作者：Maurizio Di Paolo Emilio

Riedon的新型分流器電流傳感器解決方案將重新定義當前的T＆M系統方案。這些新模塊將傳統的無源分流電阻器的功能與通常與更昂貴，更龐大的閉環霍爾效應電流傳感器相關的功能相結合。新的并聯傳感器每一個都配備了一個內置的精密放大器，可提供增強的電絕緣（最高1500VDC）。

過去，從事該領域的設計人員在低電流應用（《50 A）中使用基于分流器的解決方案，而他們使用這些霍爾進行大電流測量（》 50 A）。但是，汽車行業對大電流測量的要求已導致供應商使用分流解決方案，尤其是在大電流環境中。分流傳感器是一個固有的閉環，因為輸出上的信號與流過該器件的任何電流都成正比。

“目前的一些技術是分流器，無源分流器和霍爾傳感器；被動分流器有一個優勢：它們可以直接讀取電流。它們基本上是與電流串聯的電阻器，它們產生與流過器件的電流成比例的電壓。缺點是沒有隔離。” Riedon工程副總裁Phil Ebbert說。

分流傳感器

當前的測量方法可以分為三類：帶隔離放大器/隔離ADC的分流電阻器，有芯電流傳感器和無芯電流傳感器（電流傳感器IC）。

并聯解決方案是一種測量電流的簡單方法。它們通過電源和負載之間的傳導路徑中的傳感電阻器來測量電壓。

分流電阻應根據其額定電壓和增益進行選擇。要考慮的另一個非常重要的因素是負載連接，以便在選擇電源時節省一些PCB空間。電阻應盡可能小，以最大程度地降低電壓降。此外，包裝應允許有效地散發熱量。

分流技術的改進允許引入較低的歐姆值，從而減少了熱耗散。多個電池充電器IC和電量計以及LED驅動器IC使用并聯檢測電流電阻器。電流檢測監視器可用于監視進入電動機或外部電源的電流。

電流分流IC的輸出可通過ADC連接在控制環路內，并由微控制器用于控制算法。

應用包括電源管理，焊接，照明，移動電話，電信，電池充電器，汽車等。

基于分流器的解決方案具有非常低的初始偏移，并且對外部磁場不太敏感，因此可提供更好的DC精度。與其他解決方案相比，它們保持線性，尤其是在磁芯的飽和區域附近。

另一方面，霍爾傳感器通常具有有限的工作溫度范圍（通常為-40°C至+ 85°C），而基于分流器的解決方案可以支持更高的工作溫度范圍（通常為-40°C至+ 125°C） 。然而，在所有這些方面，霍爾傳感器本質上是絕緣的，這允許采用單模方法。

Riedon的模塊

電流檢測電阻被認為是經濟的組件，有助于提高測量效率并減少損耗。電流檢測電阻器通過檢測電流并將其轉換為電壓（通過各種放大器選件測得的壓降為10至130 mV）來工作。

SSA Smart Shunt單元在整個電流范圍內顯示出±0.1％的檢測精度和±0.1％的線性度，并且對熱漂移的敏感性低得多。它們還具有不到1.5μs的快速響應時間。這些電流傳感器具有放大的模擬輸出和集成保護，可以放置在電路的高端和低端，從而易于集成。

圖1：SSA簡化了電子布局

它們的溫度范圍從-40°C到125°C。SSA Smart Shunt模塊的堅固性使其適合在可能需要困難條件（例如高溫水平，強烈振動和電磁干擾（EMI））的大功率設備（100A至1000A）中使用。關鍵示例包括用于電動汽車（EV）和混合電動汽車（HEV）的牽引逆變器，AC / DC轉換器，不間斷電源，可再生能源生產基地以及智能電網基礎設施（圖1和2）。

圖2：SSA實施

“通過集成隔離放大器，并聯解決方案可提供卓越的精度和穩定性，” Ebbert繼續說道。“這為新的電流感測機會打開了大門，為工程師提供了一種緊湊且經濟高效的替代方案，可用于指定霍爾器件。”

分流電阻器，隔離放大器/隔離ADC是通過使待測電流流過已知電阻器的電壓值來計算電流值的方法。對于這種方法，必須通過使用隔離放大器或隔離ADC進行隔離。

編輯：hfy