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可實現HEV的高BW感應的線性電流霍爾效應傳感器IC

電子設計 ? 2021-04-29 08:54 ? 次閱讀

抽象的

已經開發出一種新的線性電流霍爾效應傳感器IC,以適應混合電動汽車(HEV)逆變器電流感測應用的精度和帶寬要求。該器件采用專有的SIP封裝,并采用了下一代斬波器穩定信號調理和濾波電路,二者結合在一起可提供高達120 kHz帶寬的低噪聲模擬輸出信號。通過引入專有的分段線性溫度補償,可以在業界領先的精度水平上實現這一目標,該補償可以在整個工作溫度范圍內穩定零磁場偏移和輸出靈敏度,而不會影響高帶寬信號路徑。該器件非常適合使用需要高頻工作的核心配置的所有電流感測應用。

介紹

典型的HEV逆變器中的全橋驅動器將直流電池電壓轉換為三相交流電壓,以驅動連接到傳動系統的交流電動機(見圖1)。

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圖1典型的逆變器電路應用

測量逆變器相電流,然后將所得信息用于控制脈沖寬度調制(PWM)逆變器開關(通常為IGBT)。逆變器控制回路需要高精度的高帶寬電流傳感器IC,以最大程度地提高電機轉矩和總體電機效率。具有快速響應時間的高端電流傳感器IC還可以提供過電流保護。Allegro?A1366線性霍爾效應傳感器IC旨在滿足HEV逆變器應用的高帶寬,高精度要求。在這些應用中,線性霍爾效應傳感器IC通常放置在鐵磁“ C”形磁芯的間隙中,該磁芯圍繞電動機中的每個逆變器相導體(見圖2)。隨著電流在導體中流動,

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圖2 A1366電流檢測配置

Allegro的專有設計功能使A1366成為在HEV逆變器,大電流電機控制或任何其他高頻,大電流應用中使用的理想傳感器IC。這些功能包括特殊包裝,先進的斬波器和過濾技術以及數字溫度補償算法。這些創新使業界領先的高精度120 kHz帶寬線性霍爾效應傳感器IC成為可能,在HEV電流傳感器應用中表現出色。

本文將重點關注下一代封裝,IC設計創新及其對傳感器IC性能的影響。它還將包括有關核心設計的簡短應用討論。

模擬信號路徑和帶寬

圖3顯示了A1366線性霍爾效應傳感器IC的簡化框圖??梢郧宄乜吹絺鞲衅鞯哪M信號路徑。模擬輸出信號與電源電壓成比例,當施加的磁場為零時,其標稱值為VCC / 2。輸出將在正或??負方向上偏離VCC / 2,具體取決于圖2芯結構中所施加磁場的極性或電流方向。

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圖3 A1366框圖

霍爾元件傳感器產生一個小的信號,必須以高增益對其進行放大。隨著環境溫度的變化,高放大倍數很難產生穩定的輸出信號。A1366的放大器設計可通過BiCMOS工藝實現,該工藝可結合數字電路實現精確的放大器設計。增加的數字電路用于Allegro的工廠編程。增益和失調都可以在工作溫度范圍內調節。此外,霍爾元件和放大器級均經過斬波穩定,以最小化溫度范圍內的失調漂移。Allegro還開發了專有的斬波穩定和陷波濾波技術,盡管線性霍爾效應傳感器IC需要大的信號增益,但仍可實現低噪聲輸出。實際上,降噪的世代改善幅度大于一個數量級。A1366代表Allegro生產的最高帶寬和最高分辨率的模擬輸出傳感器。在整個120 kHz帶寬下,六個sigma峰峰值噪聲約為6 mV。

A1366的模擬輸出響應時間小于4μs,該速度足以保護IGBT器件免受過電流或短路事件的影響。在較低頻率的應用中,可以對輸出進行濾波以降低輸出上的噪聲并提高分辨率。高帶寬不僅可以通過模擬信號路徑設計來實現,還可以通過單列直插式封裝(SIP)(稱為KT封裝)來實現。

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發表于 08-17 16:44 ? 342次 閱讀
DRV5053 DRV5053 數字鎖存霍爾效應傳感器

DRV5033-Q1 DRV5033-Q1 數字鎖存霍爾效應傳感器

DRV5033-Q1器件是一款斬波穩定霍爾效應傳感器,能夠在整個溫度范圍內提供具有出色靈敏度穩定性和集成保護特性的磁場感測功能。 DRV5033-Q1對磁場兩極方向的響應相同。當應用的磁通量密度超過B OP 閾值時,DRV5033-Q1開漏輸出變為低電平。輸出將保持低電平,直到磁通量密度降至B RP 以下之后變為高阻抗。輸出灌電流能力為30mA。反向極性保護高達-22V的寬工作電壓范圍(2.7至38V)使得此器件廣泛適用于各種汽車信號。 該器件提供針對反向電源情況,負載突降以及輸出短路或過流故障的內部保護功能。 特性 數字全極開關霍爾傳感器 符合汽車類應用的AEC-Q100標準 1級:T A = -40至125°C(Q,請見) 0級:T A = -40至150° C(E,請見) 出色的溫度穩定性 在溫度范圍內B OP ±10%< /li> 多種靈敏度選項(B OP /B RP ): ±3.5 /± 2mT(FA,請參見) ±6.9 /±3.5mT(AJ,請參見) 檢測南北磁場 支持寬電壓范圍 2.7V至38V 無需外部穩壓器 開漏輸出(30mA灌電流) 35μs快速上電時間 小型封裝尺寸 表面貼裝3引腳小外形尺寸晶體管(SOT)-23(DBZ) < li> 2.92mm×2.37mm 插...
發表于 08-17 16:39 ? 173次 閱讀
DRV5033-Q1 DRV5033-Q1 數字鎖存霍爾效應傳感器

DRV5023 DRV5023 數字鎖存霍爾效應傳感器

DRV5023器件是一款斬波穩定霍爾效應傳感器,能夠在整個溫度范圍內提供具有出色靈敏度穩定性和集成保護特性的磁場感測解方法。 當應用的磁通量密度超過B OP 閾值時,DRV5023開漏輸出變為低電平。輸出將保持低電平,直到磁通量密度降至B RP 以下之后變為高阻抗。輸出灌電流能力為30mA。反向極性保護高達-22V的寬工作電壓范圍(2.5至38V)使得此器件廣泛適用于各種工業信號。 該器件提供針對反向電源情況,負載突降以及輸出短路或過流故障的內部保護功能。 特性 數字單極性開關霍爾傳感器 出色的溫度穩定性 溫度范圍內的靈敏度為±10% 多個靈敏度選項(B OP /B RP ): 3.5 /2mT(FA,請參見) 6.9 /3.2mT(AJ,請參見) 14.5 /6mT(BI,請參見) < /ul> 支持寬電壓范圍 2.5V至38V 無需外部穩壓器 寬運行電壓范圍 T A = -40至125°C(Q,請見) 開漏 小型封裝尺寸DBZ) 2.92mm×2.37mm 插入式3引腳TO-92(LPG) 4.00mm×3.15mm 保護特性 反向電源保護(高達-22V) 支持高達40V拋負載 輸出短路保護 輸出電流限制 應用 對接檢測 門開關檢測 接近感測 閥定位 脈沖計數 所有商...
發表于 08-17 16:37 ? 302次 閱讀
DRV5023 DRV5023 數字鎖存霍爾效應傳感器

Allegro MicroSystems, LLC發布全新反向偏置差分式線性霍爾傳感器IC

美國新罕布什爾州曼徹斯特市 – 服務于汽車、工業和消費/計算等高增長應用市場的高性能電源和傳感器IC....
的頭像 西西 發表于 04-25 15:49 ? 4474次 閱讀
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淺談干簧管傳感器與霍爾效應傳感器

干簧管傳感器的質量及可靠性最引人注目的應用是用于自動測試設備(Ate)。在這種設備中技術是一流的,干....
發表于 03-14 10:02 ? 1933次 閱讀
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深度闡述基于磁傳感器的4類傳感器

磁傳感器是一種把磁場、電流、應力應變、溫度、光等外界因素引起的敏感元件磁性能變化轉換成電信號,以這種....
的頭像 傳感器技術 發表于 02-01 15:58 ? 8018次 閱讀
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開關型霍爾效應傳感器的特性分析

開關型霍爾效應傳感器是磁敏接近式傳感器,具有應用靈活、寬工作電壓范圍和采樣頻率高等特點,是一種可靠性....
的頭像 電子設計 發表于 12-18 18:20 ? 10449次 閱讀
開關型霍爾效應傳感器的特性分析

TLE4941差速雙霍爾效應傳感器集成電路在輪速中的應用

The Hall Effect sensor IC TLE4941 is designed to p....
發表于 09-22 12:50 ? 731次 閱讀
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霍爾效應傳感器906_906B,907_907B型號介紹

  906/906B和907/907B霍爾效應傳感器與產生磁場的脈沖發生器配套使用,如Electro....
發表于 09-20 15:04 ? 459次 閱讀
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電機控制除去傳感器大幅降低成本并提高可靠性

關鍵字:BLDC 電機控制 霍爾效應傳感器 電機控制器 電機在我們日常生活中的幾乎每個部分都發揮著作....
發表于 09-15 08:53 ? 427次 閱讀
電機控制除去傳感器大幅降低成本并提高可靠性

讓高集成度電機驅動更安全、環保和智能的方案

隨著電機驅動的發展,市場對電機驅動出現了新的要求--更安全(運行穩定,故障率低)、更環保(高效率,低....
發表于 09-28 18:22 ? 860次 閱讀
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初露崢嶸,無傳感器馬達設計降低系統成本與故障率

無傳感器馬達應用將大受歡迎。為感應無刷直流馬達(BLDC)及永磁同步馬達(PMSM)轉子位置,馬達系....
發表于 07-24 08:46 ? 636次 閱讀
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設計工程師如何正確選擇霍爾效應旋轉位置傳感器?

可靠性和長使用壽命:傳感器集成電路包括調節電路、保護電路和永磁體,須采用符合防護等級IP67的堅固封....
發表于 06-26 10:11 ? 578次 閱讀
設計工程師如何正確選擇霍爾效應旋轉位置傳感器?

霍爾效應旋轉位置傳感器應用詳解

霍爾效應旋轉位置傳感器使用磁場代替機械電刷或表盤,專用于測量運動部件的角位置。這種產品采用具有磁性偏....
發表于 06-26 10:05 ? 2918次 閱讀
霍爾效應旋轉位置傳感器應用詳解
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