ACS709电流传感器IC常见问题

ACS709电流传感器系列具有以下优点:
  • 用户可调过电流故障电平
  • 高速过电流故障响应(<2µs)
  • 120千赫的宽带
  • 低噪声,因此电流分辨率更好
  • 小型表面贴装QSOP24封装
  • 高隔离电压允许高工作电压
  • 汽车应用环境温度范围宽亚博尊贵会员
“优化精度范围”,IPOA,是目前的范围内,修剪的ACS709是在工厂进行。ACS709在整个线性传感范围(IR)内几乎同样精确。
对。只需将FAULT\ EN引脚连接到/FAULT output引脚(如图1中的A所示),即可实现故障自动复位。这种结构使电路起到电流比较器的作用。(关于输入和输出信号波形,请参见图2中的示波器图。)建议使用电容器COC,以避免在/故障引脚处出现任何可能的故障。根据噪声环境和所需的故障响应时间,其值应适当,通常大于1 nF。

图1。在A点的连接可实现过电流故障的自动复位。
输入输出波形
图2。ACS709的输入(IP-)和输出(故障)信号波形
配置如图1所示,COC=100 nF。
对。ACS709系列采用霍尔效应技术,能够感应直流和交流分量的电流。如数据表所示,ACS709的带宽通常为120 kHz。对于频率含量大于120 kHz的交流电流,输出可能存在相位滞后和振幅衰减。对于瞬态电流信号,响应时间约为4µs。
当使用带模数转换器的ACS709时,此功能特别有用。A-to-D转换器通常从参考电压输入导出其LSB。如果参考电压变化,LSB将成比例变化。ACS709的比率特性意味着其增益和偏移量与其电源电压VCC成比例。如果ACS709的参考电压和电源电压来自同一源,则ACS709和A-to-D转换器都将跟踪这些变化,并且这些变化不会成为ACS709输出的模数转换中的误差源。图3是改变VCC时ACS709-35BB的一次电流IP与输出电压VOUT的曲线图。偏移量和灵敏度水平随VCC成比例变化。例如,当VCC=5.5 V时,0 A输出为5.5⁄2=2.75 V标称值,并且灵敏度为30.8 mV/A标称值。
输入与输出
图3。ACS709-35BB输出电压对一次电压
感应电流,在不同的电源电压水平。
Allegro建议在VCC引脚和GND引脚之间使用0.1µF旁路电容器。电容器应尽可能靠近ACS709封装体。其他外部组件的使用取决于应用;请参阅数据表的典型应用部分。
否,ACS709灵敏度和0安培静态电压水平在工厂编程。
ACS709系列传感器IC的当前分辨率受到设备输出信号的噪声地板的限制。例如,ACS709-20BB版本可以在25℃时在全带宽下解决约160毫安的电流电平变化。ACS709-35BB型可分辨约210 mA。在这些水平上,耦合到线性霍尔效应集成电路的磁场量刚好高于其噪声地板。通过对ACS709的输出进行滤波,可以显著提高分辨率,以满足需要较低带宽的应用。噪声级将与频率的平方成比例地达到一阶。这意味着ACS709-20BB在较低带宽下的噪声可以近似为:亚博尊贵会员
电流分辨率方程
利用上述公式,表1给出了不同滤波电容值CF的分辨率值,CF与内部电阻RF(INT)形成一阶RC滤波器(典型值1.7kΩ)。

表1。ACS709-20BB噪声级和电流分辨率
对滤波电容和产生的带宽

C级F级
(纳法)

体重
(千赫)

有效值噪声
(微伏)

P-P公司噪声
(微伏)

当前分辨率
(毫安)

0

120

1500

9000

161

1

94

1327

7966

143

2.2

43

898

5387

96

4.7

20

612

3674

66

10

9

411

2465

44

22

4

274

1643

30

典型的ESD耐受性为6kV人体模型和600V机器模型。
ACS709载流导体和传感器接地之间的电容约为2 pF。
不,ACS709系列是无铅的。所有引脚都镀有100%亚光锡,封装内没有铅。
有,下载地址:ACS709 Gerber Files(ZIP)。
是的,布局图PDF文件可以从以下位置下载:ACS709布局图(PDF)。
假设:
A、 载流导体与霍尔元件在同一平面上,并且
B、 导体有无限长
基于上述假设的结果将是最坏情况下的结果,即载流导体产生的杂散场对霍尔元件的影响。
在垂直于导体和霍尔元件所在平面的方向上产生的磁场,与导体的距离l为:
Β=µ×I⁄(2π×L)(特斯拉)
在哪里?
µ=µ0=4π×10-7(H/m)=400π(nH/m),假设周围没有芯材,
I的单位是安培,即在导体中流动的电流,和
L以米为单位,即所考虑的点与导体之间的距离。
分析的依据是ACS709系列的磁耦合系数通常为9.5高斯每安培(0.95mt/A)。
图4中的图表显示了与霍尔元件位于同一平面的载流导体在不同距离处引起的绝对电流误差。相对于全量程的百分比误差可计算为:
误差=(绝对电流误差⁄IP)×100(%)
绝对电流误差
图4。各种电流值的绝对电流误差与间隔距离。
ACS709系列已通过UL认证,符合以下标准:UL1577。

模具胶经UL认证为UL94V-0。
ACS709-20BB在VCC缓慢上升期间的典型输出行为如图5中的0 a和图6中的12.5 a所示。

0 A IP时的慢速Vcc斜坡

图5。IP=0 A时VCC上升。
12.5 A IP时的慢速Vcc斜坡
图6。IP=12.5 A时VCC上升。
表3和图7(IP=0 A,VCC=5 V)以及图8(IP=12.5 A,VCC=5 V)给出了有效输出的典型时间。但是,我们建议使用3倍到5倍的安全裕度来说明通电时间随工艺和温度范围的变化。

表3。ACS709-20BB输入电流与通电时间的关系


(一)

t型人事军官
(微秒)

0

14

12.5

16

在0 A IP启动
图7。在施加0 A的情况下启动ACS709-20BB,然后从0到5 V进行VCC步进。
12.5 A IP启动
图8。在施加12.5 A电压的情况下启动ACS709-20BB,然后从0到5 V的VCC步骤。
ACS709-35B从深度饱和开始的VIOUT响应时间的测量值小于9µs。有关详细信息,请参见图9中的示波器图。
从饱和状态输出
图9。试验条件:对于饱和,VCC=5 V,TA=25°C,
IP=180 A;对于线性输出,IP=40 A。
图10中的图表显示了ACS709电流传感器IC电路的高电平频率响应模拟结果。上面的图是振幅响应,下面的图是相位响应。
频率响应
图10。ACS709的频率响应。
传感器的输出可能会振荡。
ACS709可能无法产生有效的输出,因为输出驱动器将无法提供足够的电流。
以下过电流限制结果基于Allegro ASEK709评估板。不同的应用程序板上的限制可能不同。有关Allegro ASEK709评估板的详细信息,请参阅常见问题解答我可以为您的评估板获取Gerber文件吗?。
表4给出了连续直流电流的结果,表5给出了脉冲电流的结果。图11显示了不同输入电流水平对芯片温度的影响。

表4。连续电流过流限制
ASEK709评估板,在各种环境温度下

t型A
(摄氏度)

P(奥克林)
(一)

25

50

85

40

125

25

150

20



表5。脉冲电流过流限值
ASEK709评估板,室温下


(一)

持续时间
(毫秒)

占空比
(%)

数量
允许的脉冲

100

1000

不适用

单身

100

300

30

20

150

200

不适用

单身

150

100

10

20

200

50

不适用

单身

200

20

10

20

模具温度
图11。ACS709模具温度(°C)与连续直流IP电流(A)
一组ACS709-20BB设备的分布数据(12A)灵敏度、(12B)非线性、(12C)对称性和(12D)总误差,请参见图12中的图表。
图12A:IP=37.5 A时ACS709-20BB灵敏度与环境温度的关系
图12B:IP=37.5 A时ACS709-20BB非线性与环境温度的关系
图12C:IP=37.5 A时ACS709-20BB对称性与环境温度
图12D:ACS709-20BB总误差与IP=37.5 A时的环境温度
图13中的图表显示了工作环境温度范围内的过电流故障电平误差分布。数据来自数量有限的设备,仅供参考。
图13。ACS709-20BB过电流故障错误与环境温度
引线框架噪声抑制试验通过在大电流引线上注入高频正弦频率来进行。然后测量霍尔效应器件输出端的信号耦合。如表6所示,ACS709系列设备具有很高的引线框架噪声抑制水平。此外,图14显示了作为频率函数的性能。

表6。典型的电容耦合
20伏p-p公司感应电流路径上的信号

频率
(兆赫)

出去
(毫伏)p-p公司)

噪声抑制
(分贝)

5

5

−72

10

16

−62

15

40

−54

20

58

−51

电容耦合
图14。ACS709噪声抑制与噪声频率