原创 allegro电流传感器IC在变频器的应用

【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。