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
  • 宽环境温度范围用于汽车应用亚博尊贵会员
“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。
是。只需将Fault_en引脚连接到/故障输出引脚(如图1所示),以实现自动故障复位。该配置使电路用作当前比较器。(有关输入和输出信号波形的图2中的示波器图。)建议使用电容器,COC,以避免/故障引脚处的任何可能的故障。它应该是适当的值,通常大于1nf,取决于噪声环境和所需的故障响应时间。

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。
是。ACS709系列使用霍尔效应技术,能够感测具有DC和AC部件的电流。作为数据表状态,ACS709的带宽是120 kHz典型。对于具有大于120kHz的频率内容的AC电流,可以存在阶段滞后和幅度衰减。对于瞬态电流信号,响应时间是≈4μs。
使用ACS709使用模数转换器时,此功能特别有价值。A-to-D转换器通常从参考电压输入导出它们的LSB。如果参考电压变化,则LSB将按比例变化。ACS709的比率特征意味着其增益和偏移与其电源电压Vcc成比例。如果ACS709的参考电压和电源电压源自相同的源,则ACS709和A-TO-D转换器都将跟踪这些变化,并且这种变化不会是模数到的误差源ACS709输出的数字转换。图3是ACS709-35BB时初级电流,IP,VS输出电压VOUT的绘图,即在变化的VCC时。偏移和灵敏度水平与VCC成比例地转移。例如,当Vcc = 5.5 V时,0输出为5.5 / 2 = 2.75 V标称值,灵敏度为30.8 mV /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。
不,ACS709灵敏度和0-AMPERE静态电压电平在工厂编程。
ACS709的传感器IC系列的当前分辨率受到器件输出信号的噪声底部的限制。例如,ACS709-20BB版本可以在满带宽下解决约160 mA的电流级别的变化。ACS709-35BB版本可以解析大约210 mA。在这些水平,耦合到线性霍尔效应IC的磁场的量恰好在其噪声地板之上。通过过滤需要较低带宽的应用程序的ACS709的输出,可以显着提高分辨率。亚博尊贵会员噪声水平将与第一顺序以比例成比例与频率的平方成比例。这意味着ACS709-20BB较低带宽下的噪声可以近似为:
当前分辨率方程式
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)(Tesla)
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分离距离。
ACS709系列已通过UL认证,符合以下标准:UL1577。

霉菌化合物识别为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。
有效输出的典型时间在表3和图7中给出(IP = 0 a,vcc = 5v)和图8(ip = 12.5a,vcc = 5v)。但是,我们推荐3倍至5倍的安全保证金,以考虑对过程和温度范围的接通时间范围。

表3。ACS709-20BB输入电流与通电时间的关系


(一)

t型
(微秒)

0

14

12.5

16

在0 A IP启动
图7. ACS709-20BB的启动与0A应用,然后VCC步骤从0到5 V.
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
(°C)

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

NA.

100.

300

30

20

150

200.

NA.

150

100.

10

20

200.

50

NA.

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。ACS709-20BB对称对称与IP = 37.5 A的环境温度
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过电流故障误差与环境温度
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公司在感测电流路径上的信号

频率
(MHz)

出去
(MV.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