【应用】霍尔效应电流传感器和可编程线性霍尔传感器IC可在伺服驱动产品中进行电流检测和位置控制
随着工业自动化程度的不断提高，现代电机技术、电力电子技术、微电子技术、永磁材料技术、交流可调速技术及控制技术等快速发展，伺服运动与控制技术也在不断走向成熟，电机运动控制平台作为一种高性能的测试方式已经被广泛应用，人们对伺服性能的要求也在不断提高。
伺服驱动器有两部分组成：驱动器硬件和控制算法。控制算法是决定交流伺服系统性能好坏的关键技术之一，是国外交流伺服技术封锁的主要部分，也是在技术垄断的核心。
伺服驱动器主要有伺服控制单元、功率驱动单元、通讯接口单元、伺服电动机及相应的反馈检测器件组成，其中伺服控制单元包括位置控制器、速度控制器、转矩和电流控制器等等。交流永磁同步驱动器其集先进的控制技术和控制策略为一体，使其非常适用于高精度、高性能要求的伺服驱动领域，还体现了强大的智能化、柔性化是传统的驱动系统所不可比拟的。
在伺服驱动的功率驱动单元中，电流检测和位置控制是两个非常重要的环节，电流检测完全在伺服驱动器内部进行，通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流，负反馈给电流的设定进行PID调节，从而达到输出电流尽量接近等于设定电流，电流反馈就是控制电机转矩的，所以在转矩模式下驱动器的运算最小，动态响应最快。要求选用高带宽，高精度的电流传感器来满足伺服驱动的要求。
电机位置检测控制，可以在驱动器和伺服电机编码器间构建，也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建，要根据实际情况来定。由于位置控制系统内部输出就是依据速度要求的设定，位置控制模式下系统进行了相应的运算，此时的系统运算量最大。
针对伺服驱动功率单元的电流检测要求，成都芯进电子新推出了高精度差分式霍尔效应电流传感器CC6920。
CC6920是一款高性能霍尔效应电流传感器，能够更为有效的测量直流或交流电流，并具有精度高、出色的线性度和温度稳定性，广泛应用于工业、消费类及通信类设备。
CC6920内部集成了一颗高精度、低噪声的线性霍尔电路和一根低阻抗的主电流导线。输入电流流经内部的0.9mΩ导线，其产生的磁场在霍尔电路上感应出相应的电信号，经过内部处理电路输出电压信号，使得产品易于使用。在电源电压5V条件下，输出可以在0.2~4.8V之间随磁场线性变化，线性度可达0.1%。
CC6920内部集成的差分共模抑制电路可以让芯片输出不受外部干扰磁信号影响；集成的动态失调消除电路使IC的灵敏度不受外界压力和IC 封装应力的影响。
CC6920提供SOP8封装，工作温度范围为-40至+125°C，符合RoHS相关规定要求。
特性
◆ 提供0.5VCC零电流基准输出，提供更加灵活的应用模式
◆ 测量范围宽，5A,10A,20A,25A,30A,40A,50A 多种量程可选
◆ 隔离耐压高，导线引脚到信号引脚有3500VRMS 的安全隔离电压
◆ 低损耗，导线电阻0.9mΩ
◆ 带宽高，可达250kHz，阶跃响应时间1.2μs
◆ 常温误差0.5%，全温度范围内误差±3%
◆ 温度稳定性好，采用专利的霍尔信号放大电路和温度补偿电路
◆ 差分霍尔结构，抗外部磁干扰能力强
◆ 抗机械应力，磁参数不会因为受外界压力而偏移
◆ ESD (HBM) 6000V
功能框图
应用
◆ 电机控制
◆ 负载监测系统
◆ 开关电源
◆ 过流故障保护
◆ 其他需要电流检测的应用
在电机位置检测环节，可以采用可编程线性霍尔传感器IC—CC6511，来实现旋转编码器检测和控制电机位置的功能。
CC6511是一款高性能单端输出的线性霍尔传感器IC，采用单端模拟输出方式，使得产品更易于使用，当磁场南极靠近丝印面，输出值降低。该IC具有霍尔系数高的优点，芯片内部包含了高灵敏度霍尔传感器，霍尔信号预放大器，高精度的霍尔温度补偿单元，振荡器，动态失调消除电路和放大器输出模块。
CC6511内部集成的动态失调消除电路使IC 的灵敏度，不受外界压力和IC封装应力的影响。内部斩波频率高达1MHz，使得传感器的带宽高，响应速度快。提供TO-92S封装，工作温度范围-40~125°C。
特性
静态共模输出点为50%VCC，
测量范围宽，线性度优于0.2%。
1MHz斩波频率，高带宽，低噪声，全差分模拟输出
低功耗，IC静态工作电流为2.5mA
温度稳定性好，内部采用了芯进专利的霍尔信号放大电路和温度补偿电路，工作环境温度为：-40~125°C。
抗干扰能力强
抗机械应力，磁参数不会因为受外界压力而偏移
ESD (HBM) 6000V
应用
电流传感器
磁编码器
齿轮传感器
位移测量
舵机
由上述介绍可见，在伺服驱动的功率驱动单元中，电流检测和位置控制两部分可以用高精度霍尔电流传感器和可编程霍尔传感器来实现，优化了伺服驱动的设计。
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