Riedon 的新型分流電流傳感器解決方案即將重新定義當(dāng)前的測(cè)試與測(cè)量系統(tǒng)場(chǎng)景。這些新模塊將傳統(tǒng)無源分流電阻器的特性與通常與更昂貴和笨重的閉環(huán)霍爾效應(yīng)電流傳感器相關(guān)聯(lián)的特性相結(jié)合。每個(gè)都配備了一個(gè)內(nèi)置精密放大器，新的分流傳感器提供增強(qiáng)的電氣絕緣（高達(dá) 1500VDC）。

在該領(lǐng)域工作的設(shè)計(jì)人員歷來更喜歡針對(duì)低電流應(yīng)用 (<50 A) 的基于分流器的解決方案，而他們將這些霍爾用于高電流測(cè)量 (>50 A)。然而，汽車行業(yè)對(duì)高電流測(cè)量的要求促使供應(yīng)商使用分流解決方案，尤其是在高電流環(huán)境中。分流傳感器本質(zhì)上是一個(gè)閉環(huán)，因?yàn)檩敵錾系?a target="_blank">信號(hào)與流經(jīng)設(shè)備的任何電流成正比。

“目前的一些技術(shù)是分流器、無源分流器和霍爾傳感器；無源分流器有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：它們提供電流的直接讀數(shù)。它們基本上是與電流串聯(lián)的電阻器，它們產(chǎn)生與流過設(shè)備的電流成正比的電壓。缺點(diǎn)是沒有隔離，”Riedon 工程副總裁 Phil Ebbert 說。

分流傳感器

目前的測(cè)量方法可分為三類：具有隔離放大器/隔離 ADC、有芯電流傳感器和無芯電流傳感器（電流傳感器 IC）的分流電阻器。

分流解決方案是一種簡(jiǎn)單易用的電流測(cè)量方法。它們通過電源和負(fù)載之間傳導(dǎo)路徑中的感應(yīng)電阻器測(cè)量電壓。

應(yīng)根據(jù)其額定電壓和增益來選擇分流電阻器。另一個(gè)需要考慮的非常重要的因素是負(fù)載連接，以便在選擇電源時(shí)節(jié)省一些 PCB 空間。電阻應(yīng)盡可能小以最小化電壓降。此外，封裝應(yīng)允許有效散熱。

分流技術(shù)的改進(jìn)允許引入更低的歐姆值，從而減少散熱。一些電池充電器 IC 和燃?xì)獗硪约?LED 驅(qū)動(dòng)器 IC 使用分流檢測(cè)電流電阻器。電流檢測(cè)監(jiān)控器可用于監(jiān)控進(jìn)入電機(jī)或外部電源的電流。

電流分流器 IC 的輸出可以通過 ADC 連接到控制回路內(nèi)，以便在微控制器的控制算法中使用。

應(yīng)用包括電源管理、焊接、照明、移動(dòng)電話、電信、電池充電器、汽車等。

基于分流的解決方案具有非常低的初始偏移并且對(duì)外部磁場(chǎng)不太敏感，因此提供了更好的直流精度。與其他解決方案相比，它們保持線性，尤其是在磁芯的飽和區(qū)域附近。

另一方面，霍爾傳感器通常具有有限的工作溫度范圍（通常為 -40°C 至 +85°C），而基于分流的解決方案可以支持更高的工作溫度范圍（通常為 -40°C 至 +125°C） . 然而，在所有這些中，霍爾傳感器本質(zhì)上是絕緣的，這允許采用單模方法。

Riedon 的模塊

電流感測(cè)電阻器被認(rèn)為是有助于提高測(cè)量效率和減少損耗的經(jīng)濟(jì)組件。電流感測(cè)電阻器通過檢測(cè)電流并將其轉(zhuǎn)換為電壓來工作，電壓降由各種放大器選項(xiàng)測(cè)量，從 10 mV 到 130 mV。

SSA 智能分流裝置在整個(gè)電流范圍內(nèi)的檢測(cè)精度為 ±0.1%，線性度為 ±0.1%，對(duì)熱漂移的敏感性要低得多。它們還具有不到 1.5μs 的快速響應(yīng)時(shí)間。通過放大的模擬輸出和集成保護(hù)，這些電流傳感器可以放置在電路的高端和低端，從而易于集成。

圖 1：SSA 簡(jiǎn)化了電子版圖

它們的溫度范圍從 -40°C 擴(kuò)展到 125°C。SSA 智能分流器模塊的穩(wěn)健性使其適用于高功率實(shí)施（100A 至 1000A），其中可能需要惡劣條件（例如高溫水平、強(qiáng)烈振動(dòng)和電磁干擾 (EMI)）。主要示例包括用于電動(dòng)汽車 (EV) 和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 (HEV) 的牽引逆變器、AC/DC 轉(zhuǎn)換器、不間斷電源、可再生能源生產(chǎn)基地和智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施（圖 1 和 2）。

圖 2：SSA 實(shí)施

“通過集成隔離放大器，分流解決方案提供了卓越的精度和穩(wěn)定性，”Ebbert 繼續(xù)說道。“這開辟了新的電流傳感機(jī)會(huì)，為工程師提供了一種緊湊且具有成本效益的替代方案來指定霍爾器件。”

分流電阻器、隔離放大器/隔離ADC是通過使被測(cè)電流通過，從流經(jīng)已知電阻器的電壓值計(jì)算電流值的方法。對(duì)于這種方法，需要使用隔離放大器或隔離ADC進(jìn)行隔離。

審核編輯：湯梓紅