【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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