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Principio y Aplicación de efecto Hall sensor de corriente

August 06 , 2020
La corrección del factor de potencia (PFC) y de circuito inversor circuito en el rectificador de telecomunicación y servidor de la unidad de fuente de alimentación (PSU) de toda la necesidad de detectar la señal de corriente en la red de alta tensión lado para el controlador de la baja tensión de lado, de modo que una corriente aislada de sensor se utiliza. Hay muchas maneras de implementar aislado de detección de corriente, tales como los transformadores de corriente (TC), amplificadores de aislamiento, y de efecto Hall los sensores de corriente. Entre ellos, el De efecto Hall sensor de corriente se ha convertido en una opción ideal debido a su simplicidad, precisión, pequeño tamaño, y DC la capacidad de detección.

El transformador de corriente se basa en el principio de que el transformador de la muestra de la corriente, y el CT puede ser utilizado para detectar el cambio en la corriente del MOSFET o IGBT. La rápida velocidad de respuesta de TC hace que sea muy adecuado para la corriente de pico de control y de protección de sobrecorriente de control. Sin embargo, la TC se basa en el principio del transformador de acoplamiento no sentido de DC o de muy baja frecuencia de las corrientes, por lo que no se puede detectar directamente la frecuencia de la alimentación de CA corrientes, o perder la exactitud de la medición debido a que el método indirecto de detección de sólo el actual (no el actual). Además, debido a que el TC debe utilizar un núcleo de ferrita, es difícil hacer que las pequeñas y una más grande CT aumentará el interruptor de alimentación de bucle, lo que resulta en mayores picos de tensión y la interferencia de ruido.

El efecto Hall sensor de corriente es más precisa y más pequeños elección. Se puede trabajar en la DC condiciones y puede medir el total de la corriente ALTERNA, incluyendo el encendido y el apagado con buena linealidad y precisión. Al mismo tiempo, el volumen del efecto Hall sensor de corriente pueden ser empaquetados como SOIC-8, y el mismo integrado de la IC es el mismo tamaño, por lo que el diseño de la PCB más fácil y ayudar a lograr una mayor densidad de potencia.

La tabla 1 compara el efecto Hall sensor de corriente y transformadores de corriente.
Cuando se aplica el efecto Hall sensor de corriente para una empresa de telecomunicaciones fuente de alimentación o el servidor de la fuente de alimentación, es necesario evaluar la actual gama de la detección, de corriente continua, capacidad de resistencia, la velocidad de respuesta (/ancho de banda) y la tensión de nivel de aislamiento. En algunos casos, la de telecomunicaciones de la fuente de alimentación o fuente de alimentación del servidor también puede necesitar informe de la corriente de alimentación de funcionamiento para el equipo host. En este momento, una alta precisión de Hall sensor de corriente (como TI TMCS1100) puede ayudar al sistema a alcanzar una corriente de precisión en la detección de ≥1%.

La figura 1 muestra el típico circuito de aplicación del efecto Hall sensor de corriente cuando el uso de 3.3 V y 5 V de la fuente de alimentación, respectivamente. En comparación con el uso de 3.3 V de alimentación, con un 5 V fuente de alimentación puede ampliar el actual rango de detección del sensor Hall. Tomar TMCS1100A1 como un ejemplo, la sensibilidad del sensor Hall es de 50 mV/a: Si utiliza un 3.3 V fuente de alimentación, el actual rango de detección es de -33 Un~+33 (bidireccional); cuando se utiliza un 5.0 V fuente de alimentación, la corriente de detección en el rango puede ser extendido A -50 UN ~ + 50A. Además, debe tenerse en cuenta en el diseño que, además de la actual gama de la detección, la corriente continua de la tolerancia del sensor también debe ser considerado. Cuando la tolerancia actual es insuficiente, puede ser optimizado mediante la mejora de la disipación de calor del sensor.
Figura 1: aplicaciones Comunes de efecto Hall los sensores de corriente: de efecto Hall los sensores de corriente con 3.3 V de alimentación (un); de efecto Hall los sensores de corriente de 5 V fuente de alimentación (b)

En el diseño de la placa de circuito mediante el efecto Hall sensor de corriente, los siguientes factores se debe prestar atención a:

l la disipación de Calor: Tratar de aumentar el área de cobre de la corriente principal de alambre, lo que puede mejorar la disipación de calor de la capacidad de la Sala de sensor de corriente, aumentando así el promedio máximo de tolerancia actual del sensor. Además, también puede utilizar una gruesa lámina de cobre del PCB, o colocar algunos de disipación de calor de las vias en el seguimiento principal, o el lugar en el Salón de sensor de corriente y el PCB de seguimiento en el conducto de aire, lo que puede mejorar el promedio de la resistencia a la corriente de la Sala de sensor de corriente. Capacidad.

l de corriente del lado Primario del campo magnético: Durante el diseño, trate de evitar los altos de trazas actuales cerca de la Sala de sensor de corriente.

l de los requisitos de Aislamiento: Considerar la distancia fuga eléctrica y despacho del sistema en general. Cuando el Hall sensor de corriente no puede satisfacer los requisitos de PCB distancia fuga, pueden cortarse las ranuras en la placa de circuito para lograr el nivel de sistema, los requisitos de aislamiento.

En resumen, la TC es más adecuado para la corriente de pico de control y protección de sobre corriente en telecom rectificadores y fuentes de alimentación del servidor de, pero es más grande y menos precisa. El De efecto Hall sensor de corriente es de tamaño pequeño, de alta precisión, simple y fácil de usar, y es más adecuado para la detección de CA de la línea actual. Espero que el uso de la Sala de sensor de corriente introducida en este artículo será útil para todos.
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