電流互感器是基於變壓器的原理對電流進行采樣
，使用CT可以檢測MOSFET或者IGBT的開通電流。CT的快速響應速度使其非常適合於用做峰值電流控製和過流保護控製。但是基於變壓器耦合原理的CT無法感測直流或非常低頻的電流
，從而導致其不能直接檢測工頻AC電流
，或因為隻檢測開通電流的間接方法而損失測量精度（沒有關斷電流）。另外，由於CT需要使用鐵氧體磁芯，體積很難做小，而體積較大的CT又會增大電源開關環路，產生更高的電壓尖峰和噪聲幹擾。

 

而霍爾效應電流傳感器則是一種精度更高、體積更小的選擇，它可以在直流條件下工作，而且能夠以良好的線性度和精度測量包含了開通和關斷的AC總電流。同時，霍爾效應電流傳感器的體積可以做到SOIC-8的封裝
，同一顆集成IC一樣大小，使PCB的布局更加容易，有助於實現更高的功率密度。

 

表1對霍爾效應電流傳感器與電流互感器進行了比較。

 

表1：霍爾效應電流傳感器與電流互感器的比較

 

在將霍爾效應電流傳感器應用於電信電源或服務器PSU時，需要評估電流的檢測範圍


、連續電流耐受能力、響應速度（/帶寬）和電壓隔離等級。在某些情況下
，電信電源或服務器電源可能還需要向上位機彙報當前的運行功率，此時高精度的霍爾電流傳感器（如TI的TMCS1100）可幫助係統實現≥1％的電流檢測精度。

 

圖1展示了，在分別使用3.3 V和5 V供電情況下，霍爾效應電流傳感器的典型應用電路。與使用3.3 V電源供電相比
，使用5 V供電可用拓寬霍爾傳感器的電流檢測範圍。以TMCS1100A1為例

，霍爾傳感器的靈敏度為50 mV/A：如果使用3.3V電源，則電流檢測範圍為-33 A〜+ 33 A（雙向）
；而使用5.0V電源時
，電流檢測範圍可以擴展到-50 A〜+ 50A。另ling外wai
，在zai設she計ji中zhong應ying當dang注zhu意yi，除chu了le電dian流liu檢jian測ce範fan圍wei之zhi外wai，還hai需xu要yao考kao慮lv傳chuan感gan器qi的de連lian續xu電dian流liu耐nai受shou能neng力li
，當dang電dian流liu耐nai受shou力li不bu足zu時shi，可ke以yi通tong過guo改gai善shan傳chuan感gan器qi的de散san熱re來lai優you化hua。

 

(a)

 

 (b)

圖1：霍爾效應電流傳感器的常見應用：采用3.3 V電源的霍爾效應電流傳感器（a）；采用5 V電源的霍爾效應電流傳感器（b）

 

在使用霍爾效應電流傳感器的電路板布局中，要注意以下因素：

 

散熱：盡(jin)量(liang)增(zeng)大(da)一(yi)次(ci)側(ce)電(dian)流(liu)導(dao)線(xian)的(de)覆(fu)銅(tong)麵(mian)積(ji)，可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)霍(huo)爾(er)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)散(san)熱(re)能(neng)力(li)
，從(cong)而(er)增(zeng)加(jia)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)最(zui)大(da)平(ping)均(jun)電(dian)流(liu)耐(nai)受(shou)能(neng)力(li)。另(ling)外(wai)，還(hai)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)更(geng)厚(hou)銅(tong)箔(bo)的(de)PCB
，或者在初級走線上放置一些散熱過孔，或者把霍爾電流傳感器和PCB走線放置在風道內，都可以改善霍爾電流傳感器的平均電流耐受能力。

 

一次側電流磁場：布局時，應盡量避免大電流的走線靠近霍爾電流傳感器。

 

隔離要求：從係統整體考慮爬電距離和電氣間隙
，當霍爾電流傳感器無法滿足所需的PCB爬電距離時
，可以在電路板上挖槽以達到係統級的隔離要求。

 

總結，在電信整流器和服務器PSU中
，CT更geng適shi合he於yu峰feng值zhi電dian流liu控kong製zhi和he過guo流liu保bao護hu，但dan它ta體ti積ji較jiao大da且qie精jing度du不bu高gao。霍huo爾er效xiao應ying電dian流liu傳chuan感gan器qi體ti積ji小xiao
，精jing度du高gao
，使shi用yong簡jian單dan方fang便bian，並bing且qie更geng適shi合he檢jian測ce交jiao流liu線xian路lu電dian流liu。希xi望wang本ben文wen介jie紹shao的de關guan於yu霍huo爾er電dian流liu傳chuan感gan器qi的de一yi些xie用yong法fa對dui大da家jia有you所suo幫bang助zhu。

 

 

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