混合动力汽车子系统中电机含量的增加需要电流传感
混合动力汽车子系统中电机含量的增加需要电流传感
由肖恩·米兰
雷竞技竞猜下载快板微系统公司有限责任公司
本文探讨了HEV和EV车辆推进和乘客便利系统的最新应用。雷竞技最新网址Allegro™Microsystems，LLC开发了一个完全集成的电流传感IC系列，非常适合此类应用。雷竞技最新网址
介绍
众所周知，为了控制混合动力汽车和全电动汽车的传动系统，特别是在启动器发电机和主要电动驱动电机发电机的应用中，需要电流传感。雷竞技最新网址然而，即使是在轻度混合动力系统中，为了在内燃机(ICE)未使用的情况下维持系统的运行，许多子系统都已完全电动化。例如，如果司机和乘客想要在炎热的天气中保持凉爽，就必须在ICE空闲期间保持供暖、通风和空调(HVAC)系统的运行。因此，这些子系统还需要精确的电流传感，以确保电机的有效和准确的控制。雷竞技竞猜下载Allegro MicroSystems, LLC开发了一系列完全集成的电流传感ic，非常适合混合动力汽车子系统应用。雷竞技最新网址
图1显示了直流子系统通过DC- DC变换器从主电池运行的简单框图，并显示了电位电流传感应用。雷竞技最新网址在传动液和发动机油泵中，以及在暖通空调系统中，峰值负载电机电流可达150 A，正常运行时范围为20至50 A。驻车制动马达通常在30至50 A的峰值运行，通常在10至20 A。对于远高于100 VDC的电池电压，比如在一些混合动力汽车和全电动汽车中，检测电池电流和dc - dc变换器电流也需要galvanic(高电压)隔离。
图1. HEV和EV电流传感应用雷竞技最新网址
霍尔效应电流传感的一场革命
传统的霍尔效应传感器在当前感测应用中使用时，历史上已经表现出精度和输出信号带宽的一般限制。雷竞技最新网址然而，Allegr雷竞技竞猜下载o Microsystems开发了广泛的霍尔效应电流传感器集成电路（IC）克服了这些问题。这些行业领先的Allegro当前传感器的特征和优势包括：
•信号处理和封装设计的创新，使> 120 kHz输出带宽
•市场上最高的电流分辨率，最低的噪声谱密度霍尔传感器ic
•专有，小型足迹传感器IC封装，具有电流隔离
•降低功率损耗：通孔和表面安装的低电阻集成导体封装
•在全温度范围内精确的传感器IC增益和偏移量工厂编程
电流传感器IC的完全集成的一个关键优势是设备的可测试性。该器件在房间和热温度下修剪，以优化传感器跨工作温度条件的增益和偏移。这提供了一个非常小的包装中的高度准确的解决方案。图2描绘了Allegro电流传感器IC系列中的广泛专有包配置，并显示了可以使用每个包类型感测的当前幅度。
图2. Allegro电流传感器IC封装
完全集成的电流传感器IC
所需电流检测和隔离电压范围确定最佳的Allegro电流传感器IC解决方案。在低电流应用中，例如燃料泵或车雷竞技最新网址辆充电器中，可以采用完全集成的表面安装传感器IC，例如，图2中所示的SOIC8封装。倒装芯片技术在这些表面贴装传感器IC中使用，它们具有集成的1.2MΩ导体电阻用于低功耗。倒装芯片结构改善了磁信号耦合并提供隔离，因为管芯位于初级电流导体上方，塑料模具化合物填充在其间的空间。
对于中电流检测，50至100A之间，可以采用CB封装中的ACS758系列的设备。ACS758可用于HVAC以及油和传输流体泵。图3显示了CB包的独特结构。该器件包括100μΩ导体，铁磁芯和霍尔效应线性传感器IC，进入小型系数，电流隔离包装。该封装能够在较高的HEV电池电压下运行：它可以在电流引线框架和信号引线之间施加的4800 VRMS中存活60秒的标准UL型测试。该传感器IC已用于DC-DC转换器，以及电池电压超过350 VDC的电池电压的主要变频器定子线圈应用。雷竞技最新网址电动机定子通常用昂贵的稀土磁铁制成，例如镀镍钕。用线圈替换定子不仅消除了暴露于稀土金属价格和供应波动，而且还提供了采用定子主动控制的手段，这提高了HEV的电机效率和扭矩曲线。
图3。快板ACS758 CB封装
对于200a以上的电流传感，Allegro电流传感器IC霍尔线性器件可用于铁芯的间隙，以满足应用所需的电流传感范围。这种技术最常用于主逆变器，如图2所示。无论需要什么样的电流传感范围，都可以使用Allegro Hall传感器IC。
总结
Allegro最新一代霍尔效应电流传感器IC技术为混合动力汽车子系统的电流传感提供了显著优势。Allegro集成的电隔离封装实现了低功耗、小占地面积的电流检测解决方案，能够检测高达200a的连续电流。最近，Allegro MicroSystems在霍尔技术方面的改进也导致了行业领先的雷竞技竞猜下载高带宽、高分辨率电流传感ic的发展。
文章发表在《电动与混合动力汽车杂志》, 2013年1月。允许转载。
出版商不受版权的部分是版权所有©2013，Allegro Microsystems，LLC雷竞技竞猜下载
本文档中包含的信息不构成关于本文件主题的Allegro向客户提供的任何代表性，保证，保证，担保或诱导。所提供的信息并不能保证基于此信息的过程是可靠的，或者Allegro探讨了所有可能的失败模式。客户有责任对最终产品进行充分的资格测试，以确保它是可靠的，满足所有设计要求。