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ACS712是一种低噪声、使用方便、性价比高的线性电流传感器，主要应用于电机控制、载荷检测和管理、开关式电源和过电流故障保护等，特别是那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用中。 ACS712传感器 ACS712内置有精确的低偏置的线性霍尔传感器电路，能输出与检测的交流或直流电流成比例的电压，具有响应时间快（对应步进输入电流，输出上升时间为5μs），50kHz带宽，总输出误差最大为4%，高输出灵敏度（66mV/A～185mV/A），绝缘电压高等特点。 2.1kVRMS，几乎是绝缘的。 ACS712内含一个电阻RF(INT)和一个缓冲放大器，用户可以通过FITER引脚（第6脚）外接一个电容器CF与RF(INT)组成一个简单的外接RC低通滤波器，由于内部缓冲放大器能消除因芯片内部电阻和接口负载分压所造成的输出衰减，所以外接的RC低通滤波器不会影响信号的衰减，且可进一步降低输出噪音并改善低电流精确度。 由于ACS712采用单电源5V供电，本感测系统电源采用LP2980AIM5-5低压降稳压器，这是一款具有使能功能的5V固定电压输出的低压LDO。LP2980输出电压精度可达±0.5%(A级)，休眠时电流不超过1μA，外围电路非常简单，只需在稳压输出引脚接上一个1μF电容器即可。 芯齐齐BOM分析 本电流检测方案BOM元器件总数27个。其中，ACS712传感器芯片来自Allegro公司，采用小型SOIC8封装，引脚1和2、3和4均内置保险。检测直流电流时，1和2、3和4分别为待测电流的输入端和输出端。该芯片一款经典霍尔电流传感器，虽然市场有库存，在新设计中建议改用ACS723/ACS724或ACS71240。 LP2980AIM5-5 LDO芯片输出固定5V电压，该芯片来自TI，采用5引脚脚SOT-23 (DBV)封装，工作温度范围-40°C to 125°C。 PCB布线时，由于HALL元件在芯片中心下方，应避免走线和信号干扰影响。在高压大电流情况下需考虑爬电距离，其他电流信号尽量远离输入电流引脚。

测量 50A 以上电流：意瑞隔离集成式电流传感器 CH704 在各类电机、电源和功率系统中，电流检测是常见需求。而对于超过 50A 的电流检测，要考虑的因素相对更多，如散热、检测方案的占板面积以及可能的隔离电压需求等。传统的 shunt 电阻加运放，可能热损失较大且若是高边检测对运放共模范围要求可能也高；如果有隔离需求，还要外加光耦器件等。而对于电流互感器来说，其体积较大并且易有磁饱和问题。 采用隔离集成的、内置小型磁环的霍尔电流传感器芯片可有效应对以上问题，为用户带来小型化、高精度、简便设计的解决方案。 产品简介 图 1 ： CH704 芯片外观图 图 2 ： CH704 评估板 EVM 图 CH704 系列产品是意瑞专为 50A 以上大电流检测应用开发的隔离集成式电流传感芯片，具有高精度、增强绝缘耐压、高可靠性、低功耗等优点。该芯片内部集成一个精密的可编程线性霍尔芯片、一个小型聚磁环以及一个导通电阻为 0.1mΩ 的铜排，可实现 +/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A 的电流检测，并且通过工厂预编程可测量最大 400A 的浪涌电流。内部的低偏移、斩波稳定的线性霍尔芯片 结合独特的温度补偿电路设计，实现 CH704 全温范围（ -40 ℃到 150 ℃）内良好的温度一致性。出厂前芯片已做好灵敏度和静态（零电流）输出电压的校准，全温度范围内提供 ±1% 的典型高精度。 主要参数 • 介质强度测试电压： 4800Vac • 基础隔离工作电压： 1187Vdc / 840Vac ；加强绝缘工作电压： 672Vdc / 475Vac • AEC-Q100 车规级芯片认证 (CH704A) • 输出电压与电流成正比： +/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A • 可测量 200Adc （ 85°C 环境温度）；可测量高达 400A 的浪涌电流 • 5V 供电；带宽 180kHz ；响应时间 < 2μs • 内部集成磁环有效抗杂散磁场干扰，剩磁 < 1mV • 工作温度范围： -40°C 到 150°C 应用场景 • 汽车电子： OBC ， DC-DC ， EPS 电机等 • 工业控制：不间断电源（ UPS ）、焊机 / 移动通信设备等电源供电 • 大功率电机：平衡车 / 独轮车控制器、热泵 / 制冰机等 • 能源：如过程控制、蓄电池检测、能量测量等 应用举例① – 不间断电源 UPS 在 UPS 系统中，供给负载的所有电力都会经过整流 / 充电器和逆变器的双重转换（即 AC-DC-AC ）。整流器对电池进行浮充电以保持电池处于满充状态。而当超限或市电停电时， UPS 开启电池放电工作，逆变器和电池不间断地投入为负载供电。当 UPS 内部故障或负载电流瞬变抑或人为停止逆变器时，负载可无间断地切换到旁路交流输入（启动旁路运行）。 霍尔电流传感器用于控制浮充电源，保证电池正常工作。 CH704 的响应速度快（ <2us ）和高带宽（ 180kHz ），在此类应用中优势明显。 图 3 ： CH704 在 UPS 不间断电源系统中的应用 应用举例② – 电机相电流检测 电机的输出扭矩控制是电机控制系统的关键。以 PMSM 电机 FOC 控制算法为例，其输出扭矩为以下公式。其中，红色框出部分为电流传感器采集的三相电流。传感器的精度和延迟性会直接影响扭矩精度的计算。 针对不同功率的电机，其相电流的大小及过流检测的阈值也不同。意瑞不同的电流传感器产品可覆盖 5A 至上千安培范围（单芯片方案或搭载磁环方案）。针对 50-200A （或瞬态电流至 400A ）的场合， CH704 可做到全温范围内 1% 的典型检测精度，以及 <2us 的响应速度，可以满足多种工况需求。 图 4 ：电机三相电流检测示意图 图 5 ： CH704 在不同环境温度下， 最大可检测的持续电流大小 应用举例③ – 汽车 OBC ， DCDC 汽车 OBC 和 DCDC 系统上的电流检测需求与具体的 OBC 架构及车型相关。 1 个典型的 OBC （如图 6 所示）由多个级联级组成，包括功率因数校正 PFC 、 DC-DC 转换器、次级整流、辅助电源、控制及驱动电路。 PFC 输入端（ AC ）和 OBC 输出端（ DC ）都需要电流传感器芯片。目前流行的 OBC 功率等级是 3.3kW 、 6.6kW 、 11kW 和 22kW ；根据不同设计，可由单相或三相电源供电。以 6.6kW 单相 220V/30A 交流电源为例，考虑 2.5-3 倍的过流阈值，可采用 CH704 的 +/-100A 规格做 PFC 输入端的检测；在 OBC 输出端，考虑高压直流总线上百伏至 800V 之间， DC 电流不大，可采用 CH704 的 +/-50A 规格实现。 图 6 ： CH704 在汽车 OBC, DC-DC 中的应用 引脚定义与型号 CH704 采用 5-PIN CFF 封装，其引脚分布如图 7 所示，采用单电源 5V 供电。其中引脚 4 与 5 为电流检测端；引脚 3 与 2 分别代表输出和接地；引脚 1 为芯片供电端。 CH704 系列共有 8 个产品型号，命名规则及具体型号如图 8 和图 9 所示。 图 7 ： CH704 引脚分布 图 8 ： CH704 型号命名规则 图 9 ： CH704 型号列表

电流测量在化工电气技术管理中有非常重要的地位。我们知道，工厂里面的动力系统大多靠电力提供，最经典的就是电动机，电动机提供功率的大小与电流的大小存在某种对应关系，确定了电流的大小，也就知道了提供的功率，并可以通过功率的数据去判断：电动机的运转是否正常、负荷侧设备（风机、水泵、搅拌器等）运转状态是否正常、电机与负荷的配合是否合理。 一个完整的测量系统，包括：信息的提取、转换存储与传输、显示和记录、处理和分析等各环节。电流的测量也涉及信息的提取，这个任务是由电流传感器来完成的。 电流互感器是根据机电继电保护来进行设计的，因此，电流互感器在运行的时候通常会有较大损耗。 电流互感器现在测量大电流体积也应该很大。它不仅消耗铜和钢，而且安装和拆卸时也消耗人力和时间。在测量电流时，电流互感器应与主导线串联，与电流表连接的二次导线应较粗，给远程测量和远程控制带来很大的麻烦。 在测量中，要求信号传输的精度，而在保护中，信号的动态范围往往是比较大的，因为受到铁心磁饱和的限制，所以平时都是采用电磁式电流互感器把计量用电流互感器和保护用电流互感器给分开来。 如果遇到短路电流比较大的情况下，电流互感器铁心就会饱和，电流的信号就会失真。因此，需要复杂而昂贵的保护装置来将失真信号校正为其原始形状。 传统电流传感器就是指电流互感器，现有的电流互感器检测，测量电流所使用的互感器，是由一个封闭的铁心和缠绕在铁心上的初级线圈及次级线圈所组成，其原理与结构和一般小型变压器相同。 它安全可靠。无过流、烧坏等缺陷，无高压危险。配合现代数字集成电路和数字控制电路。它的功能将更加完善，能够实现远程数字遥测和远程控制监控工作。 制造业中电流互感器主要用于其电力系统的继电器保护和计量、电气设备的负荷监测控制，对于电流互感器的精度要求不太严格，但对其稳定可靠性要求较高，这与制造业连续生产的特点相吻合。 以上内容由普科科技PRBTEK整理，公司致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、电源纹波探头、柔性电流探头、近场探头、逻辑探头、功率探头和电流传感器等，满足客户多样化测试需求。普科科技PRBTEK官网：www.prbtek.com

意瑞半导体是一家专注传感与控制芯片研发的国产半导体公司。在霍尔传感器芯片领域，意瑞拥有国内最全的产品序列，包括开关型霍尔，单芯片电流霍尔传感器，线性霍尔（电流传感器模组）和齿轮传感器等。其产品按照车规级设计，一直以性能好、稳定性高、失效率低著称。失效率甚至大幅低于国外大厂，在国内芯片厂商中更是一枝独秀，因此在客户端广受好评。 其中，意瑞的电流传感器是国内首家突破大电流高耐压要求的 SO8 封装设计瓶颈的公司，电流传感器产品年出货量数百万（国内唯一一家）。比如它的电流霍尔传感器产品 CH701 帮不少客户解决了 ACS712 、 ACS710 等芯片空缺的困境。 以下是 CH701 与 ACS712 的对比。 1. 相较于 ACS712 的 5V 供电能力， CH701 拥有更全的产品型号，额外增加了 3V3 供电的选项。 2. 芯片内部通流电阻仅为 0.8mohm ，大大改善了 ACS712 大电流时芯片发烫的问题。最大支持电流也提高到了± 50A 的范围。 3. 全温度范围内线性度误差可以做到 1% ，相对于 ACS712 的± 4% ，在测量误差方面有了极大的提升。 4. CH701 拥有更高的带宽以及更快的响应速度，满足电机系统过流时快速保护的需求。 5. CH701 在耐压方面也更胜一筹，可以支持到 725V 的母线电压（兼容单相和三相电网的应用），而 ACS712 仅仅能支持到单相电的场合（且裕量很小）。 表 1 CH701 和 ACS712 性能比较 Specifications CH701 ACS712 Supply voltage 3V3 5V 5V Primary Conductor Resistance 0.8mohm 1.2mohm Current ability ±50A ±30A Sensitivity Errorr(-40~150°C) ±2% ±4%(-40~85°C) fBW bandwidth 120khz 80khz Tr(with 1nF filter cap) 3us 5.8us VISO 3000V 2100V VWFSI 725V 354V Ta(Operating Ambient Temperature) -40°C to 150°C -40°C to 85°C ESD ±8kv(HBM) ±1.5kv(CDM) NA

AllegroMicroSystems发布新式电流传感器。ACS758是一款增强散热功能、高电流、基于霍尔效应的线性电流传感器，可为交流或直流电流感测提供经济实惠的精密解决方案。与Allegro上一代电流传感器产品相比，该器件具有更高的带宽及更低的输出噪音。典型应用包括电动机控制、载荷检测和管理、电源和直流至直流转换器控制、逆变器控制和过电流故障检测。 　　 　　该器件由一个精确、低偏移的线性霍尔传感器电路组成，且其铜制的电流路径靠近霍尔传感器晶片。通过该铜制电流路径施加的电流能够生成可被集成霍尔IC感应并转化为成比例电压的磁场。通过将磁性信号靠近霍尔传感器及将高性能的铁磁心并入Allegro的定制CB封装，实现器件精确度优化。精确的、成比例电压由稳定斩波型低偏置BiCMOS霍尔IC提供，该IC出厂时已进行精确度编程。 　　 　　Allegro独有的集成屏幕技术提供的对电流导体dV/dt信号和杂散电场的高耐受力，确保高端、高电压应用中的低输出纹波和低偏置漂移。该传导通路的内电阻通常是100，具有较低的功率损耗。传导通路的接线端与传感器引脚(引脚1到3)电气绝缘。这样，ACS758传感器系列可用于那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用。 　　 　　ACS758系列是无铅产品。所有的引脚均镀以100%雾锡，封装内无任何铅存在。大量规引脚框是以无氧铜制造。 【产品用途】 典型应用包括电动机控制、负载检测及管理、电源和过流保护 【产品规格】 PFF-5 【生产厂家】 Allegro 【产品说明】    功能及优点  高可靠性的单片霍尔 IC  单个 +5 V 电源  3 kVRMS 隔离电压： 端子 4/5 与管脚 1/2/3 之间，时间可达 1 分钟  35 kHz 带宽  汽车温度范围  下线工厂校准增益和偏移  超低功率损耗：100 µΩ 内部传导电阻  电源电压的成比例输出  极度稳定的输出偏移电压  小型封装尺寸，安装简便  输出与交流和直流电流成比例    描述  Allegro ACS75x 电流传感器 IC 系列为工业、汽车、商业和通信系统的电流感测提供经济实惠、精确的解决方案。该器件采用封装设计，便于客户使用。典型应用包括电动机控制、负载检测及管理、电源和过流保护。  该器件由一个低偏移的精密线性霍尔传感器电路组成，其铜制的电流路径靠近晶片的表面。流过该电流路径的电流会产生一个磁场，该磁场可被集成霍尔IC检测并转换成同比例的电压输出。通过将磁信号尽量接近霍尔传感器，器件的精确度已得到极大的优化。一个精确的成比例的电压由低偏移、斩波稳定的 BiCMOS 霍尔 IC 提供，并且该 IC 出厂前已对精确度设定。  当通过用作电流感测通路之铜传导主通路（从端子 4 到端子 5）的电流不断上升时，器件的输出具有正斜率 (VCC / 2) 。该传导通路的内电阻通常是 100  µΩ，具有较低的功率损耗。铜线的尺寸允许器件在高达 5× 的过电流条件下运行。电流路径的接线端与传感器引脚（引脚 1 到 3）之间电气隔离。这让 ACS75x 传感器 IC 系列可用于那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用。  器件在出厂装运前已完全校准。ACS75x 系列是无铅产品。所有的引脚均镀以 100% 雾锡，封装内无任何铅存在。大尺寸引脚框由无氧铜制成。  应用举例： 1、继电保护与测量 ：在工业应用中，来自高压三相输电线路电流互感器的二次电流，如分别经三只霍尔电流传感器，按比例转换成毫伏电压输出，然后再经运算 放大器放大及有源滤波，得到符合要求的电压信号，可送微机进行测量或处理。在这里使用霍尔电流传感器可以很方便地实现了无畸变、无延时的信号转换。  2、在直流自动控制调速系统中的应用 ：在直流自动控制调速系统中，用霍尔电流电压传感器可以直接代替电流互感器，不仅动态响应好，还可实现对转子电流的最佳控制以及对晶闸管进行过载保护。  3、在逆变器中的应用： 在逆变器中，用霍尔电流传感器可进行接地故障检测、直接侧和交流侧的模仿量传感，以保证逆变器能安全工作。  4、在不间断电源中的应用： 在该应用中，用霍尔电流传感器进行控制，保证逆变电源正常工作。使用霍尔电流传感器1发出信号并进行反馈，以控制晶 闸管的触发角，霍尔电流传感器2发出的信号控制逆变器，霍尔电流传感器3控制浮充电源。由于其响应速度快，霍尔电流传感器特殊适用于计算机中的不间断电 源。  5、在电子点焊机中的应用 ：在电子点焊机电源中，霍尔电流传感器起测量和控制作用。它的快速响应能再现电流、电压波形，将它们反馈到可控整流器 A、B，可控制其输出。用斩波器给直流迭加上一个交流，可更精确地控制电流。用霍尔电流传感器进行电流检测，既可测量电流的真正瞬时值，又不致引入损 耗。  6、用于电车斩波器的控制： 电车中的调速是由调整电压实现的。而将霍尔电流传感器和其它元件配合使用，并将传感器的所有信号输入控制系统，可确保电车正常工作。  7、在交流变频调速电机中的应用： 用变频器来对交流电机实施调速，在世界各发达国家已普遍使用，且有取代直流调速的趋势。用变频器控制电机实现 调速，可节省10％以上的电能。在变频器中，霍尔电流传感器的主要作用是保护昂贵的大功率晶体管。由于霍尔电流传感器的响应时间往往小于5μs，因此，出 现过载短路时，在晶全管未达到极限温度之前即可切断电源，使晶体管得到可靠的保护。  8、用于电能治理： 霍尔电流传感器，可安装到配电线路上进行负载治理。霍尔电流传感器的输出和计算机连接起来，对用电情况进行监控，若发现过载，便及时使受控的线路断开，保证用电设备的安全。用这种装置，也可进行负载分配及电网的遥控、遥测和巡检等。  9、在接地故障检测中的应用： 在配电和各种用电设备中，可靠的接地是保证配电和用电设备安全的重要措施。采用霍尔电流传感器来进行接地故障的自动监测，可保证用电安全。  10、在电网无功功率自动补偿中的应用： 电力系统无功功率的自动补偿，是指补偿容量随负荷和电压波动而变化，及时正确地投入和切除电容器，避免 补偿过程中出现过补偿和欠补偿的不合理和不经济，使电网的功率因数始终保持最佳。无功功率的自动采样若用霍尔发表于 2009-11-10 19:42:52  引用 1 楼  电流、电压传感器来进行，由于它们的响应速度 快，且无相位差，在保证“及时、正确”上会具有显著的长处。 11、霍尔钳形电流表： 将磁芯做成张合结构，在磁芯开口处放置霍尔器件，将环形磁芯夹在被测电流流过 ...     电流、电压传感器来进行，由于它们的响应速度 快，且无相位差，在保证“及时、正确”上会具有显著的长处。  11、霍尔钳形电流表： 将磁芯做成张合结构，在磁芯开口处放置霍尔器件，将环形磁芯夹在被测电流流过的导线外，即可测出其中流过的电流。这种钳 形表既可测交流也可测直流。用钳形表可对各种供电和用电设备进行随机电流检测。 12、电功率测量 ：将负载电压进行变换，令其与霍尔器件的工作电流成比 例，将负载电流通入磁芯绕组中，作为霍尔电流传感器的被测电流，霍尔电流传感器输出的霍尔电压即可指示功率，以构成霍尔功率计。  12、在力工频谐波分析仪中的应用 ：在电力系统中，电网的谐波含量一般用电力工频谐波仪来进行测试。为了将被测电压和电流变换成适合计算机 A/D采样的电压，人们曾将各种电力工频谐波分析仪的取样装置，如电流互感器、电压互感器、电阻取样与光隔离耦合电路等和霍尔电流传感取样测试对比，结果 表明霍尔电流传感器最为适用。 13、开关电源中的应用 ：近代出现的开关电源，是将电网的非稳定的交流电压变换成稳定的直流电压输出的功率变换装置。无论是电压控制型还是电流控制型开 关电源，均采用脉冲宽度调制，借助驱动脉冲宽度与输出电压幅值之间存在的某种比例关系来维持恒压输出。其中，宽度变化的脉冲电压或电流的采样、传感等均需 用电流、电压传感器来完成。霍尔电流、电压传感器以其频带宽、响应时间快以及安装简便而成为首选的电流、电压传感器。  14、在大电流检测中的应用 ：在冶金、化工、超导体的应用以及高能物理（例如可控核聚变）试验装置中都有许多超大型电流用电设备。用多霍尔探头 制成的电流传感器来进行大电流的测量和控制，既可满意测量正确的要求，又不引入插入损耗，还免除了像使用罗果勘斯基线圈法中需用的昂贵的测试装置。图47 示出一种用于DⅢ－D托卡马克中的霍尔电流传感器装置。采用这种霍尔电流传感器，可检测高达到300kA的电流。  15、霍尔三相功率变送器 ：利用霍尔器件的乘法器功能，还可构成三相功率变送器，用以检测三相平衡或不平衡负载电路的三相有功功率和无功功率。 将霍尔三相功率变送器输出的霍尔电压经滤波、放大和输出变换后，将三相功率量变成直流电压和电流。直流电压可供应远动装置、巡检装置等，直流电流可供应近 距离测量及仪表等。因而三相功率变送器是实现电网自动化不可缺少的一个环节。  16、构成电度表 ：在前述功率计后加上V/f变换及分频计数，即可构成电度表，加上磁卡读出装置，可构成磁卡电度表。 另外以霍尔电流电压传感 器作为功率指示器，还可构成各种各样的功能电表，在这些电表中加入一些功能电路可构成例如带绝缘缺陷检测的电度表，窃电检测电度表等。以霍尔电流电压传感 器的基本功能为基础，还可能集成多功能家用电表，可同时显示电流、电压，用电度数及电费、功率因数、谐波电压等等。霍尔电度表将会成为最佳的智能电度表之 一。  17、霍尔隔离放大器 ：霍尔隔离放大器的原理是以霍尔元件为中央，构成一个自平衡弱电流比较仪，用以取代变压器耦合隔离放大器中的调制、解调系 统，使线路简化。仔细调整电流比较仪的电路，将放大器的频带大大展宽，使之可达DC～2MHz，而且保持了磁耦合隔离放大器的增益精度和光耦合隔离放大器 的线性度，是一种高精度宽频带的隔离放大器。隔离放大器在空间技术、计算机技术、医疗和仪器仪表中有十分重要的应用。  18、用作电磁隔离耦合器： 用霍尔电流传感器的工作原理，可做成电磁耦合器。用初级线圈的电流控制霍尔器件的输出，用这个输出信号控制其它的电 路，既收到隔离的效果，又达到耦合的目的。用这种电路可做成霍尔继电器、过载保护器、通信线路的保护开关等等。 这种电磁耦合器既可做成开关式，也可做成 模仿量输出式。