在電動汽車 (EV) 充電和太陽能逆變器系統中，電流傳感器通過監測分流電阻器上的壓降或流過導體的電流產生的磁場來測量電流。這些高壓系統使用電流信息來控制和監控功率轉換、充電和放電。

霍爾效應和基于分流器的電流傳感器是需要電流感測的最常見技術之一。然而，迄今為止，在高壓應用中使用霍爾效應傳感器一直存在問題。在本文中，我將回顧選擇每種拓撲時的注意事項，并重點介紹最新的創新，這些創新使得在高壓應用中使用霍爾效應電流傳感器來簡化電流感應成為可能。

在整個電流范圍內，基于分流器的電流傳感器通常比霍爾效應電流傳感器更準確。使用穩定的放大器技術或精密模數轉換器 (ADC) 和精密分流電阻器，工程師可以在整個電流測量范圍、溫度和使用壽命內實現小于 1% 漂移的高精度。基于分流器的傳感器在汽車牽引逆變器、伺服驅動器和電動汽車充電基礎設施應用中很受歡迎。

放大器和精密 ADC 通常監視分流電阻器上的壓降并提供成比例的輸出。每種電流感應解決方案在工作電壓、失調、漂移、帶寬和易用性方面都具有不同的功能。基于分流器的系統存在一些限制因素——由于器件的架構，它們通常具有較慢的傳播延遲，并且增加了設計復雜性，例如高側和低側功率。基于分流器的設備還要求您仔細考慮分流電阻器參數和功耗。

另一方面，封裝內霍爾效應電流傳感器通常比基于分流器的解決方案更具成本效益，具有更快的傳播延遲，并且更易于設計到系統中。通過封裝內解決方案，電流流經引線框架上的封裝，從而無需精密電阻器并降低成本和材料清單。此外，無需高側和低側電源；您可以使用一個低側電源為霍爾效應電流供電，進一步降低設計復雜性。

利用霍爾效應傳感器創新簡化高壓電流感應

盡管霍爾效應電流傳感器具有諸多優勢，但大多數設計人員都忽視了這些用于高壓系統的設備，因為它們在溫度和使用壽命方面具有較高的漂移。由于電子和隔離衰減，霍爾效應電流傳感器在其使用壽命內可能會出現顯著漂移。

為了解決這些缺點，我的同事們研究了一種解決方案，將TMCS1123霍爾效應電流傳感器的使用壽命靈敏度漂移誤差顯著降低至 ±0.5%，使工程師能夠設計出在整個使用壽命期間需要較少校準或維護的高壓系統系統的。我們還將整個壽命和溫度范圍內的總最大靈敏度誤差降低至 ±1.75%，這有助于提高效率并減少昂貴的系統校準。此外，TMCS1123 還具有差分霍爾效應傳感功能，可顯著減少磁場干擾或串擾，并具有過流檢測、精密電壓基準和傳感器警報等其他功能。

TMCS1123 (如需數據手冊、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。)還解決了霍爾效應傳感器中常見的一些其他限制，例如限制設備可處理電流量的引線框架電阻和硅芯片熱約束。 TMCS1123 在 25°C 時可實現 75 A RMS，并且無需校準即可在整個溫度和使用壽命內實現 ±1.75% 的靈敏度誤差，使其成為整個系統使用壽命內的高精度解決方案。

電流感應設計注意事項

讓我們回顧一下為系統選擇電流傳感器時的一些主要考慮因素。首先，準確性是一個重要的考慮因素，并且應該是確定可行技術的首要定義參數之一。其次，額定功率對于上述所有技術都是至關重要的；系統的電壓和電流水平必須在設備指定的參數范圍內才能安全有效地運行。帶寬和速度是主動控制開關系統所必需的，例如太陽能中的隔離式 DC/DC 轉換器。設計復雜性是另一個關鍵因素 - 霍爾效應電流傳感器