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观电路-霍尔(1) [复制链接]

HALL?CSA?谁是英雄

随着霍尔器件越来越便宜,越来越有和CSA一争高下的意思,相比CSA霍尔又有哪些优势。相比CSA霍尔器件又有哪些劣势?

先来看看霍尔器件内部是什么样,见图1。

图1:霍尔电流传感器内部连线(TI)

电流从两个电流PIN进去,两个电流PIN出去,芯片通过内部磁场的变化输出电压/电流,CSA与之相比就是多个Rshunt,图2给出CSA采集电流的典型架构。

图2:CSA电流采集典型架构

多了Rshunt还会带来电阻的温飘问题,不同的电阻温飘系数不同价格也不同,图3给出电阻温飘和电流变化的表格。

图3:电阻温飘计算

源文件下载地址:

https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1225995-1-1.html

或者EEWORLD 分流电阻温飘计算 xutong

分流电阻的温度飘移可以使用大散热器去压制。但CSA的共模抑制比是存在的,还有最大输出共模电压,霍尔则没有这些烦恼,霍尔本身是隔离的。

霍尔也不是没有温飘取TMCS1100A1的温飘来看,25摄氏度温升Vout改变92uV(TYP),TMCS1100A1是50mV/A。那么温度上升25摄氏度电流漂移约20mA其实在个ppm小的电阻与CSA一组合应该是能胜过他的,因为CSA可以放的比较远一点不用和电阻一起发热,主要的温度漂移在电阻上面,CSA到还好,但霍尔没法避免,建议还是对霍尔器件的散热下点功夫。

图4:TMCS1100霍尔器件温漂

单看TI器件的手册不太合适,新增较为常用的霍尔电流传感器。ACS712如下图5所示。

图5:ACS712温度漂移

0.08mV/C,在算上25度温升,刚好等于2mV,约10mA的电流误差,比TI略好。

在TMCS中首先就注意到Sensitivity Error,这个参数比较有意思,看他手册里的公式见图6。代表(霍尔的拟合曲线/理想拟合曲线)/理想拟合曲线*100%,也就是说如果sensitivity error代表了霍尔的线性度。

图6:Sensitivity Error Calc

线性度越差校准就越麻烦在高精度的系统中,校准往往意味着会影响生产速度,尽可能的少校准可能人工成本会优于霍尔省下的其他成本。但如果霍尔的线性度满足要求比较少的点就能完成校准则和CSA没太大区别。

图7: TMCS1100 Sensitivity Error

 


HALL PCB布局

霍尔布局注意:

  1. 使用多层PCB布局
  2. 使用大的散热焊盘
  3. 在引脚周围放通孔改善热传递
  4. 在有风道的情况下确保霍尔器件周围空气流通
  5. 霍尔器件高压和低压留足够的隔离间隙

参考文档

Hall-Effect Magnetic Current Sensing —— TI

 

 

 

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很好,谢谢分享     详情 回复 发表于 2023-2-18 15:20
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希望做一些大家觉得好用的东西!


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沙发
 

很好,谢谢分享

 

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谢谢捧场  详情 回复 发表于 2023-2-18 16:24
 
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ddllxxrr 发表于 2023-2-18 15:20 很好,谢谢分享  

谢谢捧场


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