在电机控制、逆变电路、开关电源、过电流故障保护等应用场景中，经常会用到霍尔电流传感器来检测电路中的电流，其中0-50A电流检测应用广泛。工程师非常关心如何正确使用霍尔电流传感器来检测电流。让我们分享10个案例来学习如何使用霍尔电流传感器。
下面只介绍总结，点击案例标题可以直接进入案例全文。
1、2D基于数字伺服阀控制器的设计ACS712(CH701)电流采样模块的设计
图1 2D数字阀电机械转换器的控制原理
电流采样模块设计
电流采样一般采用电阻串入电路，通过安培定理检测电阻上的压降来获得流过电阻的电流。采样电阻精确，电阻小，一般为0.01～0.1Ω左右。由于检测到的电流幅值较大，所需采样电阻的功率和体积也较大。为了减小控制器的体积，本设计采用了ACS712(或国产芯片CH701)线性霍尔电流传感器。传感器内部集成有高精度、低偏置和线性霍尔传感器。当霍尔传感器检测到铜导路径电流产生的磁场时，将其转化为比例电压。采样获得的输出电压需要通过放大器转换输入DSP的AD模块。电流采样模块主要用于采样步进电机的两相电流，从而形成电流闭环，提高控制精度和响应速度。
2.工频风力发电储能逆变电路中的电流检测(霍尔电流传感器)ACS712/CH701应用案例）
工频风力发电储能逆变电路包括电压检测电路、电流检测电路、充电电路、发电电路、控制电路、逆变电路LED显示电路、报警电路和输出电路，发电电路将电能传输到充电电路，电流检测电路和电压检测电路负责收集充电电路的电流和电压，控制电路向充电电路提供信号，向逆变电路提供电能，逆变电路向LED充电电路包括显示电路、报警电路和输出电路BUCK降压电路、辅助电源电路、驱动电路和控制电路。
电压检测电路通过电阻检测从发电电路输出的电压Ra和电阻Rb1采集电压，采集的电压信号通过四路操作放大器放大输出到控制电路，四路操作放大器的型号为LM248DR，电流检测电路采集发电电路的电流，IPO端口为电流检测端口，将检测到的电流输入控制器电路I/O端口进行A/D转换，电流检测电路采用的芯片型号为CH701驱动电路由控制电路通过I/O口输出PWM信号，对MOS开/关控制管道。
三、霍尔电流传感器ACS712/ACS724/CH701应用于物联网智能光伏电路
电流检测电路、电压检测电路；
电流检测电路由ACS712/20A芯片组成(或国产芯片)CH701)芯片的7管脚连接到主芯片的26端口，1管脚的第一引线连接到太阳能电池板P1的1管脚，第二引线接电压检测电路，2管脚的接法与1管脚的接法相同，3管脚接所述MOS管道泄漏极，4管脚与3管脚接地，5管脚接地，6管脚通过电容C9接地，8管脚接5V电压设置去耦电容C由放大器组成的检测电路U1A组成，通过采样放大提供给主芯片，放大器U1A主芯片8管脚的1管脚。
本方案基于BUCK电路光伏电池的最大功率点跟踪变换电路，将太阳能转换存储在电池中。主芯片采集电路电压和电流值PWM控制端口，达到将光能储存为电能的目的。光伏电池电压高，通过BUCK电路降压，然后给电池充电，电路中最大功率跟踪控制，能量变化的功率最大化；采用物联网技术和OLED显示设备可以实时检测和反馈光伏板的运行状态；当光伏板异常运行和损坏时，可以快速定位并及时维护。
四、霍尔电流传感器ACS712/CH701应用于电动方向盘电机驱动控制器
霍尔电流传感器IC通过霍尔效应检测电流的大小，输出2 .5V为基准电压值，Vout电压值通过高精度电阻分压。通过二极管后，进入主控芯片DSP的AD采集引脚AD二极管保护转换。
图4 电流采样及处理电路原理图
在这种情况下，电动方向盘电机控制驱动器配备了电流保护电路。电流保护设计为过流保护，防止电流过大损坏元件。电路如图5所示。永磁同步电机绕组中电流保护电路的电流峰值超过功率管MOSFET当额定电流达到比较器时，LM339设定值时，输出低电平信号Fault信号给综合故障电路，触发三态输出总线接收器产生高电平，动作输出关闭信号，关闭电源开关，保护电源开关管，避免损坏电源设备。
5.意瑞半导体霍尔电流传感器CH701/CH701W用于电动汽车模式2充电的装置
由于IC-CPD 单相交流电路电压不超过25V，最大充电电流不超过166A 额定频率优选值为50Hz、60Hz或50/60Hz。工作电压大于250V，额定电流大于1.5倍充电电流的汽车级电流传感器检测电路中的电流。由于充电模式2的整体结构较小，需要结构较紧凑的霍尔电流传感器来实现此功能。
目前，意瑞半导体（上海）有多种汽车级霍尔电流传感器可以满足要求，建议使用以下两种系列产品：
检测5A到70A直流或交流电流。
检测5A到50A芯片霍尔电流传感器通常用于直流或交流电，如
CH701电流传感器IC，它是工业、汽车、商业和通信系统中交流或直流电流传感的经济和准确的解决方案。小包装是有限空间应用的理想选择，节省了电路板面积的成本。典型的应用包括电机控制、负载检测和管理、开关电源和过流故障保护。
参考文章霍尔传感器芯片？
6.介绍智能变频电动执行器的电流检测电路(霍尔电流传感器ACS712/CH701应用案例）
采用ACS712/CH701霍尔电流传感器芯片为电流输入和电压输出。根据磁场强度感应原理，将芯片直接串联到直流母线中，检测母线电流，输出线性电压信号。这样的优点是芯片直接串联在电流电路中，外围电路简单可测交直流电流；无需检测电阻，内置mo级路径内阻；单电源，原边无电源，强弱电隔离；安全可靠，精度远高于原检测方法。
7.数字智能电机驱动方法(霍尔电流传感器)ACS712/CH701应用案例）
三相功率桥式电路由三个耐压不小于1200V，过电流能力不小于4000A的SiC MOSFET桥式电路母线上的并联容值不小于100uF，耐压不小于1200V无极电容器。
利用过流保护电路SiC MOSFET结合功率驱动芯片的输出特性BM6104?FV内置的去饱和检测电路可以通过调整分压电阻值来确定过流电流对应的泄漏电压。由于去饱和电压与功率电流有相应的关系，可以通过SiC MOSFET限流电流的大小由负载特性决定，案例中的设计值为120A。
电流隔离采样电路，采用ACS712（或CH701)隔离电流采样芯片，采样电源输入的电流，通过PWM调制电路，调制成PWM数字处理平台通过差分接口电路输出实时监控电流。
8.介绍汽车刹车灯故障报警装置(霍尔电流传感器)ACS712/CH701应用案例）
包括一个电流检测模块ACS712（或CH701型电流传感器U1.报警触发模块包括一个LM393型电压比较器和一三极管Q；ACS712/CH701型电流传感器U将正极电流输入端连接到制动灯开关后，负极电流输入端接地，模拟电压输出端通过警示灯D连接LM393型电压比较器UA通道负输入端和B通道正输入端；LM393型电压比较器U2的A通道输出端和B通道输出端连接三极管Q的基极，三极管Q的发射极接地，集电极连接接口模块J的第三引脚，接口模块J的第一引脚连接12V连接车身塔铁的电源和第二引脚；
ACS712/CH701型电流传感器U1电压输入端与电压比较器的电压输入端连接5V电源，LM393型电压比较器UA通道正输入端通过电阻R1连接5V电源并通过电阻R2接地，LM393型电压比较器U2B通道负输入端通过电阻R3连接5V电源并通过电阻R4接地，三极管Q的基极同时通过电阻R5连接5V电源。
9.多功能智能插电板电路介绍(霍尔电流传感器)ACS712/CH701应用案例）
包括电流检测电路ACS712（或CH701)芯片，芯片IP-引脚接入继电器电路，VCC引脚一方面电容引脚C7后接地，另一方面接入主控电路的电源端，OUT引脚一方面经过电阻R6、电阻R7后接地，FIL引脚经电容C6接地，电阻R6和电阻R公共端接入主控电路。
继电器电路中的继电器K1与二极管D并联，继电器K二极管通过开关与插电板本体连接D3的正极接入三极管T集电极，三极管T1发射极接地，基极经电阻R接入主控电路。
10.数字交流闭环调压器设计(霍尔电流传感器)ACS712/CH701应用案例）
ACS712/CH701过流保护电路包括ACS712/CH701芯片、电容C8、C9、限流电阻R以及发光二极管LED3，电容C8一端与LED阴极连接并接地，C8芯片的另一端VCC脚；电容C9连接芯片的一端FILTER脚，C9另一端接地；发光二极管；LED3阴极接地，LED三阳极通过限流电阻R9接到芯片的VCC脚，ACS712/CH701芯片采用5V供电电源；A芯片的GND脚与单片机采样控制电路中的单片机共地；芯片VIOUT脚作为芯片ADC输出口接单片机采样控制电路中单片机PA三脚，两个芯片IP 脚直接连接到功率主电路MOS管漏，两个IP-脚直接相连并连接到功率主电路中整流桥输出端。
CH701芯片完全是基于霍尔感应原理设计，由一个精确的低偏移线性霍尔传感器电路与位于接近芯片表面的铜箔组成，当电流流过铜箔时，产生一个磁场，霍尔元件根据磁场强度感应出一个线性的电压信号，经过内部的放大、滤波、斩波与修正电路，输出一个电压信号，由该芯片的7号管脚输出，直接反应出流经铜箔电流的大小。因为斩波电路的原因，其输出将加载于0 .5*Vcc上，其输出与输入的关系为Vout=0 .5*Vcc+Ip*Sensitivity。
参考文章：霍尔传感器芯片该如何选型
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