Архив : 22 Февраль 2007 год

Компания ALLEGRO MICROSYSTEMS EUROPE представила два новых семейства малошумящих токовых датчиков на эффекте Холла, имеющих среднеквадратичное значение напряжения изоляции 2100В.

Каждый прибор имеет опции по току +/-5, +/-20 или +/-30A с соответствующим уровнем чувствительности 185, 100 или 66мВ/A. Новые приборы - ACS712 (двунаправленный) и ACS713 (однонаправленный), были созданы как ответ на растущую потребность рынка в дешевых, но точных и компактных токовых датчиках с расширенной функциональностью

Чип разрабатывался на основе новейшего технологического процесса компании BiCMOS (DABIC6) с проектными нормами 0,65мкм, а такие параметры как выходное напряжение в состоянии покоя, чувствительность и температурный коэффициент были оптимизированы с точки зрения достижения минимальных шумов и суммарной ошибки выходного сигнала. Кроме сниженных шумов и лучшей точности по сравнению с предыдущими моделями, новые датчики имеют встроенный экран, который эффективно ослабляет кратковременные броски напряжения, наводящиеся на выводную рамку корпуса. Такое решение очень перспективно в системах управления электродвигателями, а также для применения токовых датчиков по высокой стороне.

Сочетание улучшенного технологического процесса с новыми принципами конструирования и дополнительными возможностями программирования дало снижение шумов вдвое по сравнению со старыми моделями. Суммарная ошибка выходного сигнала составляет всего 1,5% при комнатной температуре и  +/-4% в интервале температур от -40° до +85°C. Кроме того, датчики ACS712 и ACS713 имеют вывод, который позволяет устанавливать с использованием конденсатора фильтра точку выходного сигнала со значением -3дБ, что снижает количество внешних компонент, требуемых для улучшения разрешения датчика.

Приборы отличает высокое быстродействие, так номинальное время нарастания тока для  датчика на 30А составляет 5мксек при входном токе 26,6А и 2,5мксек при токе 10,6A. Это иллюстрирует двукратное преимущество по сравнению с предыдущими приборами и дает возможность использовать датчики для защиты и быстродействующих применений. Вывод фильтра был добавлен также и для дальнейшего снижения уровня шума и улучшения точности на малых токах без введения ослабления за счет внешнего RC фильтра.

Каждый из новых приборов состоит из прецизионной схемы линейного датчика Холла с малым напряжением смещения и отрезка медного проводника с высокой проводимостью, расположенного около поверхности чипа и выполняющего функцию отрезка сигнального пути. Поданный ток, протекая через данный силовой проводник, создает магнитное поле, которое принимается  интегральной схемой датчика Холла и трансформируется в напряжение, пропорциональное величине поля. Точность устройства оптимизирована за счет близости источника сигнала магнитного поля к преобразователю Холла. Точность и пропорциональность величины напряжения обеспечивается за счет использования Холловской BiCMOS ИС со стабилизированным УПТ, которая,  ради поддержания точности, программируется уже после сборки.

ИС ACS712 и ACS713 также демонстрируют величину магнитного гистерезиса близкую к нулевому значению. Новые датчики имеют аналоговый выходной сигнал, изменяющийся линейно с одно или двунаправленным первично воспринятым переменным или постоянным током. Выходное напряжение имеет положительный наклон, если через первичный медный проводник протекает нарастающий ток.
Внутреннее сопротивление этого проводника обычно около 1,2 мОм, что определяет очень малые потери мощности, а его толщина выбрана такой, что прибор выдерживает силу тока в пять раз превышающую максимально разрешенное для данной модели значение. Контакты силового проводника электрически изолированы от выводов датчика и имеют среднеквадратичное значение напряжения пробоя изоляции равное 2,1 кВ. Это позволяет использовать датчик ACS712 в приложениях, где требуется изоляция без применения оптической развязки или иных дорогостоящих способов изоляции. Приборы ACS712 и ACS713 поставляются в миниатюрных корпусах SOIC8 для поверхностного монтажа.

Выводная рамка корпуса покрыта чистым матовым оловом, что совместимо со стандартным процессом сборки печатных плат без использования свинцовых припоев. Внутри корпуса чип не имеет ленточных выводов, а для обратного монтажа методом пайки используются контактные шары на основе свинцового припоя, исключенного в настоящем времени стандартом RoHS из перечня разрешенных. Приборы полностью калибруются  до их отгрузки с предприятия.

Allegro ACS712 обеспечивает экономичное и прецизионное решение при необходимости использования датчиков переменного и постоянного тока в промышленности, автоэлектронике, коммерческих и связных системах.Типовые применения включают управление электродвигателями, контроль и управление нагрузками, импульсные источники питания и защиту от перегрузки.