La technologie traditionnelle de détection de courant en boucle fermée, dont la haute précision est largement utilisée dans les secteurs industriel et automobile, a permis aux fabricants de développer un tout nouveau capteur de courant magnétique électrique, intégrant une technologie de conditionnement exclusive et des algorithmes avancés, offrant une précision quasi-fermée grâce à une architecture de capteur en boucle ouverte.
Capteur de courant à effet Hall en boucle ouverte
Généralement, un capteur de courant à effet Hall en boucle ouverte utilise un capteur magnétique pour générer une tension proportionnelle au courant détecté, qui est ensuite amplifiée en un signal de sortie analogique proportionnel au courant dans le conducteur. Structurellement, le conducteur traverse le centre d'un matériau ferromagnétique pour concentrer le champ magnétique, tandis que le capteur magnétique est placé dans l'entrefer du matériau ferromagnétique. Dans une architecture en boucle ouverte, les capteurs de courant à effet Hall peuvent produire des erreurs dues à une non-linéarité et à une dérive de sensibilité en température.
Capteur de courant à effet Hall en boucle fermée
Un capteur de courant à effet Hall en boucle fermée utilise une bobine entraînée activement par le capteur pour générer un champ magnétique opposé au courant dans le conducteur. De cette façon, le capteur fonctionne toujours à un point de fonctionnement à champ magnétique nul. Le signal de sortie est généré par une résistance dont la tension est proportionnelle au courant dans la bobine, lui-même proportionnel à celui dans le noyau magnétique, mais sans détails de translation.
Capteur de courant à effet Hall en boucle ouverte ou en boucle fermée
Un capteur de courant en boucle fermée nécessite non seulement un noyau ferromagnétique, mais aussi une bobine et un amplificateur de très haute puissance pour la piloter. Bien que la détection de courant en boucle fermée soit plus complexe qu'en boucle ouverte, elle élimine les erreurs de sensibilité liées aux capteurs à effet Hall, car le système fonctionne uniquement à un point de fonctionnement à champ magnétique nul. Correctement conçus, les capteurs de courant à effet Hall en boucle fermée et en boucle ouverte présentent généralement des performances similaires en tension de sortie à zéro ampère, leur précision de détection à zéro ampère étant donc très similaire. Comparé à la solution en boucle ouverte, le capteur en boucle fermée est plus grand et nécessite plus d'espace sur le circuit imprimé. Comme le capteur en boucle fermée nécessite un certain courant pour piloter la bobine de compensation, sa consommation électrique est plus élevée. De plus, le capteur en boucle fermée nécessite des bobines et des circuits de commande supplémentaires et est plus coûteux que le capteur en boucle ouverte.
Le choix entre des capteurs de courant à effet Hall en boucle ouverte et en boucle fermée dépend de la précision et du temps de réponse. Si une précision élevée est requise, un capteur de courant en boucle fermée est généralement choisi, car il permet d'éliminer l'erreur de non-linéarité de sensibilité du système mentionnée précédemment. Dans certaines applications, une réponse rapide est nécessaire pour protéger les semi-conducteurs et mieux contrôler le courant. Si la précision et le temps de réponse sont suffisants, un capteur en boucle ouverte constitue également un choix idéal en raison de ses avantages intrinsèques en termes de taille, de consommation d'énergie et d'autres aspects. Des fabricants de pointe ont développé cette toute nouvelle solution en boucle ouverte, plus compacte, de haute précision, à réponse rapide et plus économique que la solution en boucle fermée.
Date de publication : 6 mai 2025