車(chē)規(guī)級(jí)霍爾電流傳感器CH704是為50A以上大電流檢測(cè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的隔離集成式電流傳感芯片，具有高精度、增強(qiáng)絕緣耐壓、高可靠性、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。

芯片內(nèi)部集成一個(gè)精密的可編程線性霍爾芯片、一個(gè)小型聚磁環(huán)以及一個(gè)導(dǎo)通電阻為0.1m?的銅排，可實(shí)現(xiàn)+/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A的電流檢測(cè)，并且通過(guò)工廠預(yù)編程可測(cè)量最大400A的浪涌電流。

其主要應(yīng)用包括：

? 汽車(chē)電子：汽車(chē)OBC，DC-DC，EPS電機(jī)等

? 工業(yè)控制：不間斷電源（UPS）、焊機(jī)/移動(dòng)通信設(shè)備等電源供電等

? 大功率電機(jī)：平衡車(chē)/獨(dú)輪車(chē)控制器、熱泵/制冰機(jī)等

? 能源：過(guò)程控制、蓄電池檢測(cè)、能量測(cè)量等

我們以CH704為例，講一下霍爾電流傳感器應(yīng)用及注意事項(xiàng)：

外部電路

VCC-GND 旁路電容

建議在VCC 引腳和GND 引腳之間使用0.1 μF （PFC應(yīng)用額外增加一個(gè)1uF）旁路電容器。此電容器應(yīng)盡可能接近實(shí)際CH704 封裝體VCC 管腳的位置。

OUT-GND 解耦電容

建議在OUT 引腳和GND 引腳之間使用1 nF 解耦電容器。此電容器應(yīng)盡可能接近實(shí)際OUT 管腳的位置。

OUT輸出端

對(duì)于PFC 可能存在大量干擾諧波，可以在前端增加有源濾波器/RC低通濾波電路。

OUT端信號(hào)需要長(zhǎng)距離傳輸時(shí)：

需要增加運(yùn)放實(shí)現(xiàn)信號(hào)跟隨器，增強(qiáng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力，和抗干擾能力。

VCC端：

對(duì)于開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，上電的第一個(gè)脈沖問(wèn)題，客戶(hù)可以根基實(shí)際情況增加6.0V穩(wěn)壓二極管.

上電時(shí)間與OC

電流信號(hào)幅度90%-Vout幅度90% 時(shí)間差

Power on time : 30us (typ)

1）芯片VCC端上電以后等待3-5倍Power on time后，進(jìn)行電流信號(hào)測(cè)量。

2）在考慮OC功能時(shí)，OUT端濾波電容不大于4.7nF（6uS），整個(gè)環(huán)路時(shí)間不超過(guò)IPM/IGBT的最大過(guò)流承受時(shí)間。

3）OUT端解耦電容對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響不可忽略，1nF對(duì)應(yīng)的響應(yīng)時(shí)間預(yù)計(jì)在2uS, 如右圖所示。電容越大，響應(yīng)時(shí)間就越長(zhǎng)，PID環(huán)路時(shí)間，OC環(huán)路時(shí)間會(huì)增加。

Layout注意事項(xiàng)

大功率4層沉金板

高功率密度覆銅厚度：2-4盎司

載流：<2A/mm

走線應(yīng)考慮直線控制電感量

適當(dāng)遠(yuǎn)離電容電感---高溫會(huì)降低容值和感量。

降低電感典型值提升測(cè)試信號(hào)頻率

印刷電路板封裝

原邊覆銅厚度：2盎司

過(guò)孔提供更好的導(dǎo)熱，便于波峰焊

需要進(jìn)一步加強(qiáng)絕緣時(shí)，可以考慮原副邊挖孔。

Note: 不建議客戶(hù)端將引腳、銅牌彎折。

銅排熱量分布

1）BUS bar 側(cè)焊盤(pán)應(yīng)考慮電流密度和散熱。

2）應(yīng)注意盡可能減小所測(cè)電流路徑的電感系數(shù)。此外，應(yīng)注意盡可能減小一次通路中任何連接處的瞬變/ 連接電阻

信號(hào)頻率

1）CH704最大帶寬：120Khz

2）對(duì)于客戶(hù)端可能存在信號(hào)頻率大于120 kHz的信號(hào)需要測(cè)量，此時(shí)傳感器信號(hào)處理環(huán)路會(huì)產(chǎn)生相位滯后和交流電流輸出幅度衰減，此種情況在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡可能避免。

3）對(duì)于瞬變電流信號(hào)，CH704響應(yīng)時(shí)間約為2 μs（OUT-GND電容1nF）。對(duì)于更高響應(yīng)要求的應(yīng)用需要注意。

4）對(duì)于OUT信號(hào)上存在高于改頻率的瞬時(shí)脈沖波或來(lái)自VCC端串入。

5）鑒于CH704的特殊框架設(shè)計(jì)，對(duì)外部磁場(chǎng)不敏感，同時(shí)最大程度的提升了交流信號(hào)的頻率響應(yīng)，同時(shí)也降低了渦流損耗。

CH704量程與發(fā)熱

? 1) CH704 規(guī)格量程：±50A, ±100A, ±150A, ±200A

? 2) 對(duì)于高于上述量程的要求：比如±300A量程需要特性申請(qǐng)。

? 3）100A及以上量程的產(chǎn)品，環(huán)境溫度25℃，原邊最大持續(xù)電流建議控制在100A 以?xún)?nèi)，最大電流峰值控制在對(duì)應(yīng)的量程內(nèi)即可，50A量程的產(chǎn)品原邊電流超過(guò)50A以后會(huì)進(jìn)入飽和區(qū)。

? 4）需要更大持續(xù)電流>100A需要額外散熱裝置輔助：風(fēng)冷、鋁基板、水冷，或者多種措施聯(lián)合使用。

? 5）評(píng)估電流發(fā)熱

一次電流通路終端溫度可用來(lái)預(yù)測(cè)封裝內(nèi)的晶片溫度。如圖所示，接近封裝外殼的一次電流通路終端兩側(cè)的溫度幾乎與封裝內(nèi)及電流通路橋接器處的溫度相同。封裝內(nèi)晶片溫度將比此溫度低將近1°C。為測(cè)量封裝內(nèi)的溫度，在右下圖的每個(gè)位置焊接一個(gè)熱電偶。那么，減去1°C就是晶片溫度的一個(gè)很好的預(yù)估值。