與任何半導(dǎo)體器件一樣，Allegro?提供的集成電流感測(cè)解決方案可能會(huì)受到其允許的最大允許電流和隔離電壓的限制。能耗和封裝尺寸是限制參數(shù)。對(duì)于大電流應(yīng)用（> 200 A），Allegro建議使用帶有霍爾效應(yīng)傳感器IC的磁性集中器（圖1）。該系統(tǒng)由圍繞電流導(dǎo)體的鐵磁集中器組成，該鐵磁集中器設(shè)計(jì)有一個(gè)小窗口，稱(chēng)為氣隙，傳感器IC放置在該小窗口中。本文檔旨在為設(shè)計(jì)大電流集中器提供基本指導(dǎo)。

圖1具有集中器的典型大電流傳感系統(tǒng)

介紹

集中器將磁通量線聚焦，該磁通量線是由流過(guò)導(dǎo)體的電流產(chǎn)生的，位于氣隙的中心，霍爾效應(yīng)磁傳感器IC放置在該氣隙的中心。集中器（也稱(chēng)為磁芯）以及電流檢測(cè)系統(tǒng)的效率主要取決于以下因素：

• 核心材料
• 核心尺寸
• 氣隙
• 核心幾何

以下各節(jié)逐個(gè)詳細(xì)介紹了這些因素。

選礦廠材料

集中器材料的選擇是通過(guò)在其滲透性，電阻率和成本之間的微妙折衷來(lái)做出的。為了將磁通線集中在傳感元件上，磁芯不得在大電流下飽和。因此，它必須具有相對(duì)于空氣的高導(dǎo)磁率，但不能達(dá)到永磁材料的磁導(dǎo)率，以避免在暴露于高電流后產(chǎn)生產(chǎn)生磁滯現(xiàn)象的不希望的殘留磁化強(qiáng)度。鐵合金族（例如硅鐵（FeSi）或鎳鐵合金（FeNi））最常用于電力應(yīng)用，因?yàn)樗鼈冿@示出高磁導(dǎo)率，因此具有很高的飽和點(diǎn)（圖2）。

圖2 FeSi（3％）和1010鋼的堆芯增益。對(duì)于相同的磁芯，F(xiàn)eSi產(chǎn)生更高的增益斜率（1 G（高斯）= 0.1 mT（毫特斯拉））

鐵的缺點(diǎn)是電阻率低，使其容易受到渦流（感應(yīng)的反向電流）的影響，從而降低了頻域中的電流測(cè)量精度。為了最大程度地減少這種影響，這就是為什么鐵必須與導(dǎo)電性較低的材料（例如硅）合金化的原因。另外，建議使用通常為0.3 mm厚度的層來(lái)層壓鐵芯，這將顯著降低渦流（層越薄，渦流越小）（圖3）。每層還必須涂硅以提高效率。

編輯：hfy