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感測器/MEMS  

英飛凌新推訴求高精度的迷你電流感測器

上網時間: 2014年05月08日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:電流感測器  英飛凌  Infineon  TLI4970  太陽能 

看好電流感測器(current sensor)在太陽能、工業與家庭自動化等數個領域的應用前景,英飛凌科技(Infineon Technologies)推出一款訴求高精度、小尺寸的電流感測器元件 TLI4970 ,其佔板面積號稱僅為目前市面上其他競爭產品的六分之一,可測量高達+/-50A的交直流電。這款新元件的樣品已經上市,預計於2014年5月量產。

TLI4970 為全數位感測器,不需要外部校正,內建離散磁場抑制(stray field suppression),對於外部磁場具有極佳的抵抗能力,即使在應用的控制品質水準下連續運作數年之後,在標準運作溫度範圍與產品週期之內仍能以1% (最大1.6%)的精度持續測量,同時保持效率不變。此款感測器亦提供其他功能,例如以預先設定好的過電流值進行快速過電流偵測。 TLI4970 適用於工業或家庭應用的太陽能逆變器、充電裝置、電源供應器和電動馬達等,亦可用於控制節能 LED照明單元。

英飛凌汽車電子事業處產品行銷經理Juergen Mann表示, TLI4970 的測量方式採英飛凌的霍爾效應(Hall effect)技術為基礎,包括採用整合的霍爾探針以偵測載流導體的磁場;由於省略一般常用的磁場集中器(field concentrator),因此可避免會造成測量不準確的磁滯效應(hysteresis)。整合於 TLI4970 的差動測量方式可抑制因外部磁場造成的干擾,因此該款感測器可達到僅 25mA的低偏差。

Mann指出,使用傳統的電流測量方式時,測量準確度經常受到環境條件的影響 (例如溫度)。另外也會遭遇相當大且非決定性的漂移與老化現象,這會對電流測量的準確度造成負面影響,因此必須在系統設計方面做好預防措施。TLI4970採用獨立結構以測量溫度與機械壓力,因此排除了上述依存性。藉由在運作時分別測量上述兩種變數,可持續確保有效的補償,這是長期測量穩定性的基礎,同時也是高效率、可靠及成本最佳化之逆變器與馬達的必備條件。

除了高精度電流測量之外,此款感測器亦可提供功率輸出級的高效率保護功能。例如,發生外部短路時,可能會發生臨界過電流。為確保延遲極為短暫,TLI4970 提供平行訊號路徑,如此即可直接在驅動器階段或微控制器內,以小於3微秒(μs)的極短延遲時間處理感測器偵測到的錯誤情況。若要依據應用的需求微調過電流閾值,系統開發人員可在感測器中同時進行電流值與後續過濾的程式設計。

TLI4970 將提供超小型的 TISON (Thin Interstitial Small Outline No leads) SMD 封裝,尺寸僅 7x7x1mm;由於採用 TISON SMD 封裝,可達成自動化且具成本效益的配置。整合於 SMD 封裝中的導電軌可供交貨時進行完整的感測器校正,如此客戶即無需在安裝後進行後續耗時的校正程序。

TLI4970 是首款透過數位 SPI 介面傳送測量值的電流感測器。此款感測器還整合了差動放大器、濾波器及訊號處理功能,並可進行最高 600 V 操作電壓及最高 3,600 V 測試電壓的電氣隔離測量。此外TLI4970 評估套件可供輕鬆進行評估,具備圖形使用者介面可讓使用者輕鬆進行感測器的程式設計,並快速測試各種系統設定。該評估套件亦包含類比基板,可將數位 SPI 輸出訊號轉換為類比訊號。如此可讓開發人員透過其現有採用類比介面的系統設計,直接測試 TLI4970 的效能,而且英飛凌確保此款類比基板的腳位相容於傳統電流感測器。(Judith cheng)

英飛凌TLI4970電流感測器功能區塊圖
英飛凌TLI4970電流感測器功能區塊圖





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