ALLEGRO ACS37610S Coreless Saiki Sensor
Dual Bridge Design Guidelines kanggo ACS37610S
Christian Kasparek, Nathan Shewmon, Cedric Gillet, Xavier Blanc
Pambuka
Allegro Microsystems wis ngrintis sensing saiki tanpa inti, ngilangi kebutuhan kanggo solusi basis inti sing gedhe banget lan larang. ACS37610 minangka IC sensor saiki Hall-efek tliti dhuwur sing dirancang kanggo sensing saiki tanpa kontak ing aplikasi sing saiki mili liwat busbar utawa PCB (link menyang appnote). Cara tradisional, iki mbutuhake busbar notched utawa PCB, kang menehi tantangan desain mechanical, utamané ngramut alignment pas antarane sensor lan kedudukan liwat suhu lan liwat umur sensor. Kanggo ngatasi iki, Allegro ngenalake ACS37610S ing SIP, mbisakake desain mekanik sing luwih fleksibel lan mantep. Cathetan aplikasi iki rincian desain busbar dual-bridge novel sing dioptimalake khusus kanggo ACS37610S, kanthi nyata ningkatake kinerja kesalahan pamindahan.
Desain Jembatan Ganda lan Konsep Sensing
Desain jembatan dual, ditampilake ing Figure 1, fitur loro kreteg podo karo bolongan tengah kanggo nampung sensor ACS37610S.
Sensor dipasang vertikal ing PCB, karo piring Hall didadekake siji jejeg pesawat PCB, minangka gambaran ing Figure 2. Saiki mili liwat busbar njedulake kolom Magnetik sing curls watara saben jembatan. Sensasi diferensial medan magnet dening rong piring Hall, sing sensitif marang sumbu z, mbisakake pangukuran sing kuat kanthi mbatalake efek medan magnet sing keblasuk.
Output voltage Vout lan sensitivitas bisa diitung nganggo persamaan ing ngisor iki
Ing ngendi CF minangka faktor kopling, ∆V minangka rentang output lan ∆I minangka total rentang arus.
Disaranake Desain lan Kinerja
Desain jembatan ganda sing disaranake, digambarake ing Gambar 3, nggunakake jembatan 2 mm sing dipisahake kanthi 6 mm, saben dawane 10 mm. Sensor dipanggonke ing bolongan tengah, kanggo mesthekake midpoint saka piring Hall selaras sabenere karo tengah bolongan (deleng lembar data kanggo gambar technical rinci).
Tabel 1 nuduhake kinerja liwatview saka ACS37610S ing kombinasi karo desain bridge dual dianjurake kanggo saiki puncak 700A. Nilai saiki puncak iki nuduhake arus maksimum khas sing diamati ing aplikasi otomotif. Nanging, sensitivitas bisa diprogram supaya bisa digunakake ing kisaran saiki sing beda. Tabel nuduhake paramèter kinerja tombol kanggo kekandelan busbar beda (T) kiro-kiro saka 1mm kanggo 3mm. Parameter kasebut dipikolehi kanthi nindakake simulasi magnetik ing Ansys Maxwell. Geometri nuduhake faktor kopling sing kuat 260-290 mG/A. Faktor kopling iki penting kanggo nemtokake sensitivitas sensor ing arus puncak miturut persamaan sing kasebut ing ndhuwur.
Tabel 1: Kinerja rampungview saka desain jembatan dual dianjurake kanggo saiki puncak 700 A lan kanggo kekandelan busbar beda.
| T = 3 mm | T = 2 mm | T = 1 mm | |
| Faktor Kopling [mG/A] | 259 | 277 | 288 |
| Sensitivitas kanggo 700 A [mV/G] | 11.0 | 10.3 | 9.92 |
| Toleransi pamindahan dx = 0.1/0.3 mm [%] | -0.2/-1.2 | -0.1/-1.3 | -0.2/-1.4 |
| Toleransi pamindahan dy = 0.1/0.3 mm [%] | 0/0.2 | 0/0 | 0/0 |
| Toleransi pamindahan dz = 0.1/0.3 mm [%] | 0.1/1.1 | 0.2/1.2 | 0.2/1.4 |
| Toleransi busbar (± 0.1mm) [%] | 0.5 | 0.6 | 0.5 |
| Entuk kesalahan @ 1 kHz [%] | -0.8 | -0.6 | -0.2 |
| Pergeseran fase @ 1 kHz [°] | -1.2 | -0.8 | -0.4 |
- Kesalahan pamindahan ditampilake kanggo ± 0.1 lan ± 0.3 mm ing kabeh arah. Mangga deleng Gambar 3 kanggo sistem koordinat. Ora ana pengaruh kanggo kisaran ± 0.3 mm ing sadawane sumbu y. Ana kesalahan 1.2 lan 1.4 % kanggo pamindahan 0.3 mm ing sadawane sumbu x lan z. Iki luwih cilik tinimbang kesalahan pamindahan saka geometri kedudukan yaiku 5% mung 0.1 mm ing sumbu z.
- Kesalahan pamindahan awal sing ditepungake sajrone penempatan sensor ing jembatan dual bisa diilangi kanthi efektif liwat kalibrasi garis pungkasan. Kalibrasi iki biasane melu nglamar saiki dikenal lan nyetel output sensor kanggo cocog saiki. Sawise kalibrasi, prekara utama pindhah menyang pamindahan sing kedadeyan sajrone operasi, sing biasane luwih cilik tinimbang pamindahan awal.
Kajaba iku, toleransi busbar, sing nuduhake variasi manufaktur ing jembar saben jembatan, uga bisa dikompensasi sajrone kalibrasi pungkasan. Analisis kasebut dianggep minangka panyimpangan ± 0.1 mm, nyebabake pengaruh kira-kira 0.5% ing pangukuran. - Kinerja AC sensor, ditondoi dening kesalahan gain lan shift fase ing 1 kHz, dipengaruhi dening kekandelan busbar. Busbar sing luwih tipis nuduhake respon frekuensi sing luwih rata. Contone, ngurangi kekandelan busbar saka 3 mm kanggo 1 mm mbenakake kesalahan gain ing 1 kHz dening 0.6% lan nyuda shift phase dening 0.8 °. Figure 4 menehi gambaran rinci babagan respon frekuensi kanggo macem-macem kekandelan busbar (baris ndhuwur) lan jembaré jembatan (baris ngisor).
Figure 4: Baris ndhuwur nuduhake respon frekuensi kanggo kekandelan busbar beda. Busbar sing luwih tipis nuduhake kurva sing luwih rata. Baris ngisor nuduhake respon frekuensi kanggo jembar jembatan sing beda. Kreteg sing luwih tipis nuduhake kurva sing luwih rata.
Kanggo ngevaluasi kapasitas termal desain jembatan dual, arus 700 A (DC) ditrapake sajrone 5 menit kanggo busbar sing kandel 3 mm lan struktur jembatan ganda 3 mm. Suhu lingkungan dijaga ing 25 ° C. Busbar tembaga padhet, kanthi dimensi 18×3 mm² (Jembar x Ketebalan), tekan suhu 130°C. Senadyan pengurangan signifikan ing tembaga ing desain jembatan dual, suhu diukur mung 10 ° C luwih dhuwur, tekan 140 ° C. Sing penting, jembatan sing luwih sempit ora nuduhake overheating lokal utawa dadi titik panas.
700A ditrapake ing Busbars tebal 3mm (ora ana sistem pendinginan)
Kesimpulan
Desain jembatan dual, digabungake karo ACS37610S SIP, nawakake solusi sing kuat lan kinerja dhuwur kanggo sensing saiki tanpa kontak. Advan kuncinetagIki kalebu toleransi kesalahan pamindahan sing luwih apik, keluwesan ing desain mekanik, lan kinerja termal sing apik. Hubungi Allegro Microsystems kanggo pitulungan luwih, samples, utawa kanggo ngrembug syarat aplikasi tartamtu.
FAQ
Kepiye carane bisa ngilangi kesalahan pamindahan ing desain jembatan dual?
Sampeyan bisa kanthi efektif ngilangi kesalahan pamindahan liwat kalibrasi end-of-line kanthi ngetrapake arus sing dikenal lan nyetel output sensor.
Dokumen / Sumber Daya
 |
ALLEGRO ACS37610S Coreless Saiki Sensor [pdf] Pandhuan ACS37610S, ACS37610S Sensor Saiki Tanpa Inti, ACS37610S, Sensor Saiki Tanpa Inti, Sensor Saiki, Sensor |