根據不同(tong)的(de)變換原理(li)，在電(dian)流(liu)(liu)傳感上目前(qian)有基于(yu)霍(huo)爾效應的(de)，有基于(yu)電(dian)磁感應的(de)，有基于(yu)磁通門的(de)等(deng)等(deng)。不同(tong)的(de)原理(li)目標都是一(yi)樣(yang)的(de)，就是將大(da)電(dian)流(liu)(liu)轉換成同(tong)頻同(tong)相的(de)小電(dian)流(liu)(liu)方便測量或(huo)者(zhe)隔離。
其中最經(jing)典的(de)(de)莫(mo)過于霍爾(er)(er)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)傳感器了，即利用霍爾(er)(er)磁(ci)平衡原理來(lai)對各種類型的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)實現測(ce)(ce)量。在(zai)霍爾(er)(er)元件的(de)(de)控(kong)制電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)端(duan)輸(shu)入被測(ce)(ce)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，同時(shi)在(zai)霍爾(er)(er)元件平面的(de)(de)法線(xian)方向施加(jia)磁(ci)場(chang)，這樣(yang)霍爾(er)(er)元件的(de)(de)輸(shu)出端(duan)便會產生一個霍爾(er)(er)電(dian)(dian)勢，該(gai)電(dian)(dian)勢的(de)(de)波形與輸(shu)入電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)一致(zhi)，因此(ci)可以精確地反(fan)映出被測(ce)(ce)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)變化情況。
不論是(shi)開環電(dian)(dian)流(liu)傳(chuan)感器還是(shi)閉環電(dian)(dian)流(liu)傳(chuan)感器，其基(ji)本的(de)(de)性能(neng)并沒有(you)太大差異，主要(yao)看能(neng)不能(neng)做到(dao)高精度(du)低(di)漂移(yi)。除了這些(xie)性能(neng)特點，隔離式的(de)(de)采(cai)樣也逐漸受到(dao)重(zhong)視。
MPS電流傳感器
MPS的(de)MCS18xx電流(liu)(liu)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)系(xi)列在系(xi)統通(tong)信的(de)高電流(liu)(liu)側(ce)和低電壓側(ce)之間(jian)提(ti)供(gong)高電流(liu)(liu)監測和高隔離電壓。負載電流(liu)(liu)通(tong)過霍爾(er)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)感(gan)(gan)(gan)應，并(bing)顯示為與負載電流(liu)(liu)成比例的(de)線性模擬(ni)電壓。CS18xx電流(liu)(liu)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)系(xi)列能夠對雜散磁場免疫，顯著提(ti)高傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)精度(du)；而(er)且使用了隔離式雙向霍爾(er)效(xiao)應來采樣AC或DC電流(liu)(liu)，其低于1mohm的(de)電阻導電路徑可最大限度(du)地(di)減少功率損耗(hao)，提(ti)高效(xiao)率。
（圖(tu)源：MPS）
MCS1800是(shi)這個系列里3.3V單電源供電的(de)電流(liu)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器，具(ju)有低電阻的(de)原邊(bian)導(dao)體允(yun)許電流(liu)在包含高精度(du)霍爾效應(ying)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器的(de)IC附近流(liu)動(dong)，該電流(liu)產(chan)生的(de)磁場(chang)由集(ji)成(cheng)(cheng)的(de)霍爾效應(ying)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器在兩個不同的(de)點感(gan)(gan)(gan)應(ying)。然后(hou)，這兩個點之間的(de)磁場(chang)差被轉換成(cheng)(cheng)與施加的(de)電流(liu)成(cheng)(cheng)比例的(de)電壓。因為采用(yong)了差分式傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)，MCS1800能(neng)夠(gou)抵消任何外部磁場(chang)的(de)干擾，精度(du)也大大提升(sheng)。
MCS1800能測(ce)量(liang)±12.5A和±25A的(de)(de)電(dian)流范(fan)圍，全溫范(fan)圍內的(de)(de)精度為(wei)±3%，內部導通電(dian)阻(zu)僅為(wei)1.2mΩ，可調帶寬(kuan)高達100kHz。在測(ce)量(liang)上(shang)，MCS1800可以(yi)做到4μs的(de)(de)輸出上(shang)升(sheng)時間(jian)，且(qie)整(zheng)個(ge)傳感器(qi)(qi)不會發生磁滯后現象，這對于(yu)電(dian)流傳感器(qi)(qi)來說是很難得的(de)(de)。
200VRMS工作(zuo)電(dian)壓可(ke)以實(shi)現(xian)(xian)基本隔離(li)，在電(dian)流導體(ti)到(dao)晶圓之間也集成了(le)屏蔽抑制電(dian)容耦合(he)（高達 10V/ns），所以在隔離(li)上大幅減(jian)少(shao)了(le)現(xian)(xian)有標準外部元器件(jian)的使用(yong)。這(zhe)么做(zuo)還能節(jie)省封裝(zhuang)尺(chi)寸，符合(he)當下小型封裝(zhuang)的要求(qiu)。
該系列(lie)其他(ta)型號主要(yao)是(shi)電流測(ce)量范(fan)圍的(de)(de)不(bu)同，在(zai)(zai)對(dui)于外部磁場的(de)(de)屏蔽，輸(shu)出上(shang)升時(shi)間的(de)(de)控(kong)制以及隔離的(de)(de)配置上(shang)大同小異。整體的(de)(de)精度(du)均控(kong)制在(zai)(zai)±2.5%到±3%之間，原(yuan)邊導通電阻則(ze)控(kong)制在(zai)(zai)0.9-1.2mΩ。
TI電流傳感器
TI的(de)電(dian)流(liu)(liu)傳感(gan)器同(tong)樣基于(yu)霍爾效應，高精(jing)度(du)和低漂移可以說是TI電(dian)流(liu)(liu)傳感(gan)器的(de)招牌。無論時(shi)間、溫度(du)如何變化，旗下的(de)電(dian)流(liu)(liu)傳感(gan)都能實現精(jing)確的(de)電(dian)流(liu)(liu)測量。同(tong)時(shi)隔(ge)離式的(de)霍爾電(dian)流(liu)(liu)傳感(gan)器還能顯著(zhu)延長傳感(gan)器壽命。
TMCS110X這(zhe)個(ge)系列可以(yi)說囊括了TI優(you)秀的電(dian)流傳感產品。先(xian)從TMCS1100來(lai)看(kan)，這(zhe)個(ge)型號是業內(nei)領先(xian)的零漂移高(gao)精度(du)電(dian)流傳感器，展(zhan)現出了出色的線性度(du)和溫(wen)度(du)穩定性，可以(yi)在器件(jian)的整個(ge)溫(wen)度(du)范圍內(nei)實現 < 1% 的滿量程誤差。
（圖(tu)源：TI）
將高(gao)(gao)精(jing)度(du)再(zai)細致一些，是80kHz的信號帶寬、全溫(wen)度(du)范圍內±0.3%的靈(ling)敏度(du)誤(wu)差(cha)、±10.5mA的失調(diao)電壓(ya)誤(wu)差(cha)、0.01mA/℃的失調(diao)電流(liu)漂移再(zai)加上0.1%的線性度(du)。單論高(gao)(gao)精(jing)度(du)，應該(gai)沒(mei)有比這更極(ji)致的性能了。
導通(tong)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)略高(gao)一(yi)些可(ke)(ke)能是該(gai)系列(lie)稍(shao)稍(shao)落后的一(yi)項指標，1.8mΩ在其他(ta)指標如此優秀(xiu)的情況(kuang)下的確有一(yi)點(dian)點(dian)扎眼，但(dan)也(ye)絕對屬于(yu)“低”這一(yi)范疇。低導通(tong)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)可(ke)(ke)最大限度減少功率(lv)(lv)損(sun)耗(hao)(hao)和熱(re)(re)耗(hao)(hao)散。所以在分析(xi)電(dian)(dian)流傳感器功率(lv)(lv)損(sun)耗(hao)(hao)和熱(re)(re)耗(hao)(hao)散時(shi)，導通(tong)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)值(zhi)可(ke)(ke)以給出(chu)很大參考。
整個系列的電(dian)流傳(chuan)感器都具有多個靈敏(min)度選項，輸出電(dian)壓與輸入電(dian)流成正比(bi)。固定的靈敏(min)度允許TMCS110X使用單(dan)個電(dian)源運行，因此消除了比(bi)例式(shi)誤差并(bing)提(ti)高了電(dian)源噪聲(sheng)抑制能力。
該系列同樣能提(ti)供(gong)單向(xiang)和雙向(xiang)采樣，雙向(xiang)采樣依舊有隔離防護，固有的(de)電(dian)(dian)鍍(du)絕緣在(zai)電(dian)(dian)流路徑與電(dian)(dian)路之間(jian)提(ti)供(gong)了600V基本工作隔離電(dian)(dian)壓和3kV電(dian)(dian)介(jie)質(zhi)可(ke)承(cheng)受隔離電(dian)(dian)壓，這種(zhong)集成(cheng)式的(de)電(dian)(dian)氣屏蔽可(ke)提(ti)供(gong)出色的(de)共模(mo)抑(yi)制和瞬態抗擾度保護。
小結
高精度低功耗無疑是所有傳感器廠商都不會停止的追求。而在這些最基本的要求之外，芯片級的集(ji)成(cheng)越來(lai)越普遍，為(wei)(wei)了提高(gao)溫度穩定性，為(wei)(wei)了提高(gao)抗干(gan)擾性，多功能集(ji)成(cheng)的隔離式電流傳感(gan)器(qi)受到越來(lai)越多的青睞(lai)。
