在各類電機(jī)、電源和功率系統(tǒng)中，電流檢測是常見需求。而對于超過50A的電流檢測，要考慮的因素相對更多，如散熱、檢測方案的占板面積以及可能的隔離電壓需求等。傳統(tǒng)的shunt電阻加運(yùn)放，可能熱損失較大且若是高邊檢測對運(yùn)放共模范圍要求可能也高；如果有隔離需求，還要外加光耦器件等。而對于電流互感器來說，其體積較大并且易有磁飽和問題。
采用隔離集成的、內(nèi)置小型磁環(huán)的霍爾電流傳感器芯片可有效應(yīng)對以上問題，為用戶帶來小型化、高精度、簡便設(shè)計的解決方案。
產(chǎn)品簡介
CH704系列產(chǎn)品是意瑞專為50A以上大電流檢測應(yīng)用開發(fā)的隔離集成式電流傳感芯片，具有高精度、增強(qiáng)絕緣耐壓、高可靠性、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。該芯片內(nèi)部集成一個精密的可編程線性霍爾芯片、一個小型聚磁環(huán)以及一個導(dǎo)通電阻為0.1m?的銅排，可實現(xiàn)+/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A的電流檢測，并且通過工廠預(yù)編程可測量最大400A的浪涌電流。內(nèi)部的低偏移、斬波穩(wěn)定的線性霍爾芯片結(jié)合獨(dú)特的溫度補(bǔ)償電路設(shè)計，實現(xiàn)CH704全溫范圍（-40℃到150℃）內(nèi)良好的溫度一致性。出廠前芯片已做好靈敏度和靜態(tài)（零電流）輸出電壓的校準(zhǔn)，全溫度范圍內(nèi)提供 ±1% 的典型高精度。
主要參數(shù)
? 介質(zhì)強(qiáng)度測試電壓：4800Vac
? 基礎(chǔ)隔離工作電壓：1187Vdc / 840Vac；加強(qiáng)絕緣工作電壓：672Vdc / 475Vac
? AEC-Q100 車規(guī)級芯片認(rèn)證 (CH704A)
? 輸出電壓與電流成正比：+/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A
? 可測量200Adc（85°C環(huán)境溫度）；可測量高達(dá)400A的浪涌電流
? 5V供電；帶寬180kHz；響應(yīng)時間 < 2μs
? 內(nèi)部集成磁環(huán)有效抗雜散磁場干擾，剩磁 < 1mV
? 工作溫度范圍：-40°C 到150°C
應(yīng)用場景
? 汽車電子：OBC，DC-DC，EPS電機(jī)等
? 工業(yè)控制：不間斷電源（UPS）、焊機(jī)/移動通信設(shè)備等電源供電
? 大功率電機(jī)：平衡車/獨(dú)輪車控制器、熱泵/制冰機(jī)等
? 能源：如過程控制、蓄電池檢測、能量測量等
應(yīng)用舉例1 – 不間斷電源UPS
在UPS系統(tǒng)中，供給負(fù)載的所有電力都會經(jīng)過整流/充電器和逆變器的雙重轉(zhuǎn)換（即AC-DC-AC）。整流器對電池進(jìn)行浮充電以保持電池處于滿充狀態(tài)。而當(dāng)超限或市電停電時，UPS開啟電池放電工作，逆變器和電池不間斷地投入為負(fù)載供電。當(dāng)UPS內(nèi)部故障或負(fù)載電流瞬變抑或人為停止逆變器時，負(fù)載可無間斷地切換到旁路交流輸入（啟動旁路運(yùn)行）。
霍爾電流傳感器用于控制浮充電源，保證電池正常工作。CH704的響應(yīng)速度快（<2us）和高帶寬（180kHz），在此類應(yīng)用中優(yōu)勢明顯。
圖3： CH704在UPS不間斷電源系統(tǒng)中的應(yīng)用
應(yīng)用舉例2– 電機(jī)相電流檢測
電機(jī)的輸出扭矩控制是電機(jī)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。以PMSM電機(jī)FOC控制算法為例，其輸出扭矩為以下公式。其中，紅色框出部分為電流傳感器采集的三相電流。傳感器的精度和延遲性會直接影響扭矩精度的計算。
針對不同功率的電機(jī)，其相電流的大小及過流檢測的閾值也不同。意瑞不同的電流傳感器產(chǎn)品可覆蓋5A至上千安培范圍（單芯片方案或搭載磁環(huán)方案）。針對50-200A（或瞬態(tài)電流至400A）的場合，CH704可做到全溫范圍內(nèi)1%的典型檢測精度，以及<2us的響應(yīng)速度，可以滿足多種工況需求。
應(yīng)用舉例3 – 汽車OBC， DCDC
汽車OBC和DCDC系統(tǒng)上的電流檢測需求與具體的OBC架構(gòu)及車型相關(guān)。1個典型的OBC（如圖6所示）由多個級聯(lián)級組成，包括功率因數(shù)校正PFC、DC-DC轉(zhuǎn)換器、次級整流、輔助電源、控制及驅(qū)動電路。PFC輸入端（AC）和OBC輸出端（DC）都需要電流傳感器芯片。目前流行的OBC功率等級是3.3kW、6.6kW、11kW和22kW；根據(jù)不同設(shè)計，可由單相或三相電源供電。以6.6kW單相220V/30A交流電源為例，考慮2.5-3倍的過流閾值，可采用CH704的+/-100A規(guī)格做PFC輸入端的檢測；在OBC輸出端，考慮高壓直流總線上百伏至800V之間，DC電流不大，可采用CH704的+/-50A規(guī)格實現(xiàn)。
圖6：CH704在汽車OBC, DC-DC中的應(yīng)用
引腳定義與型號
CH704采用5-PIN CFF封裝，其引腳分布如圖7所示，采用單電源5V供電。其中引腳4與5為電流檢測端；引腳3與2分別代表輸出和接地；引腳1為芯片供電端。CH704系列共有8個產(chǎn)品型號，命名規(guī)則及具體型號如圖8和圖9所示。
圖7：CH704引腳分布
圖8：CH704型號命名規(guī)則
圖9：CH704型號列表