ALLEGRO ACS37610S Coreless ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបច្ចុប្បន្ន

ការណែនាំអំពីការរចនាស្ពានពីរសម្រាប់ ACS37610S

Christian Kasparek, Nathan Shewmon, Cedric Gillet, Xavier Blanc

សេចក្តីផ្តើម

Allegro Microsystems បានត្រួសត្រាយការចាប់សញ្ញាបច្ចុប្បន្នគ្មានស្នូល ដោយលុបបំបាត់តម្រូវការសម្រាប់ដំណោះស្រាយស្នូលដែលមានតម្លៃថ្លៃ និងសំពីងសំពោង។ ACS37610 គឺជា IC ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបច្ចុប្បន្ន Hall-effect ភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ដែលត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ការចាប់សញ្ញាចរន្តដោយមិនមានទំនាក់ទំនងនៅក្នុងកម្មវិធីដែលចរន្តហូរតាម busbar ឬ PCB (តំណភ្ជាប់ទៅកាន់ appnote) ។ ជាប្រពៃណី នេះតម្រូវឱ្យមានរបារស្នាមរន្ធ ឬ PCB ដែលបង្ហាញពីបញ្ហាប្រឈមក្នុងការរចនាមេកានិច ជាពិសេសការរក្សាការតម្រឹមច្បាស់លាស់រវាងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងស្នាមរន្ធនៅលើសីតុណ្ហភាព និងពេញមួយជីវិតរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានេះ Allegro ណែនាំ ACS37610S នៅក្នុង SIP ដែលធ្វើឱ្យការរចនាមេកានិចមានភាពបត់បែន និងរឹងមាំជាងមុន។ កំណត់ចំណាំកម្មវិធីនេះរៀបរាប់លម្អិតអំពីការរចនារបារស្ពានពីរប្រលោមលោកដែលត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងជាពិសេសសម្រាប់ ACS37610S ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវដំណើរការកំហុសនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ។

ការរចនាស្ពានពីរ និងគំនិតយល់ឃើញ

ការរចនាស្ពានពីរដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 មានលក្ខណៈពិសេសស្ពានប៉ារ៉ាឡែលពីរដែលមានរន្ធកណ្តាលដើម្បីផ្ទុកឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ACS37610S ។

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាត្រូវបានម៉ោនបញ្ឈរនៅលើ PCB ដោយបន្ទះ Hall តម្រឹមកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះ PCB ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 ។ ចរន្តដែលហូរកាត់ busbar បង្កើតវាលម៉ាញេទិកដែលគ។urlនៅជុំវិញស្ពាននីមួយៗ។ ការ​ចាប់​អារម្មណ៍​ឌីផេរ៉ង់ស្យែល​នៃ​ដែន​ម៉ាញេទិក​ដោយ​បន្ទះ Hall ពីរ​ដែល​ងាយ​នឹង​អ័ក្ស z អនុញ្ញាត​ឱ្យ​មាន​ការ​វាស់វែង​រឹងមាំ​ដោយ​លុប​ចោល​ឥទ្ធិពល​នៃ​ដែន​ម៉ាញេទិក​ដែល​វង្វេង។

វ៉ុលលទ្ធផលtage Vout និង sensitivity អាចត្រូវបានគណនាជាមួយនឹងសមីការខាងក្រោម

ដែល CF គឺជាកត្តាភ្ជាប់ ∆V គឺជាជួរលទ្ធផល ហើយ ∆I គឺជាជួរបច្ចុប្បន្នសរុប។

ការរចនា និងការអនុវត្តដែលបានណែនាំ

ការរចនាស្ពានពីរដែលបានណែនាំ ដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3 ប្រើស្ពានទទឹង 2 ម.ម បំបែកដោយ 6 មម ដែលនីមួយៗមានប្រវែង 10 ម។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាត្រូវបានដាក់ក្នុងរន្ធកណ្តាល ដោយធានាថាចំណុចកណ្តាលនៃចាន Hall តម្រឹមយ៉ាងជាក់លាក់ជាមួយនឹងចំណុចកណ្តាលនៃរន្ធ (សូមមើលតារាងទិន្នន័យសម្រាប់គំនូរបច្ចេកទេសលម្អិត)។

តារាងទី 1 បង្ហាញពីការអនុវត្តview នៃ ACS37610S រួមជាមួយនឹងការរចនាស្ពានពីរដែលបានណែនាំសម្រាប់ចរន្តខ្ពស់បំផុតនៃ 700A ។ តម្លៃបច្ចុប្បន្នខ្ពស់បំផុតនេះតំណាងឱ្យចរន្តអតិបរមាធម្មតាដែលសង្កេតឃើញនៅក្នុងកម្មវិធីរថយន្ត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពប្រែប្រួលអាចត្រូវបានកម្មវិធីដើម្បីដំណើរការនៅជួរបច្ចុប្បន្នផ្សេងៗគ្នា។ តារាងបង្ហាញពីប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការសំខាន់ៗសម្រាប់កម្រាស់ busbar ខុសៗគ្នា (T) ចាប់ពី 1mm ដល់ 3mm។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រត្រូវបានទទួលដោយការក្លែងធ្វើម៉ាញេទិកនៅក្នុង Ansys Maxwell ។ ធរណីមាត្របង្ហាញពីកត្តាភ្ជាប់ដ៏រឹងមាំនៃ 260-290 mG/A ។ កត្តាភ្ជាប់នេះមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់កំណត់ភាពប្រែប្រួលរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៅចរន្តកំពូលយោងតាមសមីការដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ។
តារាងទី 1: ការអនុវត្តលើសview នៃការរចនាស្ពានពីរដែលបានណែនាំសម្រាប់ចរន្តខ្ពស់បំផុតនៃ 700 A និងសម្រាប់កម្រាស់ busbar ផ្សេងគ្នា។

	T = 3 ម។	T = 2 ម។	T = 1 ម។
កត្តាភ្ជាប់ [mG/A]	259	277	288
ភាពរសើបសម្រាប់ 700 A [mV/G]	11.0	10.3	9.92
ភាពអត់ធ្មត់នៃការផ្លាស់ទីលំនៅ dx = 0.1/0.3 mm [%]	-៥/-៣០	-៥/-៣០	-៥/-៣០
ភាពអត់ធ្មត់នៃការផ្លាស់ទីលំនៅ dy = 0.1/0.3 mm [%]	៥/៥	៥/៥	៥/៥
ភាពអត់ធ្មត់នៃការផ្លាស់ទីលំនៅ dz = 0.1/0.3 mm [%]	៥/៥	៥/៥	៥/៥
ភាពអត់ធ្មត់ Busbar (± 0.1mm) [%]	0.5	0.6	0.5
ទទួលបានកំហុស @ 1 kHz [%]	-៤០	-៤០	-៤០
ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល @ 1 kHz [°]	-៤០	-៤០	-៤០

• កំហុសនៃការផ្លាស់ទីលំនៅត្រូវបានបង្ហាញសម្រាប់ ± 0.1 និង ± 0.3 mm នៅគ្រប់ទិសដៅ។ សូមមើលរូបភាពទី 3 សម្រាប់ប្រព័ន្ធកូអរដោនេ។ មិនមានឥទ្ធិពលសម្រាប់ជួរដែលបានផ្តល់ឱ្យ ± 0.3 មមតាមអ័ក្ស y ទេ។ មានកំហុស 1.2 និង 1.4% សម្រាប់ការផ្លាស់ទីលំនៅ 0.3 mm តាមអ័ក្ស x និង z ។ នេះ​គឺ​តូច​ជាង​កំហុស​ផ្លាស់​ទីលំនៅ​នៃ​ធរណីមាត្រ​ស្នាម​រន្ធ​ដែល​មាន 5% សម្រាប់​តែ 0.1 ម.ម តាម​អ័ក្ស z ។
• កំហុសនៃការផ្លាស់ទីលំនៅដំបូងដែលត្រូវបានណែនាំកំឡុងពេលដាក់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៅក្នុងស្ពានពីរអាចត្រូវបានលុបចោលយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពតាមរយៈការក្រិតតាមខ្នាតចុងបន្ទាត់។ ការក្រិតតាមខ្នាតនេះជាធម្មតាពាក់ព័ន្ធនឹងការអនុវត្តចរន្តដែលគេស្គាល់ និងកែតម្រូវទិន្នផលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឱ្យត្រូវនឹងចរន្ត។ បន្ទាប់ពីការក្រិតតាមខ្នាត កង្វល់ចម្បងនឹងប្តូរទៅការផ្លាស់ទីលំនៅដែលកើតឡើងកំឡុងប្រតិបត្តិការ ដែលជាធម្មតាមានទំហំតូចជាងការផ្លាស់ទីលំនៅដំបូងគួរឱ្យកត់សម្គាល់។
  ដូចគ្នានេះដែរ ភាពអត់ឱនរបស់ busbar ដែលតំណាងឱ្យការប្រែប្រួលនៃការផលិតនៅក្នុងទទឹងនៃស្ពាននីមួយៗ ក៏អាចត្រូវបានផ្តល់សំណងកំឡុងពេលការក្រិតតាមខ្នាតចុងបន្ទាត់ផងដែរ។ ការវិភាគបានពិចារណាគម្លាត± 0.1 មីលីម៉ែត្រដែលបណ្តាលឱ្យមានផលប៉ះពាល់ប្រហែល 0.5% លើការវាស់វែង។
• ដំណើរការ AC របស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលកំណត់ដោយកំហុសក្នុងការទទួលបាន និងការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៅ 1 kHz ត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយកម្រាស់របស់របារ busbar ។ របារ busbars ស្តើងជាងមុនបង្ហាញពីការឆ្លើយតបប្រេកង់ដែលល្អជាង។ ឧទាហរណ៍ ការកាត់បន្ថយកម្រាស់របស់របារ busbar ពី 3 mm ទៅ 1 mm ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវកំហុសក្នុងការទទួលបាននៅ 1 kHz ដោយ 0.6% និងកាត់បន្ថយការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលដោយ 0.8°។ រូបភាពទី 4 ផ្តល់នូវរូបភាពលម្អិតនៃការឆ្លើយតបប្រេកង់សម្រាប់កម្រាស់របារ busbar ផ្សេងៗ (ជួរខាងលើ) និងទទឹងស្ពាន (ជួរខាងក្រោម)។

រូបភាពទី 4: ជួរខាងលើបង្ហាញពីការឆ្លើយតបប្រេកង់សម្រាប់កម្រាស់ busbar ខុសៗគ្នា។ busbars ស្តើងជាងមុនបង្ហាញពីខ្សែកោងរលោង។ ជួរខាងក្រោមបង្ហាញពីការឆ្លើយតបប្រេកង់សម្រាប់ទទឹងស្ពានផ្សេងៗគ្នា។ ស្ពាន​ស្តើង​ជាង​នេះ​បង្ហាញ​ពី​ខ្សែ​កោង​រលោង។
ដើម្បីវាយតម្លៃសមត្ថភាពកម្ដៅនៃការរចនាស្ពានពីរ ចរន្ត 700 A (DC) ត្រូវបានអនុវត្តរយៈពេល 5 នាទីចំពោះទាំងរបាររឹង 3 មីលីម៉ែត្រ និងរចនាសម្ព័ន្ធស្ពានពីរដែលមានកម្រាស់ 3 មីលីម៉ែត្រ។ សីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញត្រូវបានរក្សានៅ 25 ° C ។ របារស្ពាន់រឹងដែលមានទំហំ 18×3 mm² (ទទឹង x កម្រាស់) បានឈានដល់សីតុណ្ហភាព 130°C។ ទោះបីជាមានការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃទង់ដែងនៅក្នុងការរចនាស្ពានពីរក៏ដោយ សីតុណ្ហភាពដែលបានវាស់គឺខ្ពស់ជាង 10°C ឡើងដល់ 140°C។ សំខាន់ ស្ពានតូចចង្អៀតមិនបង្ហាញពីការឡើងកំដៅក្នុងមូលដ្ឋាន ឬដើរតួជាចំណុចក្តៅនោះទេ។

700A លាបលើ Busbars ក្រាស់ 3mm (គ្មានប្រព័ន្ធត្រជាក់)

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ការរចនាស្ពានពីររួមផ្សំជាមួយ ACS37610S SIP ផ្តល់នូវដំណោះស្រាយដ៏រឹងមាំ និងមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់សម្រាប់ការចាប់សញ្ញាបច្ចុប្បន្នដោយមិនមានទំនាក់ទំនង។ Advan គន្លឹះរបស់វា។tages រួមបញ្ចូលទាំងការអត់ធ្មត់កំហុសការផ្លាស់ទីលំនៅដែលប្រសើរឡើង ភាពបត់បែនក្នុងការរចនាមេកានិច និងដំណើរការកម្ដៅល្អ។ ទាក់ទង Allegro Microsystems សម្រាប់ជំនួយបន្ថែម, samples ឬដើម្បីពិភាក្សាអំពីតម្រូវការកម្មវិធីជាក់លាក់របស់អ្នក។

សំណួរគេសួរញឹកញាប់

តើខ្ញុំអាចលុបបំបាត់កំហុសផ្លាស់ទីលំនៅក្នុងការរចនាស្ពានពីរដោយរបៀបណា?

អ្នកអាចលុបបំបាត់កំហុសនៃការផ្លាស់ទីលំនៅប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពតាមរយៈការក្រិតតាមខ្នាតចុងបន្ទាត់ ដោយអនុវត្តចរន្តដែលគេស្គាល់ និងកែតម្រូវទិន្នផលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។

ឯកសារ/ធនធាន

ALLEGRO ACS37610S Coreless ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបច្ចុប្បន្ន [pdf] សេចក្តីណែនាំ ACS37610S, ACS37610S Coreless Current Sensor, ACS37610S, ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបច្ចុប្បន្ន Coreless, ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបច្ចុប្បន្ន, ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា

ឯកសារយោង

• សៀវភៅណែនាំអ្នកប្រើប្រាស់