莱姆采用ASIC技术的新一代电流传感器

电力电子行业的市场发展趋势对应用特殊元部件提出了要求。对于电流测量也是如此。从基本上来说，若要获得一定的测量精度，就要求元部件具有相对应的尺寸以及投入相应的成本。本文介绍了一款新一代电流传感器，该传感器主要通过一种特别开发的ASIC技术来实现基于开环霍尔效应的电流传感器性能改善。

　　目前在市场上我们可以采购到很多霍尔-ASIC传感器，我们可以用这些传感器来测量位置、磁场以及电流。所有这些ASIC传感器大多用于进行精确快速的电流测量，比如电力电子行业，对于电磁干扰具有高抗干扰性的优点。 这一基础已经使得新集成元件得到了开发，这些元件特别适合这些需求（图1）。该新型集成元部件基于CMOS技术，将开环霍尔效应电流传感器结构的所有元件综合在了一个单片上。霍尔阵列作为测量元件，后面跟着放大级以及扩展编程单元和一个稳定的带隙基准电压。

该元部件具有以下特点：

5V 电源
从0.5到4毫伏/高斯的大测量范围
可以对偏差和增益进行编程（比例或固定）
基准输入/输出
可编程温度补偿
接线管脚具有短路和静电放电（ESD）保护
温度范围从 -40°C到+ 125°C。

基准电压作为测量的零点可以在生产过程中进行编程。可以提供一半的供电电压或固定的2.5V电压。外部管脚上也可以提供基准电压。例如，该基准电压随时都可以通过一个来自A/D转换器的当前外部基准电压经一个200Ω的内部载荷阻抗进行作用。

　参数

　　与传统霍尔元件相比，瞬态电流的速度几乎没有变化。具有100A/＊s电流变化率（di/dt）的瞬态电流后的延迟时间大约为4µs，如图2所示。对于电流电路短路切断和调节来说，这个延迟时间该足够。有点长些的延迟时间可以通过霍尔芯片的斩波技术来进行说明，该技术用于改善漂移参数。

对于在高EMC环境所使用的传感器来说，其中一个关键参数是在电压跳变（共模）之后的性能。图3记录了6 KV/＊s电流变化率（dV/dt）的情况，同时给出了当输出为大约20mV时跳过一个偏差之后的状态，这一结果与3%标称值的漂移相一致。性能是平衡的，因此在不产生偏差的情况下可以对其进行外部或内部过滤。