Allegro电流传感器芯片.docx

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Allegro电流传感器芯片

Allegro电流传感器芯片

ACS712根据尾缀的不一样，量程分为三个规格：

5A、20A、30A，温度等级均为E级（-40~85℃）。

输入与输出在量程范围内为良好的线性关系，其系数Sensitivity分别为，185、100、66mV/A。

因为斩波电路的原因，其输出将加载于0.5Vcc上。

ACS712的Vcc电源一般建议采用5V。

输出与输入的关系为Vout=0.5Vcc+Ip*Sensitivity。

一般输出的电压信号介于0.5V~4.5V之间。

Ip+与Ip-之间流经芯片内部的那一部份，我们称之为内置路径内阻，其阻值为1.2mΩ.当大电流流经它时，所产生的功耗很小，如30A满量程的电流流经它时，产生的功耗为P=30*30*1.2/1000=1.08W.此功耗所引起的温度变化约为23度左右。

ACS712的全温度范围的精度为±1.5%。

在25~85℃时，精度特性更好。

输入与输出之间的响应时间为5us。

带宽为80KHz，通过调整滤波脚与地之间的滤波电容，可根据客户的要求来调整噪声与带宽的关系，电容取值大，带宽小，噪声小。

ACS710

与ACS712相比，ACS710多了一个过流保护功能。

如上图所示，蓝色虚框为ACS710的电流检测回路，红色虚框为ACS710的过流保护回路。

ACS710与ACS712的电流检测原理是一样的，所不同的有以下几点：

1.ACS710因为封装SOIC-16体积比ACS712稍大，所以原边与副边的隔离电压也比ACS712大，为3000V。

2.内置路径内阻为1.0mΩ。

3.量程不一样，根据尾缀不同，分12.5A与25A两种量程。

这里的12.5A量程与25A量程指的是优化量程，实际上，ACS710有三倍过载能力，即，他们的实际量程分别为37.5A与75A。

但考虑到电流过大，温升的效应，不建议将ACS710长期工作于过载条件下。

4.ACS710Vcc可选用5V与3.3V两种。

5V与3.3V时，其输入输出的线性系数（Sensitivity）也为线性。

如ACS71025A量程的IC，Vcc为5V时，Sensitivity为28mV/A.3.3V时，Sensitivity为28*3.3/5=18.5mV。

5.温度等级不一样，ACS710为K级，-40~125℃.

6.ACS710的带宽为120KHZ，响应时间为4us，过流保护响应时间为2us。

ACS710过流保护功能说明

1.16管脚为使能脚。

2.调整15脚外围的两个分压电阻值，可设定过流保护的门限值。

Vcc为5V时，ACS710KLATR-12CB-T（12.5A量程的型号）其可设定的过流保护的门限范围为22.3A~35.7A；ACS710KLATR-25CB-T（25A量程的型号）其可设定的过流保护的门限范围为44.6A~71.5A。

3.13管脚为Fault输出脚，过流条件出现时，13管脚将在2us内输出一个低电平信号，其中外接电容Coc为缓冲电容，以防止因干扰而产生的误报情况。

4.下图为过流保护过程的图解说明。

ACS758

ACS758的原理是一样的。

与ACS712、ACS710相比，其特点是：

1.量程大，分为50A、100A、150A、200A四个等级。

2.内置路径内阻小，为100uΩ.

3.温度等级，50A、100A量程的等级为L级，即-40~150℃；150A量程的为K级，即-40~125℃；200A量程的为E级，即-40~85℃.

4.带宽为120KHz，响应时间为4us。

5.25℃时，原边1200A大电流时，可承受时间为1秒。

85℃时，原边900A大电流时，可承受时间为1秒。

150℃时，原边600A大电流时，可承受时间为1秒。

以上介绍的为Allegro的三颗代表型芯片级霍尔电流传感器，我介绍的均为双向的霍尔电流传感器（可测交直流），输出加载于0.5Vcc上。

Allegro也有单向的霍尔传感器，其单向的霍尔电流传感器（可测正电流），输出加载于0.1Vcc上。

芯片级的霍尔电流传感器，目前其最大量程为200A，对于大于200A的电流，可用Allegro线性霍尔做成塻块型霍尔电流传感器。

事实上，国内有部份品牌的模块型霍尔电流传感器，就是应用Allegro的线性霍尔做为核心做成的。

小结

各种电流检测的方式原理各不同。

检测电阻+运放与电流互感器属于低成本的方案，其可靠性与安全性较差，主要用于低端方案。

模块式霍尔电流传感器，其体积较大，双电源供电，成本较高。

隔离放大器，其原边，副边均需电源供电，在消除干扰方面的设计难度更大，成本比模块式霍尔电流传感器要低，比Allegro的成本高。

外围电路较复杂，需加检测电阻。

Allegro的霍尔电流传感器，量程相对于每一个型号来说，是固定的，最高量程为200A。

小量程（50A以下）的霍尔电流传感器成本低，ACS758的成本比模块型霍尔电流传感器低。

输出加载于0.5Vcc,输出信号为正电压。