本文討論了為什么電器設計人員應考慮將霍爾效應傳感器集成電路（IC）用于電機控制。本文檔涵蓋了提高電機效率的幾個關鍵設計特征，例如精度，響應時間，功耗和封裝。

介紹

包括冰箱，洗衣機和空調在內的設備中的電機控制電路需要在滿足成本要求的同時更有效，可靠和安全地運行。隨著人們越來越關注能源效率，電器制造商應考慮使用霍爾效應電流傳感器IC進行電機控制。

無論是在高端（近電源電勢）還是低端（近地電勢）應用中，這些電流檢測設備都可以直接提高電動機的效率。這些霍爾效應傳感器IC用于確定何時向電動機線圈施加電流以盡可能有效地控制電動機。IC將流經集成到IC封裝中的導體的電流產生的磁場轉換成與該電流成正比的電壓。

除電流檢測外，還有許多用于控制電機的控制技術或算法。這就是霍爾效應傳感器IC的精度和響應時間至關重要的地方。通常，電流傳感器IC越準確和越快，則電動機的控制能力就越好，從而可以提高設計效率。由于功率輸出的增加和散熱的降低，更高的效率轉化為小型電機的潛力，這可以消除對電機中冷卻設備或散熱器的需求。

每個設備的應用都是不同的，并且受特定的電動機控制技術或算法以及電動機類型的影響。因此，設計人員需要通過評估提高電機效率的幾個關鍵設計特性，確保將正確的霍爾效應傳感器IC與他們的應用相匹配。這些特性包括準確性，響應時間，功耗和封裝。電壓隔離是高端應用的另一個重要標準。我們將分別查看每個規范。

精度會影響電動機的扭矩

無論是高端檢測配置還是低端檢測配置，為實現高能效而設計的設備制造商都需要電流傳感器IC來準確檢測電動機中的電流，以控制電動機的時序和方向。更高的精度直接轉化為更好，更嚴格的電動機控制。

例如，在三相電動機中，所有三相都應同時切換以實現最高效率。為了使電動機在其峰值效率點運行，需要對其進行精確控制，這需要高度精確的電流傳感器。開關應盡可能靠近零電流點進行，以避免感應開關功率損耗和電壓尖峰。開關晶體管需要空載時間，因此切換需要一些時間，并且不會完全在零電流點。

Allegro提供了創新的霍爾效應電流傳感器IC，該電流傳感器將載流導體和霍爾傳感器IC集成在單個IC封裝中。通過將導體放置在靠近霍爾傳感器IC的位置，可以最大程度地提高磁場強度，從而提高了IC的精度。一些示例包括ACS710，ACS711，ACS712和ACS758。

Allegro在內部對這些單片器件進行編程，以補償溫度范圍內的偏移和靈敏度，從而進一步提高了精度和系統可靠性。良好的零電流檢測可以幫助保護MOSFET和IGBT等功率開關器件免受損壞，因為如果在承載電流的同時切換感性負載，它們就會看到高電壓和體二極管電流。

響應時間影響效率

在三相電機應用中，如果未優化電機換向正時，則電機將無法達到其峰值轉矩，從而導致電機和系統效率降低。提供快速輸出響應時間的電流傳感器IC可實現更小的控制環路延遲和更精確的電機控制，從而直接轉化為更高的電機換向效率。

例如，Allegro的霍爾效應電流傳感器IC的響應時間在4到6微秒之間。例如，對于低側檢測，ACS711提供4.6微秒的響應時間，并提供小于2微秒的快速故障輸出，有助于防止在短路或過流情況下損壞IGBT或其他開關器件。它也可以用作電動機控制中的冗余故障功能。

編輯：hfy