快板下一代大功率密度 CB封装电流传感器的增强性能与特性
快板下一代大功率密度 CB封装电流传感器的增强性能与特性
作者： 麦克斯韦·麦克纳利
雷竞技竞猜下载Allegro微系统有限责任公司
摘要
本应用注释介绍 雷竞技竞猜下载Allegro微系统公司新型大电流 ACS772霍尔效应电流传感器集成电路（（集成电路）的使用，并概述其特性以及针对先前 快板大电流传感器的改进。
介绍
ACS772是 雷竞技竞猜下载Allegro微系统公司长期生产的一系列大电流测量器件中的最新产品。ACS772采用 快板专有的 CB封装，具有超高功率密度、高浪涌电流容量，并具有厂家编程选项，感应电流范围 50-250 A.CB封装可以是通孔直接焊接到印刷电路板（（印刷电路板）上，并且该器件具有很高隔离度，无需使用光耦合器等昂贵的隔离技术。
ACS772增强带宽 200千赫比其前身 ACS770高出约 80 kHz.ACS772不仅能更快地响应电流瞬变，而且通过专有补偿技术，它还具有更高的精度和最小的寿命漂移。由于采用相同的引脚排列和器件操作方式，ACS772可以直接插入替代 ACS770和 ACS758插座。
CB封装和隔离
CB封装的内部配备铁磁体集中器，将来自载流迹线的场引导到霍尔元件的敏感平面中。图 1.表示组成 CB封装的不同组件。穿过引脚框的电流产生磁场，由集中器器引导到 集成电路信号引脚从包覆成型封装伸出，以连接外部电路。
总输出误差与生命周期漂移
在可能的情况下，在应用内进行校准可能成本高昂，并且仅限于客户的线端生产系统。为此，快板设计出 ACS772它具有迄今为止所有
CB电流传感器的最低寿命漂移。为了实现 ACS772的最小寿命漂移，我们设计了指定总输出误差漂移的新方法。ACS772指定了包括寿命漂移的总输出
误差，因此无需为标称误差指定添加漂移值。
ACS772在室温下的总输出误差降低 0.9％，并且寿命漂移比 ACS770低约 2％。表 1.比较了 ACS772和 ACS770
总输出误差寿命值。值得注意的是，数据表中没有以这种方式指定 ACS770为了便于比较，已对较新的规格进行了转换。
表 1:ACS770和 ACS772总误差规格
| 总输出误差 | 包括寿命漂移的总输出误差 |
||||||
| 温度 | DUT | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 最小值 | 典型值 | 最大值 |
| 25摄氏度至 150摄氏度 |
770 | –2.40% | ±1.5% | 2.40% | –4.30% | ±2.1% | 4.30% |
| 772 | –1.50% | ±0.9% | 1.50% | –2.10% | ±1.7% | 2.10% | |
| -40°C至 25摄氏度 |
770 | –3.50% | ±2% | 3.50% | –5.40% | ±2.6% | 5.40% |
| 772 | –3.50% | ±1.7% | 3.50% | –3.50% | ±2.6% | 3.50% | |
温度额定值
快板电流传感器 集成电路的最高结温 (TJ（最大值）) 为 165摄氏度所有 ACS772器件均在 150摄氏度的环境温度 (TA.) 下进行测试。只要不违反最高结温规格，器件就可以在最高环境温度下安全工作。对于持续高电流应用中的器件，TA.值会降级，因为预计阻性加热会使内部温度接近最大结温。如表 2.所述，这些温度代码直接出现在设备编号后面的部件名称中：ACS772LCB-050B-PFF-T。
表 2:快板温度代码
| CB 温度 代码 |
额定 助教 （°C） |
电流 感应 范围 (（A） |
生产测试 温度 （°C） |
| L | –40 至 150 | ±100 | 150 |
| K | –40 至 125 | ±150 | 150 |
| E | –40 至 85 | ±200 | 150 |
电源电压等级
快板对 ACS772进行了优化，并在生产中进行编程，工作电压为 5 V.ACS773采用与 3.3 V电源轨相同的方式进行优化。有关详细信息，请参阅 快板网站的器件数据表。
ACS772和 ACS773系列拥有针对 5伏和 3.3 V电源优化的器件，可替代快板的任何老款器件，包括 ACS758、ACS759和 ACS770
欠压锁定
欠压锁定（UVLO）可防止 ACS772在其优化电压范围之外工作；它还为系统提供有关电源电压降的诊断能力。为了使 ACS772和 ACS770正确加电，电压必须超过锁定阈值（v乌夫洛)）并在预定时间（(TUVLOD）内保持在该电平之上。如果器件未正确供电，输出将保持接地。此外，如果电源电压低于另一个阈值（vUVLOL）足够长（T乌夫洛），输出将接地，并且器件必须重新供电。0伏输出电压超出器件的预期范围，可能表示传感器在电源电压规格之外工作。这是针对 5伏器件（ACS772）
而 3.3伏ACS773具有加电重置（POR）功能。这主要以相同的方式起作用，但在低于下限时没有计时器。器件立即关闭并进入高阻态。
成比例
ACS772/3的比例输出根据电源电压的变化进行调整。由于V科科斯群岛的变化，基于与电流传感器 集成电路相同电源电压的 模数转换器应用具有更小的测量误差。ACS758、ACS770和 ACS772的整个高电流产品系列，具有可提供这种增强性能的比例输出。
带宽和响应时间
与之前型号的 120千赫带宽相比，ACS772/3的带宽增加到 200千赫这允许器件更快地响应电流瞬变，这在图 2.中突出显示，而响应时间参数的确切值在表 3.中进行比较。
表 三：响应时间比较
| 规格 | 上升时间 (μs） | 传播 延迟 (μs） |
响应 时间 (μs） |
| ACS772 | 2.4 | 1.2 | 2.5 |
| ACS770 | 4.1 | 2.4 | 4.6 |
| ACS758 | 3 | 1 | 4 |
噪声性能
可以预期，更高的带宽需要更高的噪声，但 ACS772不仅具有更高的带宽，而且还具有与 ACS770类似的噪声性能。下面表 4.比较了典型的噪声值，并计算了 ACS772的 200千赫和 120千赫滤波操作。
表 4：噪声比较
| 部件号 | 噪声密度 （μA/√赫兹） |
带宽 （千赫） |
RMS噪声 （马尔姆斯） |
| ACS772 | 160 | 200 | 90 |
| 120[1] | 70 | ||
| ACS770 | 190 | 120 | 83 |
| ACS758 | 90 | 120 | 37 |
[1] 过滤后与较低带宽的 ACS770和 ACS758器件进行比较。
图 3.非常明显的展示每个器件的噪声，其中对噪声密度进行了比较。所有这些器件的额定值都是 150A并具有相同增益 13.33mV/A
结论
采用 CB封装的 快板下一代 ACS772和 ACS773器件可在整个使用寿命内在较宽的工作温度范围内，提供更快的响应时间和更高的精度。这些传感器非常适合需要下一代改进的应用，并提供各种电流范围和电源电压，以满足任何应用需求。完全相同的封装和操作使 ACS772和 ACS773可以直接替代 快板ACS758、ACS759和 ACS770器件。