ACS710电流传感器IC常见问题

The ACS710 current sensor family has the following advantages:
  • 用户可调OC故障级别
  • 高速OC故障响应(<2µs)
  • 120千赫的宽带
  • 低噪声,因此电流分辨率更好
  • 宽体封装为线路供电应用提供更大的爬电距离和间隙距离亚博尊贵会员
  • 隔离电压越高,工作电压越高
当安装在Allegro ASEK710评估板(或任何与ASEK710评估板热类似的应用板)上时,ACS710封装允许在125°C的最高环境温度下最大持续电流为25 a。这设置了连续输入电流的“优化精度范围”IPOA。“线性感应范围”是IPOA的三倍,适用于监测浪涌电流或瞬态过电流的应用,其高于正常运行下的连续电流。ACS710可以线性检测振幅高达三倍IPOA的瞬态电流。(另请参见常见问题“传感器IC全线性传感范围IR的特征数据是什么样子的?”)此功能用于电机控制、电源转换和管理等应用。亚博尊贵会员
Yes. Just connect the FAULT_EN pin to the /FAULT output pin (shown as A in figure 1), to achieve automatic Fault reset. This configuration makes the circuit function as a current comparator. (See the oscilloscope plot in figure 2 for the input and output signal waveforms.) A capacitor, COC, is recommended to avoid any possible glitches at the /FAULT pin. It should be of appropriate value, usually greater than 1 nF, dependent on the noise environment and the Fault response time required.
figure 1
图1。在A点的连接可实现过电流故障的自动复位。
figure 2
图2。输入(IP-)和输出(故障)信号波形
图1所示的ACS710配置,COC=100 nF。
对。ACS710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,ACS710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ACS710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。ACS710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ACS710的参考电压和电源电压来自同一源,则ACS710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ACS710输出的模数转换中的误差源。图3是改变VCC时ACS710-25C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。
figure 3
图3。ACS710-25C在不同电源电压水平下的输出电压与主要感测电流。
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ACS710封装体。其他外部组件的使用取决于应用;请参阅本手册的“典型应用”一节数据表.
不,ACS710灵敏度和0安培静态电压电平由Allegro编程。
The current resolution of the ACS710 family of sensor ICs is limited by the noise floor of the device output signal. For example, the ACS710-12C version can resolve a change in current level of about 163 mA, at 25°C, at full bandwidth. The ACS710-25C version can resolve approximately 213 mA. At these levels, the amount of magnetic field coupled into the linear Hall-effect IC is just above its noise floor. Resolution can be improved significantly by filtering the output of the ACS710 for applications requiring lower bandwidth. The noise level and device output current resolutions at various bandwidths, achievable through filtering, are given in table 1 for the ACS710-12C, and in table 2 for the ACS710-25C. Filtering was accomplished with a simple, first order RC filter consisting of the internal resistor RF(INT) (typical value 1.7 kΩ) and an external filter capacitor CF.

表1。ACS710-12C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
(kHz)

RMS噪声
(微伏)

P-P公司噪声
(微伏)

当前分辨率
(毫安)

0

120

1523

9138

163

1

94

1185

7110

127

2.2

43

1010

6060

108

4.7

20

874

5244

94

10

9

768

4608

82

22

4

724

4344

78

47

2

682

4092

73


表2。和当前Resolu ACS710-25C噪音水平t型ion
versus Filtering Capacitance and Bandwidth

C级F级
(纳法)

体重
(kHz)

RMS噪声
(微伏)

P-P公司噪声
(微伏)

当前分辨率
(毫安)

0

120

994

5964

213

1

94

948

5688

203

2.2

43

713

4278

153

4.7

20

658

3948

141

10

9

602

3612

129

22

4

570

3420

122

47

2

536

3216

115


测量的电感与测试信号频率的典型值为:
  • 3.1 nH at 10 kHz
  • 100 kHz时为2.8 nH
  • 200 kHz时为2.5 nH
ACS710载流导体和传感器接地之间的电容约为2 pF。
No, the ACS710 family is lead (Pb) free. All pins are plated with 100% matte tin, and there is no lead inside the package.
是,下载地址:ACS710型Gerber Files(邮编)。
是的,可以从ACS710 layout drawing(PDF)下载layout drawing.PDF文件。
The clearance distance in an ACS710 application is typically equal to the distance between the solder pads on opposite sides of the sensor package. Based on the recommended solder pad layout in the datasheet, it measures approximately:
9.50− 2 × ( 2.25 ⁄ 2 ) = 7.25 (mm).

传感器IC封装表面的爬电距离约为:7.50+2.00=9.50(mm)

安装传感器IC的印刷电路板表面上的爬电距离可通过在传感器IC封装相对侧的焊盘之间的板上切割狭缝来增加(如有必要)。参见图4。

figure 4

图4。典型的在封装下面的PCB上切下的狭缝,
separating the two banks of pins, to further control creepage.
Assumptions:
A、 载流导体与霍尔元件在同一平面上,并且
B. The conductor has an infinite length
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)
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ACS710系列的磁耦合系数通常为9.5高斯每安培(0.95mt/A)。

图5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:

Err = (absolute current error ⁄ IP) × 100 (%)


figure 5

F级igure 5. The absolute current error versus separation distance for various current values.

ACS710系列已通过UL认证,符合以下标准:

UL1577(待定UL证书)

模具胶经UL认证为UL94V-0
What is the behavior of the ACS710 output during a slow ramp-up of VCC?
在VCC缓慢上升期间,ACS710-12C的典型输出行为如图6中的0 a和图7中的12.5 a所示。
figure 6
图6。IP=0 A时VCC上升。


figure 7
F级igure 7. VCC ramp-up with IP = 12.5 A.
表3和图8(IP=0 A,VCC=5 V)以及图9(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。ACS710-12C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

figure 8
F级igure 8. Startup of ACS710-12C with 0 A applied, then a VCC step from 0 to 5 V.


figure 9
图9。在施加12.5 A的情况下启动ACS710-12C,然后从0到5 V的VCC步骤。
ACS710-25C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10中的示波器图。

figure 10

图10。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。
The graph in figure 11 shows the results of a high level frequency response simulation of the ACS710 current sensor IC circuit. The plot on the top is the amplitude response and the plot on the bottom is the phase response.
figure 11
图11。ACS710的频率响应。
The output of the sensor may oscillate.
ACS710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 ASEK710评估板。不同的应用程序板上的限制可能不同。有关Allegro ASEK710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?。
Table 4 presents results for continuous DC current, and table 5 presents results for pulsed current. Figure 12 shows the effects of various input current levels on die temperature.

表4。连续电流过流限制
ASEK710评估板,在各种环境温度下

t型A
(°C)

P(奥克林)
(一)

25

45

85

35

125

25


表5。脉冲电流过流限值
ASEK710评估板,室温下


(一)

持续时间
(毫秒)

占空比
(%)

Quantity of
允许的脉冲

100

3000

NA

单身

150

300

NA

单身

200

20

NA

单身

200

10

10

200

200

10

1

无限制

figure 12

图12。ACS710模具温度(°C)与连续直流IP电流(A)
第lease see the graphs in figure 13 for the distribution data from a group of ACS710-12C devices characterized for (13A) sensitivity, (13B) non-linearity, (13C) symmetry, and (13D) total error.
图13a
图13A:IP=37.5 A时ACS710-12C灵敏度与环境温度的关系


图13b

图13B:IP=37.5 A时ACS710-12C非线性与环境温度的关系


图13c
图13C:IP=37.5 A时ACS710-12C对称性与环境温度


图13d

F级igure 13D. ACS710-12C Total Error versus Ambient Temperature at IP = 37.5 A
The graph in figure 14 shows the distribution of the OC fault level error over a range of operating ambient temperatures. The data is taken from a limited number of devices and is for reference only.
figure 14
图14。ACS710-25C过电流故障错误与环境温度
The leadframe noise rejection test is conducted by injecting a high-frequency sinusoidal frequency onto the high-current leads. The signal coupling onto the output of the Hall-effect device is then measured. The ACS710 family devices exhibit a high level of leadframe noise rejection as table 6 reveals. In addition, figure 15 indicates performance as a function of frequency.

表6。典型的电容耦合
20伏p-p公司Signal on the Sensed Current Path

频率
(MHz)

出去
(mVp-p公司)

噪声Rejection
(分贝)

5

5

−72

10

16

−62

15

40

−54

20

58

−51


figure 15
图15。ACS710噪声抑制与噪声频率