1 MHz带宽差分电流传感ACS733
1 MHz带宽差分电流传感ACS733
通过Maxwell Mcnally，Al雷竞技竞猜下载legro Microsystems，LLC
抽象的
本应用笔记描述了使用新的高度高带宽的使用ACS733Hall效应了Allegro Microsystems的电流传感器集成电路（IC），并通过高速电流互感器（CT）雷竞技竞猜下载电流检测解决方案来概述其特性和优点。
介绍
的ACS733是第1 MHz带宽霍尔效应电流传感器IC，3600 Vrms.隔绝快板。该传感器为用户提供了一个精确的，低成本的解决方案，在高带宽和小的形状因子隔离电流检测。该器件的高带宽是通过高速模拟信号通路实现的，该通路采用差分传感提供对干扰共模磁场的免疫。下面的图1显示了设备的引脚。集成电路封装在宽体SOIC 16引脚LA封装中。该部分的1到8引脚预留电流输入，正负极均有4引脚。这些引脚都是内部连接的低电阻引线框铜，以获得更好的热性能。
引脚9到16的ACS733是输出信号引脚。VCC和GND用于为设备供电，VIOUT是表示IP总线上感测电流电平的模拟输出。的过错当感测到低量的电流时，引脚很高，但如果感测到上方的电流，则将拉低。该级别设置在VOC引脚上，电压划分为VCC的百分比，对应于设备的最大额定电流的百分比。程序引脚用于工厂校准，应将其绑定到地面，以便在应用中进行最佳ESD性能。
差动传感
依赖于测量磁场的电流传感技术可能因外部磁场而受到损害。通过使用由输入电流产生的字段产生的相反极性的两个霍尔板，ACS733能够拒绝共模场。这允许TE部件在其他电流迹线附近使用。ACS733具有约-40dB的共模场抑制均匀和恒定的字段。有关差分传感的更多信息，请参阅应用笔记“无核霍尔效应电流传感器IC中的共模场抑制“。
ACS733的共模场抑制比CT具有优势，因为CT铁芯在外部磁场存在时可以饱和并改变设备的工作特性。
噪音和敏感性
ACS733的典型噪声密度为80 μA/√Hz。在1 MHz的整个带宽上，这就变成了100 mARMS的输入参考总噪声。在不同的灵敏度下，这个安培误差将在输出时表现为不同级别的mV误差，但这表明该部件具有有效的100 mA分辨率。下面的表1比较了当前提供的ACS733灵敏度的mV输出误差。然而，这种噪声可以通过降低设备的有效带宽来降低，要么通过过采样和平均，要么通过RC滤波器对输出进行滤波。
表1：灵敏度和导致MV噪声
| 部分 | 灵敏度 （mv / a） |
噪声密度 (μA /√赫兹) |
解析度 (马) |
错误 (mV) |
| 733 - 20 - ab | 66 | 80 | 100. | 6．6 |
| 733 - 40 -非盟 | 4.4 | |||
| 733 - 40 - ab | 33 | 3.3 | ||
| 733 - 65 ab | 20. | 2.0 |
高带宽操作和快速响应时间
ACS733具有1 MHz的高工作带宽。该设备的高速模拟信号路径提供了任何Allegro全集成电流传感器集成电路中最快的响应时间。对阶跃输入的典型响应时间在输出上小于800ns，典型故障输出响应时间在< 600ns。图3显示了ACS733对电流阶跃的响应与典型电流互感器(CT)的响应的对比。两者都对1 μs输入步长响应非常快。
用户可设置过流故障检测
额外的特征ACS733是用户可设置的过流开漏NMOS故障输出。这允许更快地报告过流或短路事件。该引脚将检测过流事件比模拟输出信号的ADC转换更快。ACS733的故障级别可以设置为任何级别从50%的最大初级感测电流(IPR（MAX）），一直到200％的我PR（MAX）在VOC引脚上使用简单的电阻分压器。这为客户提供了一个简单的方法来为其特定应用程序设置过流级别。
VOC引脚上的电阻分压器设置为VCC的10％，将故障级别设置为50％公关(最大)，电压等级为VCC的40%，设置故障等级为I的200%PR（MAX）．下面的表2显示了ACS733在四个不同故障级别上的计算。公式1显示了任意期望故障级别的VCC百分比的计算。
挥发性有机化合物百分比=错误百分比×0.2（1）
表2:故障级别和分压器示例
| 供应 电压(V) |
挥发性有机化合物 (% VCC) |
挥发性有机化合物 (V) |
断层水平 （％IPR（MAX）） |
电阻 (kΩ) |
| 3.3 |
10 | ０．３３ | 50 | 9/1 |
| 20. | 0.66 | 100. | 8/2 | |
| 30. | 0.99 | 150 | 7 / 3 | |
| 40 | 1.32 | 200. | 6 / 4 |
当检测到故障时，故障信号很高。发生过流事件时，开漏NMOS输出会拉动输出过错别针低。下面的图4显示了响应于电流步骤输入的故障输出的功能。由于该设备具有开放式NMOS输出，因此它们可以逻辑地或者用于多相系统到控制器的单个故障中断数字I / O引脚。
紧凑的形式
电流互感器体积庞大，需要带有线圈的偏置磁芯和电阻性负载来检测电流。ACS733是一个完全集成的传感器解决方案，采用标准SOIC16W表面贴装封装，占用最小的印刷电路板(PCB)面积。下面，图5显示了ACS733与两个ct的大小比较。当试图最小化一个系统的尺寸时，将电路板上的电流轨迹运行到安装在PCB上的部件的能力将提供一个显著的节省空间的优势。
高电压隔离
尽管其尺寸小，但专利的包装技术提供了高压隔离。高电流引脚与低电压信号引脚隔离，因为只需要感测磁场。SOIC16W（LA包）中的ACS733根据UL 60950-1（版本2）认证为3600 VRMS。
结论
的ACS733具有一系列功能，可在需要高速和高压隔离电流检测时具有显着的优势。LA SOICW包装是一种表面安装解决方案，易于集成并在庞大的电流互感器解决方案上减少PCB区域。ACS733的SOIC16宽体包提供3600 VRMS隔离，从电流承载迹线到信号销。传感器IC在Allegro工厂的工作温度范围内进行优化，并在发生过电流和短路事件时为快速数字输出提供开放式NMOS故障输出。这种完全集成的传感技术是真正的一种芯片解决方案，与汽车和工业应用兼容，使工程师易于设计入其应用。雷竞技最新网址