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进口芯片供货紧张,ACS712即将停产,国产汽车级霍尔电流传感器迎来新机会

ACS712是美国Allegro10多年前公司推出的经典霍尔电流传感器IC,该芯片完全基于霍尔感应的原理,由一个精确的低偏移线性霍尔传感器电路设计IC当电流流过铜箔时,表面的铜箔会产生磁场, 霍尔元件通过内部放大、性电压信号,通过内部放大、过滤、切割和校正电路输出电压信号,直接反映通过铜箔电流的大小。

ACS根据尾缀的不同,量程分为三种规格:±5A、±20A、±30A 。输入和输出是量程范围内良好的线性关系,其系数Sensitivity分别为,185 mV/A、100 mV/A、66mV/A。

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典型应用:电机、变频器、负载检测和管理、开关电源、各种电子产品过电流故障保护。

由于该装置延续了十多年前的生产工艺,已经相对落后,Allegro2017年提示后,公司不推荐新客户使用。2020年初,由于产能限制和肺炎疫情的影响,他们最终决定停产ACS这款在国内外电子市场广泛应用了十多年的经典霍尔电流传感器即将告别市场。

国产芯片推出了完美代ACS712的方案CH701

CH701与ACS712对比:

  1. 相较于ACS712的5V供电能力,CH701有更完整的产品型号,额外增加了3个V3供电选项。

  2. 芯片内部的通流电阻仅为0.8mohm,大大改善了ACS712 芯片在大电流过程中。最大支持电流也增加到了±50A的范围。

  3. 全温范围内的线性误差可以实现±2%(实测1%),相对于ACS712的±4%,在测量误差方面有了极大的提升。

  4. CH701带宽更高,响应速度更快,满足电机系统过流时快速保护的需要。

  5. CH701在耐压方面也更好,可支持725V母线电压(与单相和三相电网的应用兼容)ACS712只能支持单相电场合(而且容量很小)。

  6. 最出乎意料的是CH701竟然是汽车级芯片(AEC-Q100认证),ESD性能、环境温度范围等均符合汽车级标准ACS712是工业标准或略低于工业标准。

表1 CH701和ACS712性能比较

Specifications CH701 ACS712
Supply voltage 3V3 5V 5V
Primary Conductor Resistance 0.8mohm 1.2mohm
Current ability ±50A ±30A
Sensitivity Errorr(-40~150°C) ±2% ±4%(-40~85°C)
fBW bandwidth 120khz 80khz
Tr(with 1nF filter cap) 3us 5.8us
VISO 3000V 2100V
VWFSI 725V 354V
Ta(Operating Ambient Temperature) -40°C to 150°C -40°C to 85°C
ESD ±8kv(HBM) ±1.5kv(CDM) NA
Q grade design consideration Automotive Industrial

1.0.8 mohm用于低功率损耗和高浪涌电流的耐受性

2.集成屏蔽实际上消除了从电流导体到芯片的电容耦合,大大抑制了高dv/dt瞬态输出噪声

3.通过专用放大器和滤波器的设计技术,大大提高了行业领先的噪声性能

4.高带宽120kHz在控制应用中,模拟输出响应时间更快

5.过滤引脚允许用户在较低的带宽下过滤输出,以提高分辨率

6.集成数字温度补偿电路允许在开环传感器中实现近闭环精度

7.适用于空间有限的小尺寸和低剖面SOIC8封装

8.滤波器引脚简化了带宽限制,在较低频率下获得了更好的分辨率

9.单电源运行

10.输出电压与交流或直流电流成比例

11.工厂微调灵敏度和静态输出电压

12.提高精度

13.斩波器稳定导致静态输出电压极稳定

14.近零磁滞

15.电源电压输出率

电机控制;

负荷检测与管理;

开关电源;

过电流故障保护;

型号命名规则

随着国际形势的发展和芯片供应的紧张,国内替代必然是《纽约时报》的趋势。产品稳定可靠的国内制造商无疑解决了迫切需要。

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