【技术大神】非接触式电流传感器MLX91206在车用电流监控器中的应用

时间： 2016-12-01 来源：世强

技术问答

随着汽车的发展，对汽车的安全性能的要求越来越高。不怕一万就怕万一的安全装置有防刹车抱死的ABS，车身稳定的ESP，安全气囊，胎压监测的TPMS等等，有备无患。而汽车自燃也是严重威胁车辆和司乘人员安全的隐患之一，能不能预防和控制呢？答案是肯定的。

根据汽车自燃的现场，我们分析总结了汽车自燃的主要原因：

1）劣质改装隐患

2）电线、电器短路

3）电子电器故障

针对以上原因，在车用电流监控器的优化方案中，我们用世强公司代理的MLX91206芯片。该优化方案具有高精度，小体积，能实时监控整车电流的优势。

车用电流监控器跟车辆自燃预防控制又有什么联系呢？下面给大家介绍一下这个产品的开发和功能。

这款电流监控器不仅能监视整车动、静态电流毫安级的变化，还能在毫秒级的时间内对电路进行电源切断，避免因电流过大而产生热量引发自燃。当然，在检测到电流异常情况下还会发出警示音和故障代码，让车辆的使用者及时了解车辆电器状况，维修人员还可以通过电流检测的故障代码判断出故障点。

原方案
在原来的电流检测方案中，我们采用的是利用分流器放大取样经过模数转换得到的传统电流检测。传统的检测方案不仅电路复杂，精度不高，做成产品一致性差，甚至也不能做到电隔离，容易受到干扰或损坏，产品故障率高并且不稳定。所以随着人们对汽车安全意识的不断增强，以及汽车市场的竞争不断加剧，这种传统方案已逐渐被淘汰。

新方案
我们这款电流监控器采用新型非接触式的电流传感器芯片MLX91206，其由CMOS霍尔集成电路以及淀积在表面的集磁片(IMC)构成。集磁片是一层很薄的软磁材料，可以将磁场聚集起来，因此增大磁场强度，提高信噪比。芯片特别适用于直流或交流点的电流检测，并可以达到电隔离、低植入损耗、较短的反应时间。其采用SOIC8小封装尺寸，可为寸土寸金的PCB板节约空间。另外，该芯片自身提供温度输出，可以用于监控环境温度。

MLX91206的偏移、敏感度、钳位电平等传输特性是完全可编程的，输出方式可以选择模拟或者PWM。高速应用场合可以使用线性模拟输出，其反应时间<10微秒；测量范围从几十毫安到200安多种规格，典型精度室温下小于±1%，全温度范围内(-40～＋150℃)小于±2.5%。MLX91206这些优点在产品设计过程中体现的淋漓尽致，与一片MCU配合即可实现所有功能。

硬件上我们把产品设计成A/B两块线路板。A板作为3路电流、温度取样（图一），铜质汇流条用导热硅胶粘在线路板的背面与传感器取样电路相隔离（图二）。B板用于信号处理和通讯（图三），并用连接器进行A/B板连接合并在一起（图四）。

软件上采用模糊控制算法设计，使得产品更智能人性化，整个产品通过CAN总线和LIN总线与BCM及其他电器进行信息通讯，完成电流、温度监测控制和车辆自燃的预警。

软硬件完成之后，还要进行产品的标定。这个过程世强工程师给我们提供了标定软件和工具，使得标定精确细致，也很方便快捷简单。

产品完成后，我们将100多套样品提供给汽车客户进行各种验证，并且人为制造模拟车辆自燃的条件。发现相对原来的传统方案，新方案电流检测精度高，产品稳定可靠，能起到监测和控制整车电流的作用。因此新方案完全符合设计要求，客户也反馈没有出现不良品。该优化产品现也已批量生产。

这里特别说明的是产品安装到车上以后，还要进行电流的匹配学习，把各分支电路的电流记忆在电流监控器中。使车辆在以后行驶中，如果电流或环境温度误差超出范围就提示报警甚至切断电源，起到自燃预警和控制作用。

作者：郑州陆信影

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全部评论（4）

TIANCAI3 Lv8. 研究员 2018-12-04

借鉴经验
闲云 Lv7. 资深专家 2018-11-29

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用户_8439 Lv3. 高级工程师 2018-11-09

学习
yuyu Lv8. 研究员 2017-11-15

学习

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