电流传感器IC常见问题

ACS709电流传感器系列具有以下优点:
  • 用户可调过流故障级别
  • 高速过流故障响应(<2µs)
  • 宽带宽120 kHz
  • 低噪音,因此更好的电流分辨率
  • 小脚印表面贴装QSOP24包装
  • 高隔离电压允许高工作电压
  • 广泛的环境温度范围,适用于汽车应用雷竞技最新网址
“优化的精度范围”,IPOA,是ACS709在工厂进行修剪的当前范围。ACS709在全线性感应范围(IR)上几乎同样准确。
是的。只需将FAULT_EN引脚连接到/FAULT输出引脚(如图1中的A所示),即可实现自动故障复位。这种配置使电路具有电流比较器的功能。(输入和输出信号波形见图2中的示波器图。)建议使用电容COC,以避免/FAULT引脚上的任何可能的小故障。它应该是适当的值,通常大于1nf,取决于噪声环境和所需的故障响应时间。

图1所示。连接A使过流故障自动复位。
输入输出波形
图2。ACS709的输入(IP-)和输出(FAULT_EN)信号波形
配置如图1所示,COC = 100 nF。
是的。ACS709系列采用霍尔效应技术,能够感应直流和交流元件的电流。正如数据表所述,ACS709的带宽是典型的120 kHz。对于频率含量大于120khz的交流电流,输出可能存在相位滞后和幅值衰减。对于瞬态电流信号,响应时间≈4µs。
当使用带有模数转换器的ACS709时,这个特性特别有价值。a - d转换器通常从参考电压输入获得LSB。如果参考电压变化,LSB将按比例变化。ACS709的比率特性意味着它的增益和偏移量与它的电源电压,VCC成正比。如果ACS709的参考电压和电源电压来自同一个源,ACS709和a -d转换器都将跟踪这些变化,而这些变化将不会是ACS709输出模数转换的误差来源。图3是一次电流,IP, vs输出电压,VOUT, ACS709-35BB变化VCC时的图。偏移量和灵敏度水平与VCC成比例变化。例如,当VCC = 5.5 V时,0 A输出是5.5 / 2 = 2.75 V标称,灵敏度是30.8 mV/A标称。
输入与输出
图3。ACS709-35BB输出电压对初级
在不同电源电压水平下的检测电流。
Allegro建议在VCC引脚和GND引脚之间使用0.1μF旁路电容。电容器应尽可能接近ACS709封装体。使用其他外部组件取决于应用;请参阅数据表的典型应用程序部分。
不,ACS709的灵敏度和0安培静态电压水平是在工厂编程的。
ACS709系列传感器ic的当前分辨率受到设备输出信号噪声底限的限制。例如,ACS709-20BB版本可以在25°C的全带宽下解决当前约160毫安的电平变化。ACS709-35BB版本的分辨率约为210 mA。在这些水平上,耦合到线性霍尔效应集成电路的磁场量刚好高于其噪声底。对于需要较低带宽的应用程序,通过过滤ACS709的输出可以显著提高分辨率。雷竞技最新网址噪声水平一阶地与频率的平方成比例。这意味着ACS709-20BB的低带宽噪声可以近似为:
当前解决方程
使用上面给出的等式,表1为不同的滤波器电容值CF提供了分辨率,其形成具有内部电阻RF(int)的第一阶RC滤波器(典型值1.7kΩ)。

表1. ACS709-20BB噪声水平和当前分辨率
相对于滤波电容和产生的带宽

CF
(nF)

BW
(千赫)

Vrms.噪音
(μV)

Vp p噪音
(μV)

当前的分辨率
(马)

0

120

1500

9000.

161

1

94.

1327

7966

143

2.2

43

898.

5387

96.

4.7

20.

612

3674

66

10

9

411.

2465

44

22

4

274

1643.

30.

典型的ESD容限是6 kV人体模型和600 V机器模型。
ACS709载流导体与传感器接地之间的电容约为2pf。
不,ACS709系列是无铅的。所有引脚镀有100%哑光锡,包内没有铅。
是的,从ACS709 Gerber Files (ZIP)下载。
是的,可以从以下内容下载布局绘制PDF文件:ACS709布局图(PDF)。
假设:
答:电流承载导体与霍尔元素相同的平面,
B.导体具有无限的长度
基于上述假设的结果将是载流导体产生的杂散场对霍尔元件影响的最坏情况。
在垂直于导体和霍尔元素的方向上产生的磁场,其中距离导体的距离L为:
Β =µ× I / 3 (2π × L) (tesla)
在哪里
0 = 4π × 10-7(H/m) = 400π(nH/m),假设周围没有核心材料,
I的单位是安培,导体中流过的电流
l为米,所考虑点与导体之间的距离。
该分析基于ACS709系列的磁耦合系数通常为9.5高斯/安培(0.95 mT/A)的事实。
图4中的图形显示了与霍尔元件在同一平面上,在不同距离处的载流导体所引起的绝对电流误差。相对于全量程的百分比误差计算为:
err =(绝对电流错误/ IP)×100(%)
目前绝对误差
图4。不同电流值的绝对电流误差与分离距离。
ACS709系列已通过UL认证,符合以下标准:UL1577。

该模具化合物通过UL认证,符合UL94V-0标准。
ACS709-20BB在VCC缓慢上升期间的典型输出行为如图5中的0 a和图6中的12.5 a所示。

慢速VCC斜坡0A IP

图5。IP = 0 A的VCC上升。
慢速VCC斜坡为12.5 IP
图6。IP = 12.5 A的VCC提升。
典型的时间有效输出给出表3和图7 (IP = 0, VCC = 5 V)和图8 (IP = 12.5, = 5 V电源电压)。然而,我们建议3 x 5 x安全裕度占接通电源的时间变化过程和温度范围。

表3. ACS709-20BB输入电流与上电时

P
(一)

t阿宝
(µs)

0

14

12.5

16

启动时间为0a IP
图7。用0 A启动ACS709-20BB,然后从0到5 V进行一个VCC步骤。
12.5 A IP启动
图8. ACS709-20BB的启动,具有12.5 A应用,然后VCC步骤从0到5 V.
ACS709-35B VIOUT响应时间小于9µs。详情请参见图9中的示波器图。
VIOUT从饱和
图9.测试条件:对于饱和度,VCC = 5 V,TA = 25°C,
IP = 180A;对于线性viout,IP = 40 A.
图10所示为ACS709电流传感器IC电路的高电平频响仿真结果。上面的图是振幅响应,下面的图是相位响应。
频率响应
图10. ACS709的频率响应。
传感器的输出可以振荡。
ACS709可能不会产生有效输出,因为输出驱动器将无法提供足够的电流。
以下过流限制结果基于Allegro ASEK709评估板。限制在不同的应用板上可以是不同的。有关Allegro ASEK709评估板的详细信息,请参阅常见问题解答我可以获得评估板的Gerber文件吗?
表4显示了连续直流电流的结果,表5显示了脉冲电流的结果。图11显示了各种输入电流水平对模具温度的影响。

表4。连续电流过流限制
ASEK709评估板,在不同的环境温度下

t一个
(°C)

P (OClim)
(一)

25

50

85.

40

125

25

150

20.



表5所示。脉冲电流过流限制
ASEK709评估板,在室温下

P
(一)

持续时间
(女士)

占空比
(%)

数量的
脉冲允许

One hundred.

1000

NA

One hundred.

300

30.

20.

150

200

NA

150

One hundred.

10

20.

200

50

NA

200

20.

10

20.

模温
图11。ACS709模具温度(°C)与连续直流IP电流(A)
一组ACS709-20BB器件以(12A)灵敏度、(12B)非线性、(12C)对称性和(12D)总误差为特征的分布数据如图12所示。
图12A。ACS709-20BB灵敏度与IP = 37.5 A的环境温度
图12 b。在IP = 37.5 A时,环境温度与ACS709-20BB的非线性关系
图12 c。对称与环境温度在IP = 37.5 A
图12 d。ACS709-20BB总误差与环境温度在IP = 37.5 A
图13中的图表显示了在工作环境温度范围内过流故障级别误差的分布。数据来自有限数量的设备,仅供参考。
图13。ACS709-20BB过流故障与环境温度错误
通过将高频正弦频率注入高电流引线来进行引线框架噪声测试。然后测量到霍尔效应装置的输出上的信号耦合。ACS709系列设备表现出高水平的引线噪声噪声,因为表6显示。此外,图14表示性能作为频率的函数。

表6所示。典型的电容耦合
20 Vp p感知电流路径上的信号

频率
(MHz)

V出去
(mVp p

噪音拒绝
(dB)

5

5

−72

10

16

−62

15

40

−54

20.

58

−51

电容耦合
图14。ACS709噪声抑制与噪声频率