大比特商务网旗下:
智能照明 智能家电 AI+IoT与智能家居 电机驱动与控制 快充与无线充 电驱动与BMS 锂电保护与BLDC 智能四表 汽车照明
/>
广告
广告
霍尔电流传感器在电信整流器和服务器电源中的应用
您的位置: 半导体器件应用网 >>行业要闻 >> 行业新闻 >> 正文

霍尔电流传感器在电信整流器和服务器电源中的应用

2020-05-12 11:05:06 来源:半导体器件应用网

【大比特导读】电信整流器和服务器电源单元(PSU)中的功率因数校正(PFC)电路和逆变电路都需要将高压侧的电流信号检测到位于低压侧的控制器,因此要用到隔离式电流传感器。隔离式电流检测有多种实现方式,例如电流互感器(CT)、隔离放大器和霍尔效应电流传感器。

电信整流器和服务器电源单元(PSU)中的功率因数校正(PFC)电路和逆变电路都需要将高压侧的电流信号检测到位于低压侧的控制器,因此要用到隔离式电流传感器。隔离式电流检测有多种实现方式,例如电流互感器(CT)、隔离放大器和霍尔效应电流传感器。其中,霍尔效应电流传感器因其简便易用、准确、体积小且具有直流检测能力,成为比较理想的选择。

电流互感器是基于变压器的原理对电流进行采样,使用CT可以检测MOSFET或者IGBT的开通电流。CT的快速响应速度使其非常适合于用做峰值电流控制和过流保护控制。但是基于变压器耦合原理的CT无法感测直流或非常低频的电流,从而导致其不能直接检测工频AC电流,或因为只检测开通电流的间接方法而损失测量精度(没有关断电流)。另外,由于CT需要使用铁氧体磁芯,体积很难做小,而体积较大的CT又会增大电源开关环路,产生更高的电压尖峰和噪声干扰。

而霍尔效应电流传感器则是一种精度更高、体积更小的选择,它可以在直流条件下工作,而且能够以良好的线性度和精度测量包含了开通和关断的AC总电流。同时,霍尔效应电流传感器的体积可以做到SOIC-8的封装,同一颗集成IC一样大小,使PCB的布局更加容易,有助于实现更高的功率密度。

表1对霍尔效应电流传感器与电流互感器进行了比较。

霍尔电流传感器在电信整流器和服务器电源中的应用

表1:霍尔效应电流传感器与电流互感器的比较

在将霍尔效应电流传感器应用于电信电源或服务器PSU时,需要评估电流的检测范围、连续电流耐受能力、响应速度(/带宽)和电压隔离等级。在某些情况下,电信电源或服务器电源可能还需要向上位机汇报当前的运行功率,此时高精度的霍尔电流传感器(如TI的TMCS1100)可帮助系统实现≥1%的电流检测精度。

图1展示了,在分别使用3.3 V和5 V供电情况下,霍尔效应电流传感器的典型应用电路。与使用3.3 V电源供电相比,使用5 V供电可用拓宽霍尔传感器的电流检测范围。以TMCS1100A1为例,霍尔传感器的灵敏度为50 mV/A:如果使用3.3V电源,则电流检测范围为-33 A〜+ 33 A(双向);而使用5.0V电源时,电流检测范围可以扩展到-50 A〜+ 50A。另外,在设计中应当注意,除了电流检测范围之外,还需要考虑传感器的连续电流耐受能力,当电流耐受力不足时,可以通过改善传感器的散热来优化。

霍尔电流传感器在电信整流器和服务器电源中的应用

(a)

霍尔电流传感器在电信整流器和服务器电源中的应用

(b)

图1:霍尔效应电流传感器的常见应用:采用3.3 V电源的霍尔效应电流传感器(a);采用5 V电源的霍尔效应电流传感器(b)

在使用霍尔效应电流传感器的电路板布局中,要注意以下因素:

l散热:尽量增大一次侧电流导线的覆铜面积,可以提高霍尔电流传感器的散热能力,从而增加传感器的最大平均电流耐受能力。另外,还可以使用更厚铜箔的PCB,或者在初级走线上放置一些散热过孔,或者把霍尔电流传感器和PCB走线放置在风道内,都可以改善霍尔电流传感器的平均电流耐受能力。

l一次侧电流磁场:布局时,应尽量避免大电流的走线靠近霍尔电流传感器。

l隔离要求:从系统整体考虑爬电距离和电气间隙,当霍尔电流传感器无法满足所需的PCB爬电距离时,可以在电路板上挖槽以达到系统级的隔离要求。

总结,在电信整流器和服务器PSU中,CT更适合于峰值电流控制和过流保护,但它体积较大且精度不高。霍尔效应电流传感器体积小,精度高,使用简单方便,并且更适合检测交流线路电流。希望本文介绍的关于霍尔电流传感器的一些用法对大家有所帮助。

声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请与我们联系,

我们将及时更正、删除,谢谢。

  • 赞一个(
    0
    )
  • 踩一下(
    0
    )
分享到:
阅读延展
电源
  • 创联电源夺得显示驱动与电源“金球”桂冠

    创联电源夺得显示驱动与电源“金球”桂冠

    其中, “显示驱动与电源”类别有6家企业报名参评,分别明微电子、显芯科技、莱福德、崧盛电子、创联电源、卡莱特。经过紧张的网络投票,创联电源、明微电子、卡莱特3家企业凭借较高票数成功入围。

  • 分析电源模块的优劣 跟小编来看看吧

    分析电源模块的优劣 跟小编来看看吧

    本文主要介绍了电源模块,电源模块是电子设备的心脏,它的可靠性直接影响着产品的质量好坏,因此正确选择电源模块的好坏很重要,下面就跟笔者一起从这几方面来了解吧!

  • 浅谈dcdc电源模块 温度高会发生的情况

    浅谈dcdc电源模块 温度高会发生的情况

    本文主要介绍了dcdc电源模块,dcdc电源模块高温失效的原因,有数据说明,元器件的温度每上升2°,稳定性就会下降10%,当温度升到150°C时,会导致电源模块失效。

  • 从这几方面入手 挑选电源模块一点都不难

    从这几方面入手 挑选电源模块一点都不难

    本文主要介绍了电源模块,在选择电源模块时需要注意的问题有哪些,一般电源模块可以分为裸板式电源模块和灌封式电源模块,决定电源模块功率,耐高温性的是变压器。

  • 电感器的选型解析 一起了解下吧

    电感器的选型解析 一起了解下吧

    功率电感器的应用非常广,主要有PDA、电源模块、汽车电子、安防产品等,而且功率电感器的关键作用是低损耗、体积小、便于自动表面贴装等,因此今日我们就来聊一聊功率电感器吧。

  • Microchip推出全新电源控制参考设计,实现次级侧单片机控制主电源

    Microchip推出全新电源控制参考设计,实现次级侧单片机控制主电源

    美国微芯科技公司推出一款全新参考设计,利用MCP1012高压辅助AC-DC控制器解决了这一问题,可在许多应用中取消独立偏置电源。

微信

第一时间获取电子制造行业新鲜资讯和深度商业分析,请在微信公众账号中搜索“大比特商务网”或者“big-bit”,或用手机扫描左方二维码,即可获得大比特每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与活动!

发表评论

  • 最新评论
  • 广告
  • 广告
  • 广告
广告
粤B2-20030274号   Copyright Big-Bit © 2019-2029 All Right Reserved 大比特资讯公司 版权所有     未经本网站书面特别授权,请勿转载或建立影像,违者依法追究相关法律责任