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[参考译文] 霍尔效应电流传感器、用于感应10mA 电流

Guru**** 2589245 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV421, DRV5053, DRV425

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/614099/hall-effect-current-sensor-to-sense-10ma-current

主题中讨论的其他器件:DRV421DRV5053DRV425

大家好、

我在选择霍尔效应电流传感器 IC 时需要帮助、该 IC 可测量10mA 的小电流。

我还可以将哪个 ADC 与该电流传感器配合使用。

如果有人可以为相同的组件和参数建议相关组件和参数、那将非常有帮助。

谢谢、

哈迪克

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    你(们)好、Hardik

    感谢您的查询。 我们目前不在办公室、将于周一返回给您。
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    您好、Hardik、

    10mA 将产生一个低磁场、很难使用霍尔传感器进行测量。  使用安培定律中的以下公式、您可以计算 电流源的磁场。   假设与电流源的距离为0.5mm、电流为10mA、我们将得到4uT。  这对于霍尔传感器来说太低、无法测量。  您可以通过创建一个线圈来放大磁场来改善这一点。  您还可以在磁集中器周围创建一个线圈、并强制磁通量通过霍尔传感器。  由于您现在为您尝试测量的电流创建了一个电感器、因此存在这方面的问题。  另一种选择是使用我们的磁通门传感器之一。  它们可以测量较低的磁场、但使用此方法、您必须增加磁场或屏蔽外部磁场。  就像参考一样、耳的磁场约为60uT。  附近的任何其他电流也会产生磁场。  这是很多信息、所以我可以在你告诉我你有什么问题以及你在想采取什么方向后、给你更多信息。

    b =(µ0 I)/(2πr)

    µ0 = 4π X 10-7

     R =以 m 为单位的距离

    I =电流、单位为安培


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    尊敬的 Carlos:

    您共享的这些信息非常有用。

    现在、我可以添加一些有关我的要求的更多信息、即电流范围、10mA 至8A。

    (实际工作-如果电流小于或等于20mA、我必须考虑机器已断电
    并在大于20mA 时通电。)

    我需要更多时间来决定电路设计。
    同时、如果您建议我购买符合此电流范围/要求的产品、将会有所帮助。

    谢谢、此致、
    哈迪克
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    Hardik、

    我还有更多后续问题。  您需要磁解决方案的原因是什么?  基于分流器的器是否不起作用?  是否需要特定带宽?  更高的带宽要求将更加倾向于以下第一个选项。

    您是否可以使用磁芯?  如果是、您可以考虑使用 DRV421。   我们的 DRV421EVM 用户指南中展示了一个磁芯、 我们的 TI 设计 (采用闭环补偿磁通门传感器的±15A 电流传感器参考设计) 具有另一个版本的磁芯。  该内核的缺点是需要为您的应用设计该内核。  根据低侧测量(10mA)和 测量周围的外部磁场所需的精度、您可能仍需要在磁芯周围进行一些磁屏蔽。

    如果您无法使用内核 、则可能需要将两个组件(DRV425用于低电流、DRV5053用于更大电流)与磁通集中器结合使用。  在我们的 TI 参考设计" 使用霍尔传感器进行非接触式和精密交流电流感应"中、有一个磁通集中器示例。 它在某种程度上也是一个磁芯、但不会对 DRV421器件的用途进行一些权衡。  可能需要另一个解决方案屏蔽。

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    尊敬的 Carlos & Javier:

    我的同事哈迪克问的问题,我还有一些疑问。 霍尔效应传感器中带宽的重要性是什么?
    我们应该在哪里以及如何考虑它? 它是否仅用于信号的噪声部分?

    请回答我的问题

    谢谢、此致
    Varatharaj A.
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    您好、Varatharaj、

    我们其中一个霍尔传感器 DRV5053的带宽 为20kHz。  DRV425磁通门传感器限制为47kHz。  DRV421受变压器内核和2MHz 输出差分放大器的限制。  我不确定您要测量的频率范围 、或者您是否需要更高的瞬态带宽。  如果您使用磁性集中器、带宽也可能受到限制。  

    如果您使用这些磁传感器器件测量非常低的磁场、噪声也会成为一个问题。   您可能需要限制测量的带宽。   一旦找到适合您的应用的正确路径、我可以帮助您满足这一要求。

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    带宽在确定要测量的信号范围时尤为重要。

    有时需要检测极短的持续时间事件、例如在使用霍尔传感器或磁通门执行隔离式电流测量时。

    以分辨率为8位的1KHz PWM 信号为例。 对逐周期或平均电流控制的要求决定了最小带宽

      • 在最小占空比(1/256)下、周期约为4uS、需要 256KHz 的带宽。
      • 占空比为50%时、周期为 PWM 频率的一半、因此只需要2KHz 的带宽

    其他时候、情况正好相反。。。 例如、测量电机上的转子速度。 在本例中、与 PWM 频率相比、速度较慢。

    • 在这种情况下、脉冲速率与转子速度直接相关、例如以9KRPM 或每秒150转速旋转的2极电机。
    • 使用带宽较低的传感器将确保 PWM 噪声被抑制、并且实际的电机转轴转速信号会消失

    根据您的应用、对更高带宽的要求也会导致更高的功耗、反之亦然、这可能并不总是可取或可行的。