Esta nota de aplicación presenta un circuito integrado de sensor de corriente lineal de efecto Hall que permite la detección de un gran ancho de banda en vehículos eléctricos híbridos y otras aplicaciones de detección de alta corriente. Proporciona la ruta y el ancho de banda de la señal analógica, el empaquetado, la compensación de temperatura digital y el diseño del núcleo, y descripciones funcionales de la precisión del A1366, incluida la sensibilidad y el QVO.
descripción general
Se ha desarrollado un nuevo IC de sensor de efecto Hall de corriente lineal para abordar los requisitos de precisión y ancho de banda de las aplicaciones de detección de corriente de inversor de vehículos eléctricos híbridos (HEV). El dispositivo utiliza un paquete SIP patentado y emplea circuitos de filtrado y acondicionamiento de señal estabilizados por chopper de próxima generación para proporcionar una señal de salida analógica de bajo ruido con anchos de banda de hasta 120 kHz. Los niveles de precisión líderes en la industria son posibles gracias a la introducción de una compensación de temperatura lineal única por partes que estabiliza la compensación de campo cero y la sensibilidad de salida en todo el rango de temperatura de funcionamiento sin afectar la ruta de la señal de ancho de banda alto. Este dispositivo es ideal para todas las aplicaciones de detección de corriente que utilizan configuraciones centrales que requieren un funcionamiento de alta frecuencia. Este informe técnico utiliza la aplicación de inversor HEV como ejemplo.
prólogo
Un controlador de puente completo de inversor HEV típico convierte el voltaje de la batería de CC en un voltaje de CA trifásico para impulsar un motor de CA conectado al tren de transmisión (consulte la Figura 1).
Las corrientes de fase del inversor se miden y la información resultante se utiliza para controlar los interruptores del inversor modulados por ancho de pulso (PWM), generalmente IGBT. Los lazos de control del inversor requieren circuitos integrados de sensor de corriente de alto ancho de banda y precisión para maximizar el par motor y la eficiencia general del motor. Un circuito integrado de sensor de corriente de lado alto con un tiempo de respuesta rápido también permite la protección contra sobrecorriente. El circuito integrado de sensor de efecto Hall lineal Allegro™ A1366 está diseñado para cumplir con los requisitos de gran ancho de banda y precisión de las aplicaciones de inversores HEV. En estas aplicaciones, los circuitos integrados de sensor de efecto Hall lineal se colocan típicamente en el espacio de un núcleo ‘C’ ferromagnético. Este núcleo rodea cada conductor de fase del inversor en el motor (consulte la Figura 2). El núcleo concentra el campo magnético a través del paquete único en línea (SIP) cuando la corriente fluye a través del conductor.
Las características de diseño únicas de Allegro hacen que el A1366 sea un sensor IC ideal para usar en inversores HEV, control de motores de alta corriente u otras aplicaciones de alta frecuencia y alta corriente. Estas características incluyen empaques especiales, técnicas avanzadas de picado y filtrado, y algoritmos digitales de compensación de temperatura. Estas innovaciones permiten circuitos integrados de sensores de efecto Hall lineales de 120 kHz de ancho de banda de precisión líder en la industria que se destacan en aplicaciones de sensores de corriente HEV.
Centrándose en el empaque de próxima generación, este informe técnico analiza las innovaciones en el diseño de circuitos integrados y su impacto en el rendimiento de los circuitos integrados de los sensores. También incluye una breve descripción de la aplicación del diseño central.