Esta nota de aplicación describe un circuito integrado (IC) de sensor de corriente de efecto Hall sin núcleo y un rechazo de campo de modo común. Este documento describe los factores limitantes para la detección de corriente diferencial, rechazo de modo común de campos externos uniformes, rechazo de modo común de campos de conductores portadores de corriente cercanos y datos experimentales.
Los circuitos integrados de sensores de corriente de Allegro utilizan el efecto Hall para medir el campo magnético producido por un bucle de transporte de corriente integrado y convertir el campo magnético en un voltaje proporcional al flujo de corriente. Esta tecnología tiene muchas ventajas, como aislamiento galvánico, baja pérdida de potencia y alta precisión sobre la temperatura. Esta tecnología también tiene una histéresis magnética cercana a cero, ya que no se utiliza un núcleo para concentrar el campo magnético. Sin embargo, la desventaja de no usar un núcleo es que el sensor IC es susceptible a campos magnéticos dispersos. Con un núcleo, los campos magnéticos dispersos se desvían alrededor del circuito integrado del sensor, ya que el núcleo proporciona una ruta de baja reluctancia alrededor del circuito integrado del sensor. Sin un núcleo, los campos magnéticos dispersos, por ejemplo, de trazas o solenoides que transportan altas corrientes, pueden detectarse en la placa de Hall y causar errores en las mediciones de corriente. El diseño adecuado de la placa y del sistema puede evitar estas fuentes de error en las mediciones de corriente. Sin embargo, los diseños de trazado optimizados pueden imponer restricciones no deseadas en los diseños de PCB y sistemas. La solución a este problema es la detección de corriente diferencial integrada.

Teoría de detección de corriente diferencial
El principio básico detrás de la detección de corriente diferencial es que las polaridades de los campos producidos en ambos lados del conductor a través del cual fluye la corriente son opuestas. Esto se debe a que cuando se usa un marco de plomo que lleva corriente como se muestra en la Figura 2, la placa Hall 1 (H1) ve el campo fuera de la página y la placa Hall 2 (H2) ve el campo dentro de la página. espectáculo. Si los circuitos integrados del sensor de corriente tienen un campo común, ambas placas Hall ven el mismo campo. Al restar las salidas de las dos placas Hall, podemos eliminar estos campos generados externamente. La salida del IC del sensor de corriente diferencial se ve así:
donde B1 es el campo visto por H1, B2 es el campo visto por H2 y G es la ganancia del IC del sensor (mV/gauss). Si fluye corriente a través del marco de conductores (I) y el campo de modo común (BC) del sensor IC, la salida de un sensor diferencial IC es
donde C1 es el coeficiente de acoplamiento de H1 en Gauss/Amp y C2 es el coeficiente de acoplamiento de H2 en Gauss/Amp. Simplificando esta ecuación, obtenemos:
El campo de modo común (BC) se cancela y la señal de salida es proporcional solo a la corriente a través del sensor IC. Además, dado que la placa Hall solo mide campos en una dimensión, el sensor IC ignora los campos externos en otros planos.