霍尔电流传感器是业内较为出名的一类传感器,它基于平衡式霍尔原理,无论是基于闭环原理,还是开环原理,两者之间的基本性能都是没有太大差别的,那么霍尔电流传感器的检测标准是什么呢。
霍尔电流传感器是根据磁平衡式霍尔原理,即闭环原理,当原边工作电流IP产生的磁通根据高品质磁芯集中在磁路中,霍尔元件固定不动在气隙中检测磁通,根据绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿工作电流,用以抵消原边IP产生的磁通,可使磁路中磁通始终保持为零,通过特殊电路的正确处理,传感器的输出端可以输出反映原边工作电流的工作电流变化。
假如在输入端通入控制工作电流IC,当有一个磁场B穿过该器件感磁面,则在输出端出现霍尔电势VH。
霍尔电势VH的大小与控制工作电流IC和磁通密度B的乘积成正比,即:VH=KHICBsinΘ。
霍尔电流传感器是按照安培定律原理做成,即在载流导体周围产生一正相关于该电流的磁场,而霍尔器件则用以测量这一磁场,所以,使工作电流的非接触测量成为可能。
根据测量霍尔电势的大小间接测量载流导体工作电流的大小,所以,电流传感器通过了电-磁-电的绝缘隔离转换。
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了开通和关断的AC总电流。 |