由于其至關重要的性質，電源在電子產品中無處不在，因為在能量通過電路之前什么都不會發生。功率密度、能源效率和可靠運行都是現代電子產品中需要考慮的關鍵因素。這些問題以及解決方案尺寸和系統熱管理等重要相關方面，促使開發人員在許多領域提高電源系統性能。

人們非常關注核心技術、下一代電源拓撲、先進的軟件定義電子技術以及寬帶隙半導體等先進材料的開發。從使用人工智能到電源轉換和管理，為了更準確地驅動各種應用中的電源開關，設計人員正在創建突破理論上可能的電源系統。

沒有反饋就沒有精度

工程學的一個美妙之處在于，任何給定的問題都有多種解決方案，有時它可能不是最新的最閃亮的技術。在電力系統性能方面，改善運行的一個經常被忽視的方法是更好的性能監控。沒有反饋就沒有精度，您對電路性能了解得越多，就越能優化它。

改進系統監督的最大優勢之一是它利用了系統中的所有內容，因為它與技術無關。您可以在最新的電路設計中擁有最好的半導體，由最先進的軟件驅動，改進的性能測量將為您提供更好的性能。更多地了解任何給定電路的性能并沒有什么壞處。您擁有的信息越準確，您的系統就越精確。

在高性能計算系統中，電源是基礎設施的關鍵部分。監視電源的方式可以優化性能、管理處理器工作負載，并且通常使系統更具成本效益。測量流入系統的電流可以告訴您它是否以最佳水平運行，以及是否可以將更多計算或工作負載加載到處理器上。此外，精確的電流檢測提高了盈利能力，因為您可以根據實際使用的計算能力更準確地向客戶計費。

電流檢測

電流檢測是獲得精確性能反饋的重要方法，通過測量系統內的功率流來深入了解系統的運行方式。實現開關頻率的動態控制以最大限度地降低損耗、準確快速的電流測量也是降低零電流和零電壓開關系統損耗的關鍵。

AMR 技術

各向異性磁阻 （AMR） 隔離電流傳感器（如 ACIENNA 的傳感器）在小型封裝中提供高精度和帶寬，是嵌入式設備。基于 AMR 的電流傳感器由 NiFe 薄膜制成，對磁場具有非常高的靈敏度和高帶寬響應，性能優于檢測電阻器、霍爾效應器件和電流互感器。

與傳統方法相比，基于AMR的傳感器的結構非常適合需要隔離的應用。例如，分流電阻可以測量其兩端的壓降，但本質上不是隔離的。添加隔離需要額外的組件，從而增加成本、解決方案大小和相關開發問題。隔離在電子系統中非常重要，特別是在需要高精度和精密度的應用中，因為電路中的噪聲和干擾量直接影響性能。

使用電流互感器會導致解決方案占用空間龐大，并且在緊湊設計中，變壓器的重量可能是一個問題。此外，變壓器僅在交流電路中工作，并具有飽和效應，其中變壓器的線性度受到干擾，導致磁芯削波和溫度升高。您可以將霍爾效應傳感器放入并用它來測量通過導線的電流，但它容易受到外部磁場的影響，并且會受到溫度和應力的影響，這可能會改變輸出。電源設計中使用的傳感器類型會影響其最終配置的成本、尺寸和有效性。

ACEINNA的AMR技術是一種緊湊的單芯片解決方案，使用絕緣基板，具有4.8KV隔離，與分流電阻器相比，除了去耦電容器外，不需要額外的元件。與變壓器相比，除了尺寸優勢之外，AMR技術還可以響應直流和交流雙向電流。與基于霍爾效應的解決方案相比，AMR 技術提供 1.5 兆赫茲的帶寬、更低的偏移和噪聲，從而實現更高的精度和更低的相移。

工作

原理 ACIENNA 傳感器有四個引腳，用于接收電流，在同一側，另外四個引腳提供輸出。當電流流過引線框架時，它會流過 U 形彎頭。當電流流過引線框架中的彎頭時，會產生一個要測量的磁場。當電流反轉時，它有一個反轉場。器件中的兩個獨立的AMR電流傳感器從兩個電流方向測量磁場，這也抵消了任何外部磁場和偏移。

AMR傳感器的雙傳感器配置使其僅對硅中的水平場敏感，能夠忽略垂直于電流的外部場。對于霍爾效應傳感器，它們還可以感測垂直于硅的場。基于 AMR 的傳感器對雜散磁場的抵抗力為開發人員在系統設計和元件放置方面提供了更大的靈活性。

除了高精度和帶寬外，ACIENNA AMR傳感器的雙傳感器結構，其材料和高集成度也提供了快速的輸出階躍響應，這是傳感器對磁場變化做出快速反應的能力。這種速度和精度的結合成功地減少了信號中的相位差以及緩慢和不準確的測量可能產生的誤差。

AMR 傳感器特性

電源也是我們數據基礎設施的重要組成部分，尤其是在服務器和電信電源等應用中。在這些系統中以及任何其他系統中，前端 AC-DC PFC 轉換器為 DC-DC 總線和負載點轉換器供電，AMR 傳感器是系統性能反饋的最佳選擇。沒有反饋就沒有準確性，確切地了解系統的性能使您能夠正確管理它。

ACIENNA的MCx1101系列±5A、±20A和±50A電流傳感器，用于工業和電源應用，例如，集成雙向電流傳感器，（在±20A時）典型精度為±0.6 perent，在整個溫度范圍內的失調為±60mA，或FSR（最大值）的±0.3%。這種精度水平可以在任何給定系統中進行精確調整，以盡可能最大限度地提高性能。

基于AMR的集成單芯片解決方案還具有降低的失調電壓，即實際輸出與指定值之間的差異，這會影響測量精度。該傳感器的AMR技術和高集成度可降低噪聲，從而影響任何設備的精度。高水平的精度可以更好地優化給定處理器的使用方式，特別是在基于 AI 和基于云的應用程序中，為性能監控提供功率跟蹤。

應用程序優勢

了解每個服務器在系統中使用的能量有助于確定系統中是否仍有空間進行更多的數字處理，或者它是否已經處于限制狀態。了解您的電源消耗方式還可以讓您根據使用的處理器時間或處理能力向客戶收費。

許多其他應用都可以從AMR電流檢測中受益，特別是那些使用電機驅動器和逆變器的應用。逆變器和電機驅動器在操作上相似，所服務負載的性質不同，因此它們也可以同樣受益于更好的電流監控。不間斷電源 （UPS） 還可以從前置 AC-DC 轉換器到最后級 DC-AC 逆變器，以及電池管理電路和 UPS 連接到電網的位置的每個子系統中受益。

輸出側的AMR電流傳感器使逆變器或UPS系統能夠合成正弦波以連接到電網。在功率因數校正（PFC）方面，在圖騰柱PFC拓撲結構中，AMR傳感器可以測量電流，以實現更好的控制和保護。

在電池管理中，它是關于充電和放電電流管理。此外，家用電器，尤其是帶電機的家用電器，如冰箱和洗碗機，也可以從中受益。

適當的電源管理

在電力、電機控制、逆變器、UPS和電動汽車等應用中，AMR傳感器通常是監控解決方案提高性能的最佳選擇。這些動態應用需要快速、堅固和準確的功率測量，而AMR傳感器的結構和材料提供了固有的高靈敏度、快速響應和寬帶寬。這些屬性、隔離度、精度和性能使基于 AMR 的電流檢測解決方案成為下一代系統中高級電源管理的最佳選擇。

審核編輯：郭婷