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霍尔电流传感器在电信整流器和服务器电源中的

  。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。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。在某些情况下,电信电源或服务器电源可能还需要向上位机汇报当前的运行功率,此时高精度的霍尔电流传感器(如TI的TMCS1100)可帮助系统实现≥1%的电流检测精度。

  图1展示了,在分别使用3.3 V和5 V供电情况下,霍尔效应电流传感器的典型应用电路。与使用3.3 V电源供电相比,使用5 V供电可用拓宽霍尔传感器的电流检测范围。以TMCS1100A1为例,霍尔传感器的灵敏度为50 mV/A:如果使用3.3V电源,则电流检测范围为-33 A?9?1+ 33 A(双向);而使用5.0V电源时,电流检测范围可以扩展到-50 A?9?1+ 50A。另外,在设计中应当注意,除了电流检测范围之外,还需要考虑传感器的连续电流耐受能力,当电流耐受力不足时,可以通过改善传感器的散热来优化。

  图1:霍尔效应电流传感器的常见应用:采用3.3 V电源的霍尔效应电流传感器(a);采用5 V电源的霍尔效应电流传感器(b)

  l散热:尽量增大一次侧电流导线的覆铜面积,可以提高霍尔电流传感器的散热能力,从而增加传感器的最大平均电流耐受能力。另外,还可以使用更厚铜箔的PCB,或者在初级走线上放置一些散热过孔,或者把霍尔电流传感器和PCB走线放置在风道内,都可以改善霍尔电流传感器的平均电流耐受能力。

  总结,在电信整流器和服务器PSU中,CT更适合于峰值电流控制和过流保护,但它体积较大且精度不高。霍尔效应电流传感器体积小,精度高,使用简单方便,并且更适合检测交流线路电流。希望本文介绍的关于霍尔电流传感器的一些用法对大家有所帮助。

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