Nella tradizionale tecnologia di rilevamento della corrente a circuito chiuso, l'elevata precisione è stata ampiamente utilizzata nei settori industriale e automobilistico. Applicando una tecnologia di packaging proprietaria e algoritmi avanzati integrati in un sensore di corrente complesso e completamente integrato, i produttori hanno sviluppato un nuovissimo sensore di corrente elettrica magnetica che raggiunge una precisione quasi a circuito chiuso con un'architettura a circuito aperto.
Sensore di corrente ad effetto Hall a circuito aperto
Generalmente, un sensore di corrente a effetto Hall a circuito aperto utilizza un sensore magnetico per generare una tensione proporzionale alla corrente rilevata, che viene poi amplificata in un segnale analogico in uscita proporzionale alla corrente nel conduttore. Strutturalmente parlando, il conduttore attraversa il centro di un materiale ferromagnetico per concentrare il campo magnetico, mentre il sensore magnetico è posizionato nell'intercapedine del materiale ferromagnetico. In un'architettura a circuito aperto, i sensori di corrente a effetto Hall possono generare errori dovuti a non linearità e deriva della sensibilità con la temperatura.
Sensore di corrente a effetto Hall a circuito chiuso
Un sensore di corrente a effetto Hall a circuito chiuso utilizza una bobina pilotata attivamente dal sensore di corrente per generare un campo magnetico opposto alla corrente nel conduttore. In questo modo, il sensore di Hall funziona sempre in un punto operativo con campo magnetico nullo. Il segnale di uscita è generato da un resistore la cui tensione è proporzionale alla corrente nella bobina, che è a sua volta proporzionale alla corrente nella bobina del nucleo magnetico, ma non presenta dettagli di traslazione.
Sensore di corrente a effetto Hall a circuito aperto vs. a circuito chiuso
Un sensore di corrente a circuito chiuso richiede non solo un nucleo ferromagnetico, ma anche una bobina e un amplificatore ad altissima potenza per pilotarla. Sebbene il rilevamento della corrente a circuito chiuso sia più complesso di un'architettura a circuito aperto, elimina gli errori di sensibilità tipici dei sensori a effetto Hall, poiché il sistema funziona solo in un punto operativo con campo magnetico nullo. Se progettati correttamente, sia i sensori di corrente a effetto Hall a circuito chiuso che quelli a circuito aperto hanno solitamente prestazioni simili in termini di tensione di uscita a zero ampere, quindi la loro accuratezza di rilevamento a zero ampere è molto simile. Rispetto alla soluzione a circuito aperto, il sensore a circuito chiuso è più grande e richiede più spazio sul PCB. Poiché il sensore a circuito chiuso richiede una certa quantità di corrente per pilotare la bobina di compensazione, ha un consumo energetico maggiore. Inoltre, il sensore a circuito chiuso richiede bobine e circuiti di pilotaggio aggiuntivi ed è più costoso del sensore a circuito aperto.
La scelta tra sensori di corrente a effetto Hall a circuito aperto e a circuito chiuso dipende dalla precisione e dal tempo di risposta. Se è richiesta un'elevata precisione, si sceglie solitamente un sensore di corrente a circuito chiuso, poiché può eliminare l'errore di non linearità della sensibilità del sistema menzionato sopra. In alcune applicazioni, è richiesta una risposta rapida per proteggere i dispositivi a semiconduttore e controllare meglio la corrente nell'applicazione. Se la precisione e il tempo di risposta sono sufficienti, un sensore a circuito aperto è la scelta ideale anche grazie ai suoi vantaggi intrinseci in termini di dimensioni, consumo energetico e altri aspetti. I produttori più avanzati hanno sviluppato questa nuovissima soluzione a circuito aperto, che è più piccola, ad alta precisione e a risposta rapida, oltre che più economica della soluzione a circuito chiuso.
Data di pubblicazione: 06-05-2025