AvagoTechnologiesYourImagination,OurInnovation电流检测器在马达驱动及功率变频中的应用AvagoTechnologiesYourImagination,OurInnovation主要内容•目标•电流/电压检测需求•隔离放大器+分流电阻比拼霍尔效应电流传感器•分流隔离放大器解决方案及优势•测量精度，解决方案成本•安华高隔离放大器(Iso-amps)•设计工具•分流电阻选择•评估板和应用笔记•总结2AvagoTechnologiesYourImagination,OurInnovation目标•为了分享和理解精确检测马达电流和电压的需求分流隔离放大器电流检测方法的好处使用隔离放大器进行电流检测的典型应用3AvagoTechnologiesYourImagination,OurInnovation许多应用都要求电流检测可再生能源逆变器太阳能逆变器风力涡轮机电源逆变器蒸汽泵工业逆变器马达逆变器工厂自动化泵HVAC风扇传送器材料处理缝纫机电梯，自动扶梯，移动人行道家用电器用的逆变器冰箱洗衣机空调踏车按摩椅医疗去纤颤器4AvagoTechnologiesYourImagination,OurInnovation应用案例－在三相马达逆变器中的电流/电压检测ACPL-C79B/C79A/C790电流检测R+–电压检测+–SM–+–T+–+–+–++刹车–+ACPL-C79B/C79A/C790ACPL-电压检测C79B/C79A/C790ASIC/MCU三个隔离放大器用于三相电流测量一个隔离放大器用于DC链路的电压监视5AvagoTechnologiesYourImagination,OurInnovation电流检测：隔离放大器+分流IsolatedMicrocontroller+5V+5V•功能ACPL-C79x•测量电流相位和幅度，并反馈进微控SHUNT制器。•价值优势•与温度有关的偏移量和增益漂移较小Shunt+Iso-ampSolutionvs.•解决方案成本低：成本节省40%HallEffectTransducer•挑战•需要很大的设计工作量，只能在新的平台上实现。Hall-EffectSensors6AvagoTechnologiesYourImagination,OurInnovation安华高隔离放大器的能力分流电阻安华高隔离放大器•通过调整分流电阻可以轻松对应不同的电流范围•与温度有关的漂移误差非常低•容易装配——表面安装解决方案•与霍尔效应传感器相比有成本效益7AvagoTechnologiesYourImagination,OurInnovation霍尔效应电流传感器与隔离放大传感器——它们是如何工作的霍尔效应传感器：•初级电流IP将产生一个磁场，并集中于磁芯周围。•磁芯有一个间隙，中间的霍尔元件将检测磁通量密度并产生电压。•与塑料外壳绝缘分流隔离放大器电流传感器：VV•电流流经分流电阻，产生的电压将被DD1DD2隔离放大器检测到。ISENSE+•隔离放大器光耦隔离VSENSEVOUT+VOUT–分流电阻–隔离放大器8AvagoTechnologiesYourImagination,OurInnovation隔离放大器解决方案与闭环霍尔效应/磁闸电流传感器——成本节省40%安华高闭环传感器解决方器件型号ACPL-C79B案(1)输出配置模拟差分模拟单端25C时的精度(%)1.51.05温度漂移误差(%)0.81.45工作温度范围内的未校准精2.32.5度(%)(105C时)(85C时)精度[-40至105C](%)0.81.45带宽(kHz)200>2001万片/年时的传感器成本($)3(2)6(2)1万片/年时的解决方案成本($)3.6(3)6(2)成本可下降40%!(1)解决方案由一个隔离放大器、一个分流电阻和一个散热侧的稳压电源组成。(2)估计的报价(3)解决方案成本包括分流电阻和稳压电源的估计成本。9AvagoTechnologiesYourImagination,OurInnovation隔离放大器与霍尔效应电流检测电流检测霍尔效应传隔离放大器注释技术感器测量范围内的线性磁饱和霍尔传感器非线性特性。欧姆定律本身是线差好+度性的。很难屏蔽外部磁场干扰。光学隔离