【技术大神】小身材大智慧:迈来芯第三代电流传感器应用示例
“方案符合实际应用需求,同意立项申请……”方案审批通过,做为设计者心里还是非常高兴的,可前期的方案筛选还是颇费心思的。此次项目为设计一款多功能汇流箱。项目需求比较简单,采集6路电流,1路电压,1路温度,精度要求都不高,数据仅作为参考值。这些数据可以本地数码管显示,也可能通过RS485通讯远程通讯记录与显示。对于其它的信号处理相对简单,方案相对也成熟,但电流采样我们之前一直使用小电阻测量方式,在此项目应用上已经不再适用了。经过进一步的筛选,传统开环霍尔电流传感器与MELEXIS的第三代量产产品MLX91210进入了最终的PK环节。
传统开环霍尔电流传感器的电流检测方案由来已久,性能非常成熟。其有一个大大的体积——要将测量电流用的线缆包在一起;安装时需要一个强有力的底座,防止其在运输过程中松动或损坏。“人工成本高于一切,稳定不坏就是质量”的前提下,让我多了一份思考。Melexis的第三代电流传感器采用表贴的焊接方式,其SO-8的封装方式极大的缩小了体积,可以直接在SMT加工时完成,省去了我大量的安装成本——当然,更不存在运输中松动或脱落的风险了。仅从这一个优点,我就暂时选用了MLX91210芯片的解决方案。我们再来看它的测量精度:MLX91210 的电流测量精度为0.02A,这一点也不输给传统开环霍尔电流传感器0.05A的精度。再来看最大电流,MLX91210芯片可以达到±25A的电流测量范围,而我们本次项目需求是在20A以下,因此电流范围也符合设计要求。对于安全性的参数,绝缘电压可达到2.1KV,爬电距离也有4mm宽,温度范围更是满足125度的要求。当然,这么多的优点与优势,还要清楚该芯片的实现电路设计是否复杂。
图1:MLX91210采样电路参考电路图
上图为依据MLX91210芯片手册提供的参考电路图设计的采样电路,非常简单吧!仅需要几颗退耦电容,几颗滤波电容和一个稳定的+5V电源就可以让MLX91210芯片正常工作了。上图中后端分压电路是由于MCU的ADC为3.3V的输入范围而设计的保护电路。
硬件设计的线性度高,带来的直接好处就是软件设计也相对简单了。从数据手册里我们可以看到电流与输出电压关系为100mV/A,即:
上述公式的具体含义由于篇幅不再一一说明,我想各位工程师也都能看懂吧!当然,如果有不明,欢迎留言,评论。
软件处理并没有零点校准与温度补偿,这些都得益于MLX91210芯片自身的出厂默认校准与温漂补偿功能,软件在此设计相对简单。产品在出厂时,也省去了繁琐与严格的校准工序,缩短生产线的在线时间,提高生产线的下线率。
时代的变迁,科技的发展,小小的芯片也蕴藏着大智慧。MLX91210电流传感器不仅适合应用于本次的汇流箱项目,也非常适合电池管理系统(BMS)应用,电机控制,电源,逆变器等项目。在霍尔电流传感器里,Melexis给大家另一种电流传感器的精彩。
作者:lemonboard
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心之所向 Lv5. 技术专家 2019-12-29好东西,要是电流范围广一点使用范围就大了
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志成 Lv7. 资深专家 2018-09-10好好
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宇宙星神 Lv6. 高级专家 2018-07-24学习了
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皇甫の殇 Lv4. 资深工程师 2018-02-08值得学习
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逵哥哥 Lv3. 高级工程师 2017-12-30值得学习
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慧慧1985 Lv7. 资深专家 2017-12-07好好学习
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Wayne Lv7. 资深专家 2017-11-16值得学习
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老杰克 Lv7. 资深专家 2017-10-11学习学习
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李海顺 Lv5. 技术专家 2017-10-01学习一下!
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型号- RCHL-SR01-20A,RCHL-SR01系列,RCHL-SR01-10A,RCHL-SR01-32A,RCHL-SR01,RCHL-SR01-120A,RCHL-SR01-100A,RCHL-SR01-16A,RCHL-SR01-80A,RCHL-SR01-50A
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型号- AH810,AH810-C,AH810-D,AH810-A,AH810-B
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