電流傳感器磁場干擾管理
發(fā)布日期:2023-10-21
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本文介紹 Allegro 的 ACS71x 電流傳感器集成電路 (IC)，無需集中器，可控制并地減少外部磁場干擾。這些器件可以通過簡單的布局步驟提高小電流差異化的性能。
ACS71x 設(shè)備中的當(dāng)前路徑。電流沿任一方向通過 U 形環(huán)路并繞過霍爾元件 (X)。U 形環(huán)安裝在 SOIC8 封裝中的芯片下方。
ACS71x 系列基于霍爾效應(yīng)的電流傳感器 IC 通過感測電流經(jīng)過霍爾元件附近時產(chǎn)生的磁場來測量電流（見圖 1）。它們直接測量該磁場，無需使用磁集中器，而磁集中器是其他磁性設(shè)備的常見功能（例如，用于 ACS75x 系列電流傳感器 IC 的 Allegro MicroSystems CA 和 CB 封裝）。
沒有集中器的優(yōu)點(diǎn)是幾乎消除了作為 IC 誤差源的磁滯現(xiàn)象。然而，這也使得 ACS71x 設(shè)備對外部磁場的屏蔽能力較差，外部磁場可能會導(dǎo)致電流測量失真。在可能存在大磁場的應(yīng)用中，必須注意霍爾元件相對于這些磁場的對準(zhǔn)和間距。在某些情況下也可能需要屏蔽設(shè)備。
U 型環(huán)和霍爾元件。流經(jīng) U 形回路的電流在與其路徑正交的平面中產(chǎn)生磁力線。垂直于霍爾元件平面的磁通可以產(chǎn)生霍爾電壓。
磁通線在與流過導(dǎo)體的電流方向正交的平面中圍繞導(dǎo)體形成圓圈?；魻栐H響應(yīng)垂直于其表面的磁通分量，并且僅容易受到該方向上的磁場的影響。如圖2所示，雖然初級電流IP的路徑與霍爾元件在同一平面內(nèi)，但流過U形回路的電流產(chǎn)生的磁通矢量垂直于霍爾元件平面。那些與霍爾元件相交的元件會在其兩端感應(yīng)出一個電壓，然后該電壓被放大并用于生成輸出電壓。
相鄰傳導(dǎo)垂直于霍爾元件平面。垂直于電流產(chǎn)生的磁通線平行于霍爾平面，并且不產(chǎn)生霍爾電壓。
如果可能的話，器件附近的高電流導(dǎo)體應(yīng)垂直于安裝器件封裝的電路板上的平面。如圖 3 所示。通過這種排列，磁通量將在霍爾元件的平面內(nèi)循環(huán)而不是穿過它，并且對霍爾 IC 的輸出幾乎沒有影響。
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