傳統意義的閉環電流傳感技術以其高精準度被廣泛用於工業和汽車行業。通過在複雜並完全集成了電流傳感器的IC中應用專有的封裝技術和先進集成的算法
，Allegro已經開發出全新的磁性電流傳感器IC
，能夠以開環傳感器的架構實現近似閉環的精度。

 

磁性傳感器

 

開環電流傳感器

 

通(tong)常(chang)

，開(kai)環(huan)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)會(hui)使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)磁(ci)性(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)與(yu)被(bei)感(gan)測(ce)電(dian)流(liu)成(cheng)比(bi)例(li)的(de)電(dian)壓(ya)，然(ran)後(hou)該(gai)電(dian)壓(ya)被(bei)放(fang)大(da)成(cheng)與(yu)導(dao)體(ti)中(zhong)電(dian)流(liu)成(cheng)比(bi)的(de)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)。就(jiu)其(qi)結(jie)構(gou)而(er)言(yan)，導(dao)體(ti)通(tong)過(guo)鐵(tie)磁(ci)體(ti)的(de)中(zhong)心(xin)位(wei)置(zhi)以(yi)集(ji)中(zhong)磁(ci)場(chang)
，磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)則(ze)被(bei)放(fang)置(zhi)在(zai)鐵(tie)磁(ci)體(ti)的(de)間(jian)隙(xi)中(zhong)
，如(ru)圖(tu)1所示。在開環架構中
，霍爾效應電流傳感器IC對於溫度的任何非線性和靈敏度漂移都可能產生誤差。

電流傳感器IC主(zhu)動(dong)驅(qu)動(dong)的(de)線(xian)圈(quan)來(lai)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)與(yu)導(dao)體(ti)中(zhong)電(dian)流(liu)相(xiang)反(fan)的(de)磁(ci)場(chang)。這(zhe)樣(yang)，霍(huo)爾(er)傳(chuan)感(gan)器(qi)總(zong)是(shi)在(zai)一(yi)個(ge)零(ling)磁(ci)場(chang)的(de)工(gong)作(zuo)點(dian)運(yun)行(xing)。輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)由(you)電(dian)阻(zu)器(qi)產(chan)生(sheng)，該(gai)電(dian)阻(zu)器(qi)的(de)電(dian)壓(ya)與(yu)線(xian)圈(quan)中(zhong)的(de)電(dian)流(liu)成(cheng)正(zheng)比(bi)
，該(gai)電(dian)流(liu)也(ye)與(yu)繞(rao)在(zai)磁(ci)芯(xin)線(xian)圈(quan)中(zhong)電(dian)流(liu)成(cheng)正(zheng)比(bi)缺(que)少(shao)翻(fan)譯(yi)細(xi)節(jie)
，如(ru)圖(tu)2所示。

 

圖二：閉環傳感器架構

 

開環 VS 閉環

 

環(huan)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)僅(jin)需(xu)要(yao)鐵(tie)磁(ci)芯(xin)

，還(hai)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)線(xian)圈(quan)和(he)額(e)外(wai)的(de)高(gao)功(gong)率(lv)放(fang)大(da)器(qi)來(lai)驅(qu)動(dong)線(xian)圈(quan)。雖(sui)然(ran)閉(bi)環(huan)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)比(bi)開(kai)環(huan)架(jia)構(gou)更(geng)複(fu)雜(za)，但(dan)由(you)於(yu)係(xi)統(tong)僅(jin)在(zai)零(ling)磁(ci)場(chang)這(zhe)一(yi)個(ge)工(gong)作(zuo)點(dian)運(yun)行(xing)
，因(yin)此(ci)消(xiao)除(chu)了(le)與(yu)霍(huo)爾(er)傳(chuan)感(gan)器(qi)IC相xiang關guan的de靈ling敏min度du誤wu差cha。如ru果guo設she計ji合he理li，閉bi環huan和he開kai環huan霍huo爾er效xiao應ying電dian流liu傳chuan感gan器qi通tong常chang具ju有you相xiang同tong的de零ling安an培pei輸shu出chu電dian壓ya性xing能neng，因yin此ci兩liang者zhe的de零ling安an培pei檢jian測ce精jing度du非fei常chang相xiang似si。

 

與開環解決方案相比，閉環傳感器尺寸更大，需要占用的PCB空(kong)間(jian)也(ye)更(geng)多(duo)。由(you)於(yu)閉(bi)環(huan)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)驅(qu)動(dong)補(bu)償(chang)線(xian)圈(quan)時(shi)需(xu)要(yao)一(yi)定(ding)的(de)電(dian)流(liu)，因(yin)而(er)功(gong)耗(hao)較(jiao)高(gao)。此(ci)外(wai)
，閉(bi)環(huan)傳(chuan)感(gan)器(qi)需(xu)要(yao)額(e)外(wai)的(de)線(xian)圈(quan)和(he)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)，價(jia)格(ge)也(ye)比(bi)開(kai)環(huan)傳(chuan)感(gan)器(qi)更(geng)昂(ang)貴(gui)。

 

如何選擇開環和閉環

 

開kai環huan與yu閉bi環huan傳chuan感gan器qi的de選xuan擇ze需xu要yao考kao慮lv精jing度du和he響xiang應ying時shi間jian。如ru果guo應ying用yong要yao求qiu高gao精jing度du，通tong常chang選xuan擇ze閉bi環huan電dian流liu傳chuan感gan器qi，它ta可ke以yi消xiao除chu上shang麵mian談tan到dao的de係xi統tong靈ling敏min度du非fei線xian性xing誤wu差cha。在zai某mou些xie應ying用yong中zhong，需xu要yao快kuai速su響xiang應ying來lai保bao護huIGBT和MOSFET等半導體器件，以便能夠更好地控製應用中的電流。如果能夠具有足夠的精度和響應速度，由於其尺寸、功耗等方麵的先天優勢，開環傳感器也是一種理想的選擇。Allegro已經開發出這種全新的開環解決方案，體積更小，具備高精度和快速的響應
，對比閉環解決方案更經濟實惠。