2010
IEC 62368-1:2018 (supersedes IEC 60950-1: 2005) IEC 60950-1: 2005
UL 1577: 2014 UL 1577: 2014 (pending)
UL 62368: 2019.  

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ICS 白皮书封面

通过我们的综合白皮书,探索集成电流传感器的世界。

随着电子产品的功能越来越强大,结构越来越紧凑,隔离式电流传感器为空间受限的应用提供了精确、可靠的电流传感解决方案。

本指南深入探讨了这些传感器的高效和安全应用,体现了 LEM 对创新和可持续发展的承诺。

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