【选型】可P2P兼容LEM CKSR 75-NP的国产闭环霍尔传感器，已成功应用于电液伺服驱动器

时间： 2021-05-13 来源：福建创四方

技术问答

笔者在进行电液伺服驱动器成本优化项目中，要对霍尔进行成本优化，原闭环霍尔传感器选用LEM CKSR 75-NP，此次笔者选用创四方CS04R-50A-NP2 。可以实现完美替代，霍尔引脚相同，不需要更改PCB板。供货稳定，性价比高。如图1为笔者所做产品PCB板，可以看到创四方霍尔CS04R-50A-NP2在驱动器输出上。图2为LEM CKSR 75-NP,在驱动器中位置。两只尺寸相同可以直接P2P兼容。

（图1：创四方 CS04R-50A-NP2霍尔在驱动器中位置）

（图2：LEM CKSR 75-NP霍尔在驱动器中位置）

两款产品性能指标对比：

（图3：创四方 CS04R-50A-NP2规格书）

（图4：LEM CKSR 75-NP规格书）

通过图3，图4可见，两款产品的工作电压、参考电压、外部参考电压一致。测量范围，额定输入电流中LEM产品的测量范围更宽，由于笔者所做驱动器的额定电流峰值为62A，可以选择创四方CS04R-50A-NP2霍尔。另外，额定输出电压不一致，在具体应用的时候需要调整调理电路的参数。

应用原理图分析：

霍尔输入电流对应霍尔输出电压的比例关系这个可以根据规格书计算，以下为笔者对创四方CS04R-50A-NP2霍尔的基本计算（如图3），当IP（霍尔输入电流）=0时，霍尔输出为Vref,当输入电流为Ipn（额定输入电流，此CS04R-50A-NP2为50A）时霍尔输出Vout为Vref+0.625v即1A对应0.625/50=0.0125V。已知以上公式可以通过外围运放电路进行放大。

以下为笔者的外围电路设计（如图5）：假设霍尔输入电流为44A。则霍尔输出Vout为Vref+0.0125V×44A=3.05V,根据以下外围电路配置，我们根据运放虚断特点可以得出运放5脚电压，根据虚短特点得出6脚电压，进而得出IV=0.87V。IV可经过进一步处理进CPU。

（图5：创四方 CS04R-50A-NP2外围设计电路）

产品温升测试和输出波形测试：

创四方霍尔温升测试：60℃环境温度，驱动器额载（44A电流）测试，时长1.5h。通道8V相霍尔通道9W相霍尔，创四方霍尔在60℃环境温度的温升最大为19.6℃。此温升较低。即在高温的环境下，创四方霍尔也表现出优越的性能。

（图6：创四方 CS04R-50A-NP2温度测试数据）

以下波形为笔者所做产品霍尔输出电压波形，测试条件为驱动器额载（44A）测试，我们可以看出创四方霍尔霍尔输出电压波形非常好，这对驱动器整机性能的提升起到了关键性作用。

CH1:W相电流 CH2:W相霍尔输出 CH3:霍尔VREF

通过以上分析，可以得出结论：创四方 CS04R-50A-NP2可以实现P2P兼容LEM CKSR 75-NP，性能优越，供货稳定，性价比高。

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