集成式电流传感器

电流传感器必须更小、更智能、更便宜。莱姆研发部门正在面向汽车、工业或住宅等广泛领域,积极开发一系列ICS产品,以减少电流传感系统占板面积,简化电流测量集成。

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。

作为50年电量测量领域的领导者,莱姆不断开发新技术以满足客户不断变化的需求。公司目前正在打造一个完整的ICS系列,以满足不断变化的需求和新的应用。

GO 系列

GO series
  • 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 Series
  • 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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什么是集成电流传感器?

集成式电流传感器是基于霍尔效应的传感器,它将电流导体、传感元件、信号处理芯片、一些专用功能(如故障检测)和隔离,全部集成在一个单一的封装中,以减少电流传感功能的占板面积。

为什么使用IC传感器?

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。ICS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。集成式传感器是最优化的硬件,可以在各种环境中感应电流。

在莱姆集成式传感器中采用的是什么技术?

IC传感器可以利用霍尔效应技术进行电流感应。

霍尔效应传感是对电流引起的磁场进行非接触测量的一种方式。霍尔单元是一个传感元件,它将磁场的变化转换成其电阻的变化。当恒定电流通过霍尔单元时,它将给出一个与磁场成比例的电压输出变化。

与传统的霍尔效应电流传感器相反,集成电流传感器没有使用围绕电流导体和传感元件的铁氧体磁芯来集中磁场。它们使用的是差分测量。

得益于差分测量,才有可能在摆脱铁氧体磁芯的同时,保持对外部场扰动的良好反应。差分测量使用2个传感元件(霍尔单元)。它们都接收要测量的磁场,一个带正因子,另一个带负因子。它们还接收任何具有相同入射率的外部场。当2个单元所测得的磁场之间产生差异时,不需要的磁场会相互抵消。

锂离子传感器作为电流传感器的5个优势

集成式电流传感器利用差分测量的优势,摆脱了铁氧体磁芯。摆脱磁芯为嵌入式应用提供了几个优势:

  • 降低成本
  • 提高传感侧的功率密度--莱姆 IC传感器产品在800V应用中高达75A
  • 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,IC传感器可以发挥与众不同的作用?

ICS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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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.