隨著霍爾器件越來越便宜,越來越有和CSA一爭高下的意思,相比CSA霍爾又有哪些優(yōu)勢。相比CSA霍爾器件又有哪些劣勢?
先來看看霍爾器件內(nèi)部是什么樣,見圖1。
電流從兩個(gè)電流PIN進(jìn)去,兩個(gè)電流PIN出去,芯片通過內(nèi)部磁場的變化輸出電壓/電流,CSA與之相比就是多個(gè)Rshunt,圖2給出CSA采集電流的典型架構(gòu)。
圖2:CSA電流采集典型架構(gòu)
多了Rshunt還會(huì)帶來電阻的溫飄問題,不同的電阻溫飄系數(shù)不同價(jià)格也不同,圖3給出電阻溫飄和電流變化的表格。
圖3:電阻溫飄計(jì)算
或者EEWORLD 分流電阻溫飄計(jì)算 xutong
分流電阻的溫度飄移可以使用大散熱器去壓制。但CSA的共模抑制比是存在的,還有最大輸出共模電壓,霍爾則沒有這些煩惱,霍爾本身是隔離的。
霍爾也不是沒有溫飄取TMCS1100A1的溫飄來看,25攝氏度溫升Vout改變92uV(TYP),TMCS1100A1是50mV/A。那么溫度上升25攝氏度電流漂移約20mA其實(shí)在個(gè)ppm小的電阻與CSA一組合應(yīng)該是能勝過他的,因?yàn)镃SA可以放的比較遠(yuǎn)一點(diǎn)不用和電阻一起發(fā)熱,主要的溫度漂移在電阻上面,CSA到還好,但霍爾沒法避免,建議還是對霍爾器件的散熱下點(diǎn)功夫
圖4:TMCS1100霍爾器件溫漂
單看TI器件的手冊不太合適,新增較為常用的霍爾電流傳感器。ACS712如下圖5所示。
圖5:ACS712溫度漂移
0.08mV/C,在算上25度溫升,剛好等于2mV,約10mA的電流誤差,比TI略好。
在TMCS中首先就注意到Sensitivity Error,這個(gè)參數(shù)比較有意思,看他手冊里的公式見圖6。代表(霍爾的擬合曲線/理想擬合曲線)/理想擬合曲線*100%,也就是說如果sensitivity error代表了霍爾的線性度。
圖6:Sensitivity Error Calc
線性度越差校準(zhǔn)就越麻煩在高精度的系統(tǒng)中,校準(zhǔn)往往意味著會(huì)影響生產(chǎn)速度,盡可能的少校準(zhǔn)可能人工成本會(huì)優(yōu)于霍爾省下的其他成本。但如果霍爾的線性度滿足要求比較少的點(diǎn)就能完成校準(zhǔn)則和CSA沒太大區(qū)別。
圖7: TMCS1100 Sensitivity Error
HALL PCB布局
霍爾布局注意:
1.使用多層PCB布局
2.使用大的散熱焊盤
3.在引腳周圍放通孔改善熱傳遞
4.在有風(fēng)道的情況下確保霍爾器件周圍空氣流通
5.霍爾器件高壓和低壓留足夠的隔離間隙
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