1.1結構特點。
開口式霍爾電流傳感器在傳統(tǒng)閉口霍爾電流傳感器的基礎上進行研發(fā),結構新穎,外形美觀大方,整體由外殼,鐵芯,采樣線路板及固定樹脂構成,外殼材料采用PC/ABS合金,具有耐高溫,機械強度高,環(huán)保等特點,鐵芯采用有取向冷扎硅鋼片,具有性能穩(wěn)定,機械強度高,導磁率極高等特點,線路板與外部接線采用綠色可插拔端子,現場接線方便,可靠。
1.2工作原理。
霍爾電流傳感器是根據霍爾效應,電磁感應原理設計的一種傳感器,按原理可分為開環(huán)方式(直放式)和閉環(huán)方式(磁平衡式),開口式霍爾電流傳感器是在傳統(tǒng)開環(huán)(直放式)霍爾傳感器的基礎上加以改進,與傳統(tǒng)單鐵芯,單霍爾芯片設計不同,為了設計為分體式結構,將鐵芯分離對稱安裝,硬件采用雙霍爾芯片并聯(lián)互補差分輸入。
當原邊電流IP流過一根長導線時,在導線周圍將產生磁場,磁場的大小與流過導線的電流成正比,產生的磁場聚集在磁環(huán)內,通過磁環(huán)氣隙中兩個霍爾元件進行測量,兩霍爾元件標志面相反置于同一磁場內,輸出信號具有互補特征,輸出電壓通過差分放大輸出,不但可抑制共模干擾,也可溫度漂移的影響,輸出電壓VS精確的反映原邊電流IP,一般的額定輸出標定為DC±5V或DC4-20mA。
電信整流器和服務器電源單元(PSU)中的功率因數校正(PFC)電路和逆變電路都需要將高壓側的電流信號檢測到位于低壓側的控制器,因此要用到隔離式電流傳感器,隔離式電流檢測有多種實現方式,例如電流互感器(CT),隔離放大器和霍爾效應電流傳感器,其中,霍爾效應電流傳感器因其簡便易用,準確,體積小且具有直流檢測能力,成為比較理想的選擇。
電流互感器是基于變壓器的原理對電流進行采樣,使用CT可以檢測MOSFET或者IGBT的開通電流,CT的快速響應速度使其非常適合于用做峰值電流控制和過流保護控制,但是基于變壓器耦合原理的CT無法感測直流或非常低頻的電流,從而導致其不能直接檢測工頻AC電流,或因為只檢測開通電流的間接方法而損失測量精度(沒有關斷電流),另外,由于CT需要使用鐵氧體磁芯,體積很難做小,而體積較大的CT又會增大電源開關環(huán)路,產生更高的電壓尖峰和噪聲干擾。
而霍爾效應電流傳感器則是一種精度更高,體積更小的選擇,它可以在直流條件下工作,而且能夠以良好的線性度和精度測量包含了開通和關斷的AC總電流,同時,霍爾效應電流傳感器的體積可以做到SOIC-8的封裝,同一顆集成IC一樣大小,使PCB的布局更加容易,有助于實現更高的功率密度。 |