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霍尔电流传感器的应用安装规范分析

  电信整流器和服务器电源单元(PSU)中的功率因数校正(PFC)电路和逆变电路都需要将高压侧的电流信号检测到位于低压侧的控制器,因此要用到隔离式电流传感器,隔离式电流检测有多种实现方式,例如电流互感器(CT),隔离放大器和霍尔效应电流传感器,其中,霍尔效应电流传感器因其简便易用,准确,体积小且具有直流检测能力,成为比较理想的选择。

  电流互感器是基于变压器的原理对电流进行采样,使用CT可以检测MOSFET或者IGBT的开通电流,CT的快速响霍尔电流传感器应速度使其非常适合于用做峰值电流控制和过流保护控制,但是基于变压器耦合原理的CT无法感测直流或非常低频的电流,从而导致其不能直接检测工频AC电流,或因为只检测开通电流的间接方法而损失测量精度(没有关断电流),另外,由于CT需要使用铁氧体磁芯,体积很难做小,而体积较大的CT又会增大电源开关环路,产生更高的电压尖峰和噪声干扰。

  而霍尔效应电流传感器则是一种精度更高,体积更小的选择,它可以在直流条件下工作,而且能够以良好的线性度和精度测量包含霍尔电流传感器了开通和关断的AC总电流,同时,霍尔效应电流传感器的体积可以做到SOIC-8的封装,同一颗集成IC一样大小,使PCB的布局更加容易,有助于实现更高的功率密度。

  在将霍尔效应电流传感器应用于电信电源或服务器PSU时,需要评估电流的检测范围,连续电流耐受能力,响应速度(/带宽)和电压隔离等级。

  霍尔电流传感器安装规范分析。

  原边导体流过电流时,在导体周围会产生磁场,磁通包括穿过铁芯(磁芯)的主磁通和不穿过铁芯的漏磁通,霍尔电流传感器霍尔元件置于霍尔电流传感器的铁芯开口气隙中,通过检测主磁通的磁感应强度来反映导体中的电流。

  主磁通及漏磁通都与载流导体与气隙及铁芯的相对位置有关,载流导体从霍尔电流传感器孔径中穿过的方式直接影响测量精度,特别是当载流导体与铁芯的距离及气隙的距离为同一数量级时,漏磁的影响不可忽略。

  由于霍尔电流传感器的铁芯是开口结构,测量精度易受周围外部环境磁场的影响,如变压器及流过大电流的载流体等,并且在三相电测试中,各相间的霍尔电流传感器应保持一定的距离,避免相互电磁干扰。

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