AllegroMicroSystems電流傳感器IC可以分為三大類：需要外部磁芯的傳感器，具有封裝內(nèi)置磁芯的傳感器，以及具有集成載流環(huán)（但無(wú)磁芯）的傳感器，最后一類就是具有共模場(chǎng)抑制（CMR）功能的傳感器，本文將探討CMR的機(jī)制，并重點(diǎn)介紹如何充分利用此機(jī)制來(lái)優(yōu)化電路板設(shè)計(jì)和布局。
背景。
在使用集成載流環(huán)的IC中，載流環(huán)可以產(chǎn)生IC能測(cè)量的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)通過(guò)霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)換成電壓，此霍爾電壓正比于電流大小和方向，是特定電流傳感器IC引線框產(chǎn)生磁場(chǎng)的示例，箭頭指示通過(guò)引線框的電流，彩**表示100A直流電通過(guò)傳感器時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，為了表達(dá)清晰，圖中移除了電流源。
使用配備集成載流環(huán)的IC具有很多優(yōu)勢(shì)：無(wú)需磁芯，基本沒(méi)有磁滯，功率低，并且具有較高的溫度精確度，但是，由于不存在磁芯，傳感器容易受到磁體或傳感器IC周圍導(dǎo)線電流產(chǎn)生的雜散磁場(chǎng)的影響，為了抑制雜散磁場(chǎng)的出現(xiàn)，電流傳感器Allegro的很多電流傳感器都具有雙霍爾共模抑制方案，霍爾板的布置方式要確保當(dāng)電流通過(guò)IC集成導(dǎo)體或載流環(huán)時(shí)，每個(gè)霍爾板感應(yīng)的場(chǎng)極性相反，兩個(gè)霍爾板的位置用H1和H2表示，可以從圖中看出，這兩個(gè)區(qū)域具有方向相反的磁場(chǎng)。
采用CMR技術(shù)的基本原理是：如果兩個(gè)霍爾板的信號(hào)相減，然后可以將集成環(huán)引發(fā)的信號(hào)求和，這樣就可以抑制來(lái)自進(jìn)入IC的任何雜散磁場(chǎng)共模（單極）信號(hào)，簡(jiǎn)單舉例，假定每個(gè)霍爾板的磁場(chǎng)±B大小相等，方向相反。
智能電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用高隔離度的電壓，電流，功率等傳感器，因?yàn)橹挥懈兄@些基本信息，電網(wǎng)才有可能進(jìn)行智能控制，但目前這些傳感器均是采用霍爾敏感頭+處理電路+外殼+接插件的傳統(tǒng)方式，未能集成化，體積大，生產(chǎn)調(diào)試校準(zhǔn)工作量大，成本高。
磁傳感器中的霍爾電流傳感器，在無(wú)刷電機(jī)中應(yīng)用極為廣泛，在小至計(jì)算機(jī)中CPU的散熱風(fēng)機(jī)，大至電動(dòng)自行車中的中等功率無(wú)刷電機(jī)中都有，另外，電動(dòng)車上調(diào)速轉(zhuǎn)把的扭矩傳感器用電流傳感器的也是霍爾傳感器。
在使用無(wú)刷電機(jī)的領(lǐng)域，電機(jī)中的換相采用霍爾傳感器是當(dāng)前的主流，例如在汽車，航天，工業(yè)，農(nóng)機(jī)，控制，軍工等等領(lǐng)域，只要用到無(wú)刷電機(jī)，都需要霍爾傳感器，在電動(dòng)自行車領(lǐng)域規(guī)模較大，另外，在翻蓋手機(jī)上也用微功耗霍爾IC。
磁傳感器要想得到發(fā)展，首先就要提高靈敏度，惡劣條件下的穩(wěn)定性，降低工作電壓，微功耗，其次是敏感元件及其處理電路集成化，小型化，第三必須做到功能多樣化，同一種敏感機(jī)理的敏感器，引用和融合了電子技術(shù)其他分支的相關(guān)成熟技術(shù)，可形成新功能或復(fù)合功能的新型品種，最后要便于組網(wǎng)，傳感器捕獲的信息便于與其上層，下層機(jī)接口和有線或無(wú)線傳輸，以利執(zhí)行，保存，處理。
磁傳感器有霍爾效應(yīng)集成電路，韋根傳感器，金屬膜磁敏電阻，銻化銦磁敏電阻等多種，其中霍爾效應(yīng)集成電路有開(kāi)關(guān)型，鎖定型，線性型等，廣泛應(yīng)用于民用，工業(yè)，控制，軍用，航天等領(lǐng)域，此類傳感器在國(guó)內(nèi)我們公司是發(fā)源者。
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