電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/莫婷婷)隨著科技的不斷進步,電流傳感器作為電力電子、工業(yè)自動化、新能源汽車等領(lǐng)域的核心組件,其重要性日益凸顯。為了滿足市場對高精度、高可靠性以及高性能的需求,各大廠商紛紛推出了最新的電流傳感器產(chǎn)品。
電流傳感器主要是用于測量電流的電子設(shè)備,并能將檢測感受到的電流信號按一定規(guī)律變換成為符合一定標(biāo)準(zhǔn)需要的電信號或數(shù)字信號及其他所需形式的信息輸出。電流傳感器廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,例如工業(yè)自動化、汽車電子、可再生能源、消費電子等。
電流傳感器分為霍爾效應(yīng)電流傳感器、分流電阻式電流傳感器、磁通門電流傳感器、羅氏線圈電流傳感器等。不同的產(chǎn)品類型可以應(yīng)用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域,例如霍爾效應(yīng)電流傳感器具有非接觸式測量的特點,適用于高精度、寬帶寬的應(yīng)用場景,如電機控制和電動汽車。
在全球電流傳感器市場中,核心廠商包括Allegro 、Asahi Kasei Microdevices、Melexis、TDK Micronas 和 LEM Holding 等廠商,占據(jù)全球近一半的市場份額。近年來,國內(nèi)企業(yè)也在不斷提升技術(shù)實力,包括川土微電子、芯進電子也在近期推出了新品。
Allegro采用創(chuàng)新設(shè)計方式,新品尺寸縮小40%
Allegro 是霍爾效應(yīng)傳感器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,數(shù)據(jù)顯示,在2023 年全球磁性傳感器市場中,Allegro 以 23% 的份額排名第一。就在2025年1月,Allegro宣布推出兩款全新電流傳感器IC ,包括 ACS37030MY和ACS37220MZ,進一步擴展其電流傳感器產(chǎn)品組合。產(chǎn)品適用于各種汽車、工業(yè)和消費類應(yīng)用。
Allegro推出的 ACS37030MY和ACS37220MZ保持了Allegro一貫的高可靠性和穩(wěn)定性。同時還帶來了新的特點,這兩款新品采用了寬體設(shè)計的創(chuàng)新設(shè)計方式,尺寸更小。Allegro表示,該產(chǎn)品與現(xiàn)有的16 引腳封裝相比,尺寸縮小 40%,隔離度更高。
具體來看,ACS37030MY 是一款完全集成的電流傳感器芯片,具有快速的響應(yīng)時間,可保護寬帶隙 GaN 器件。ACS37220MZ是一款完全集成的霍爾效應(yīng)電流傳感器芯片,具有150kHz 帶寬和故障引腳。通過新封裝解決方案,ACS37030MY和ACS37220MZ尺寸都縮小了 40%,ACS37220MZ還實現(xiàn)了更低的電阻,以及更低的功耗。
ACS37030MY 適用于隔離要求較低的應(yīng)用,而ACS37220MZ可以面向經(jīng)濟型電流傳感應(yīng)用。
納芯微NSM201x-P系列提升EMC抗干擾能力
納芯微同樣推出了多款電流傳感器,包括已經(jīng)量產(chǎn)的NSM201x系列。在NSM201x系列的基礎(chǔ)上,納芯微于近期再次推出新一代電流傳感器產(chǎn)品——NSM201x-P系列,并且?guī)砹诵阅艿奶嵘?br />
NSM201x-P系列是一款車規(guī)級集成電流路徑霍爾傳感器。感應(yīng)式電流檢測一般有兩種方式,一種是電流走IC外部,將IC放在一定位置進行感應(yīng)。另一種是將電流路徑集成在IC內(nèi),能夠帶來更高精度且體積更小。納芯微的集成電流路徑霍爾傳感器采用隔離方式將峰值±100A以內(nèi)的電流轉(zhuǎn)換成線性電壓輸出,利用差分霍爾還能抑制40dB以上的共模磁場干擾。
NSM201x-P系列在上一代的基礎(chǔ)上,提升了EMC(電磁兼容性)抗干擾能力。對于一款面向汽車領(lǐng)域的電流傳感器,EMC性能隨著OBC和DC-DC轉(zhuǎn)換系統(tǒng)功率密度提升而有了更高的要求。提升EMC抗干擾能力能夠提高系統(tǒng)可靠性、增強測量精度,并且擴展應(yīng)用范圍,例如工業(yè)控制場景中,工廠自動化設(shè)備常處于高干擾環(huán)境,在通信基站的場景中通信基站和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需在復(fù)雜電磁環(huán)境中工作。NSM201x-P系列提升EMC抗干擾能力,主要是為了應(yīng)對復(fù)雜電磁環(huán)境、高精度需求。
除了上述特點,NSM201x-P系列還具備極低原邊導(dǎo)通電阻,能夠在全工作溫度范圍內(nèi)實現(xiàn)了極低的零點誤差,小于±1%的靈敏度誤差以及小于±1mV的零點誤差等特點。
芯進電子CC6939超高耐壓
芯進電子在霍爾效應(yīng)傳感器和磁通門傳感器技術(shù)上具有一定的經(jīng)驗,推出了CC6900、CC6500等系列。公司推出的芯片級電流傳感器,內(nèi)部集成了線性霍爾電路和低阻抗的主電流導(dǎo)線,具備高精度、高可靠性和低功耗等特點。就在近期,公司推出了霍爾效應(yīng)電流傳感器CC6939系列芯片,具備超高耐壓等特點。
根據(jù)介紹,CC6939系列芯片內(nèi)部集成的0.14mΩ的超低阻抗的導(dǎo)線,能夠減少功率損耗和熱散耗,內(nèi)部固有絕緣在輸入電流路徑與副邊電路之間提供了5000VRMS絕緣耐壓。
對于一款主打面向過流故障檢測的電流傳感器,CC6939系列芯片設(shè)計了開漏輸出的快速故障監(jiān)控功能,能夠簡化路板應(yīng)用布局。
此外,CC6939系列芯片采用霍爾信號放大電路和溫度補償電路,基準(zhǔn)具有內(nèi)置VREF輸出、外部VREF輸入兩種模式,帶寬可達(dá)450kHz,靈敏度溫漂可達(dá)±2.5%,常溫誤差±1%。該產(chǎn)品能夠應(yīng)用在負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)、過流故障保護、電機控制、光伏等應(yīng)用場景。
川土微電子CA-IS23XXXS系列實現(xiàn)近乎閉環(huán)級的精度
在傳感器市場中憑借高精度、高可靠性和創(chuàng)新技術(shù)占據(jù)重要地位,尤其在溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器等領(lǐng)域表現(xiàn)突出。就在今年2月,川土微再次發(fā)布高精度霍爾效應(yīng)電流傳感器——CA-IS23XXXS系列。
根據(jù)介紹,川土微CA-IS23XXXS系列采用線性霍爾傳感器電路與銅導(dǎo)電路徑集成技術(shù)。并且通過差分霍爾檢測技術(shù),以及數(shù)字溫度補償,CA-IS23XXXS系列能夠有效抑制共模磁場干擾,磁滯近乎為零,在復(fù)雜電磁環(huán)境中實現(xiàn)微秒級快速響應(yīng)與近乎閉環(huán)級的精度,可以媲美閉環(huán)傳感器。
CA-IS23XXXS系列能夠用于光伏逆變器MPPT控制等新能源領(lǐng)域,伺服電機電流反饋等電機控制場景,還能用于電動車充電樁AC/DC模塊、高功率適配器、智能家電電機驅(qū)動等場景。該產(chǎn)品具備快速響應(yīng)的特點,120kHz信號帶寬,響應(yīng)時間低至3.7μs,尤其適合在電機控制、逆變器等動態(tài)場景。
小結(jié):
電流傳感器作為電氣系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件,其性能直接影響著系統(tǒng)的效率、安全和可靠性。隨著工業(yè)自動化、新能源汽車等領(lǐng)域的快速發(fā)展,對電流傳感器的需求不斷增加,也推動了電流傳感器技術(shù)的不斷進步。
Allegro MicroSystems、川土微電子、芯進電子和納芯微等廠商推出的新品,涵蓋了高精度、低功耗、高可靠性等多個方面,滿足了不同應(yīng)用場景的需求。未來隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新,電流傳感器將朝著更高精度、更小體積、更低功耗的方向發(fā)展,為工業(yè)自動化、新能源汽車等領(lǐng)域提供更精準(zhǔn)、可靠的電流測量解決方案。
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