Autor: ingeniero de sistemas Allegro Microsystems, LLC, de Georges El Bacha,
ingeniero de sistemas de Ali Sirohiwala
mercado de automóviles está en transición desde una unidad mecánica y sincronización método para el sistema de accionamiento eléctrico. Demostrado que solo dispositivo de efecto Hall adecuado para este tipo de aplicaciones. Se revisaron Esta aplicación de los factores de forma de realización descrita.
introducción
Y en lugar de una transmisión por correa actuadores hidráulicos mediante el uso de un actuador de accionamiento eléctrico, puede mejorar la eficiencia energética en el EV y HEV. Por ejemplo, en un motor de combustión interna convencional por una correa de ventilador para accionar el ventilador de enfriamiento, y el ventilador funcionará continuamente durante el funcionamiento del motor de combustión interna. Lo mismo se aplica a la bomba de dirección asistida y otra carga de accionamiento de correa.
Los beneficios de la sustitución de la tecnología
Motor se utiliza en lugar del dispositivo de accionamiento de transmisión por correa (que se muestra en la Fig. 1) contribuye a mejorar la eficiencia energética y un mejor control del actuador. Precisión, alta velocidad IC sensor de corriente puede ser proporcionada a optimizar el rendimiento del motor necesaria para el ancho de banda, las características de tiempo de respuesta, precisión y bajo ruido. También pueden informar de un circuito de estado y el gatillo de arranque de sobrecorriente para detectar fallas ayuda rápidamente.
Figura 1: freno eléctrico de energía
Allegro de efecto Hall actual sensor IC ha sido recortado de fábrica, proporciona una sensibilidad constante y minimizando tensión de offset en todo el rango de temperatura de funcionamiento. El pequeño tamaño del paquete y diseñar también utiliza aislamiento galvánico, mientras que el ahorro área de PCB para promover la detección de alta y baja corriente, particularmente cuando se compara con la solución tradicional basada en la detección de un resistor de detección de corriente y una ventaja amplificador operacional de esta forma de realización se volverá más aparente, como se muestra en la figura.
Figura 2: Pasillo Típica sensor de corriente IC y
PCB comparación entre el volumen de la resistencia de detección de corriente de inducción convencional y una solución amplificador operacional
SOIC ilustrado es una solución típica Hall. En el Allegro ACS714 (uno de los productos envasados con esta serie), uno que actúa como un conductor de baja resistencia integrado inductor trayectoria de la corriente (Fig. 3, panel izquierdo), garantizando un rendimiento de aislamiento galvánico permitiendo al mismo tiempo un elemento de detección de corriente en las proximidades. Esto reducirá al mínimo el consumo de energía y ayuda lograr una medición de alta precisión que se requiere para el sistema de HEV avanzada.
Figura 3: batería inteligente de detección de corriente. La ilustración muestra la
integración de la corriente del inductor en el ACS714 camino primario.
Ejemplo: la batería inteligente
sistema de batería inteligente la monitorización de la corriente de carga es cada vez más relevante ejemplo de una realización de detección de corriente del lado de baja. 3, además de los dos terminales de la batería, estos sistemas de baterías generalmente tienen dos señales de diagnóstico: uno para la salud comprobar la línea de datos de la batería y singlete singlete un termistor para controlar la temperatura de la batería. La señal de diagnóstico se enviará al terminal negativo de la batería.
La eficiencia y la precisión de una resistencia de detección directa repercusiones que parecen tener soluciones simples complejidad del diseño detectarán juicio. Cuando se utiliza una resistencia de detección en esta solicitud, el ingeniero de diseño debe tener en cuenta toda término de error crítico. El más importante es que las resistencias se disipará calor en la forma de una gran cantidad de energía en la batería, y así resulta en menor necesidad de aplicación externa adicional de la eficiencia de transferencia de calor de la configuración del sistema.
En segundo lugar, el fenómeno afectará el calor generado en el voltaje inducido en la resistencia de detección (en la Fig. 3 VSENSE). Además, la resistencia de detección del amplificador operacional añadirá juntos soluciones requieren la VSENSE VTHERM tensión termistor. Esto hace que el controlador de tensión de carga observada aumenta gradualmente, de modo que:
V'SENSE = VSENSE + VTHERM,
Eventualmente hacer que la temperatura de la batería monitoreado por el factor de error aumenta. Esto no es propicio para la carga de un sistema de control de la batería y, finalmente, dar lugar a la vida de la batería (HEV y sistemas EV es un elemento clave del éxito) para acortar.
Consideraciones a las soluciones y los sensores de efecto Hall IC deben comparar básica - resistencia del conductor comienza. resistencia integrado camino conductor de corriente reducido en gran medida, hasta 100 μΩ. Esto reduce en gran medida las aplicaciones generales de consumo de energía.
Otra consideración es necesario en el bucle conductor del terminal integrado genera una tensión de casi cero. La tensión se reduce a niveles de trazas puede ayudar a mejorar la exactitud y el termistor señales de diagnóstico M integridad (hasta un valor límite inferior de la VSENSE).
tecnología de efecto distintivo Hall tiene la ventaja de un dependiente sustancialmente en el acoplamiento magnético entre la corriente y la respuesta de la señal inducida. Esto es debido a las características magnéticas inducidas en términos de calor no se ve afectada por el intervalo de temperatura real. Esto asegurará que el responde generales de linealidad al nivel actual de diversas maneras, y el dispositivo de efecto de alta Pasillo puede fusionar circuito lógico, de modo que tengan un altamente adaptable, sino que también proporciona, además, una temperatura sesgo programable, mejorando de ese modo el rendimiento.
Esto simplifica los desafíos de diseño general del sistema y el IC Hall en marcado contraste con el relativamente fuerte resistencia de detección del método amplificador operacional en la resistencia del conductor de la precisión y la complejidad de las relaciones de dependencia elemento. Al utilizar el método de la resistencia de detección del amplificador operacional debe ser utilizado a la resistencia más baja para reducir al mínimo el consumo de energía. Sin embargo, una baja resistencia también puede tener el efecto contrario, es decir, ya que sólo una muy pequeña cables de tensión inducida a exactitud disminuido. Como se mencionó anteriormente, avanzado IC Hall puede trabajar a baja tensión. Además, el extremo posterior del dispositivo etapa no puede afectar a la señal de datos condición de salida a alta precisión y bajo consumo de energía integrado soluciones para satisfacer los requisitos del sistema de aplicación.
soluciones de detección prácticos
Allegro Microsystems, LLC ha desarrollado un efecto actual integrado en pasillo amplio sensor de CI, el CI puede proporcionar CA o CC adicional corriente proporcional a la alta precisión, la señal de voltaje de salida de bajo ruido (unidireccional o bidireccional). Las categorías básicas del dispositivo mostrado en la fig.
Figura 4: efecto actual Allegro sensor Hall IC paquete típicamente categoría
Allegro usos dispositivo de efecto integrados Pasillo propietaria avanzada IC envasado técnicas y la inducción de la corriente de 5 a 200 A. Mediante el uso de un IC Hall y el núcleo magnético externo o concentrador, una corriente más grande también se puede medir. Allegro sensor de corriente permite a los diseñadores de IC basa en el efecto actual del sensor Hall IC requisitos de eficiencia energética para fortalecer o nuevas características de funcionamiento de las nuevas aplicaciones EV y HEV. Si se requiere corriente inducida en cualquier caso, el efecto Hall integrado sensor IC puede proporcionar soluciones adecuadas.
© Allegro Microsystems, LLC Todos los derechos reservados
Todas las declaraciones contenidas en el presente documento, la información no está garantizada en cuanto a la materia objeto del mismo hecho Allegro a los clientes, promesa, garantía o de inducción. La información proporcionada en este documento no garantiza la fiabilidad del proceso sobre la base de esta información, ni garantía de Allegro ha explorado todos los posibles modos de fallo. El cliente será 'plenamente responsable de la calificación de producto final el análisis para garantizar la fiabilidad del producto y cumplir con todos los requisitos de diseño.
Para obtener más información, visite número público
