I tradisjonell lukket sløyfe-strømfølerteknologi har den høye presisjonen blitt mye brukt i industri- og bilindustrien. Ved å bruke proprietær pakningsteknologi og avanserte integrerte algoritmer i en kompleks og fullt integrert strømsensor, har produsenter utviklet en helt ny magnetisk elektrisk strømsensor som oppnår nesten lukket sløyfe-nøyaktighet med en åpen sløyfe-sensorarkitektur.
Åpen sløyfe Hall-effektstrømsensor
Vanligvis bruker en åpen sløyfe Hall-effektstrømsensor en magnetisk sensor til å generere en spenning proporsjonal med strømmen som måles, som deretter forsterkes til et analogt signalutgang proporsjonalt med strømmen i lederen. Strukturelt sett passerer lederen gjennom midten av et ferromagnetisk materiale for å konsentrere magnetfeltet, mens den magnetiske sensoren er plassert i gapet i det ferromagnetiske materialet. I en åpen sløyfearkitektur kan Hall-effektstrømsensorer produsere feil på grunn av ikke-linearitet og følsomhetsdrift med temperatur.
Lukket sløyfe Hall-effektstrømsensor
En lukket Hall-effektstrømsensor bruker en spole som aktivt drives av strømsensoren for å generere et magnetfelt motsatt strømmen i lederen. På denne måten opererer Hall-sensoren alltid ved et nullmagnetfelt-driftspunkt. Utgangssignalet genereres av en motstand hvis spenning er proporsjonal med strømmen i spolen, som også er proporsjonal med strømmen i den magnetiske kjernespolen, men mangler oversettelsesdetaljer.
Åpen sløyfe vs. lukket sløyfe Hall-effektstrømsensor
En lukket sløyfe-strømsensor krever ikke bare en ferromagnetisk kjerne, men også en spole og en ekstra høyeffektforsterker for å drive spolen. Selv om lukket sløyfe-strømmåling er mer kompleks enn åpen sløyfe-arkitektur, eliminerer den følsomhetsfeil relatert til Hall-effektsensorer, siden systemet kun opererer ved et driftspunkt med null magnetfelt. Hvis de er riktig utformet, har både lukket sløyfe- og åpen sløyfe-Hall-effektstrømsensorer vanligvis lignende ytelse med null ampere utgangsspenning, så nøyaktigheten for null ampere-deteksjon er svært lik. Sammenlignet med åpen sløyfe-løsningen er lukket sløyfe-sensoren større i størrelse og krever mer PCB-plass. Siden lukket sløyfe-sensoren krever en viss mengde strøm for å drive kompensasjonsspolen, har den høyere strømforbruk. I tillegg krever lukket sløyfe-sensoren ekstra spoler og drivkretser, og er dyrere enn åpen sløyfe-sensoren.
Valget mellom Hall-effektstrømsensorer med åpen sløyfe og lukket sløyfe avhenger av nøyaktighet og responstid. Hvis høy nøyaktighet er nødvendig, velges vanligvis en lukket strømsensor, siden den kan eliminere den ovennevnte ikke-linearitetsfeilen i systemfølsomheten. I noen applikasjoner kreves rask respons for å beskytte halvlederenheter og bedre kontrollere strømmen i applikasjonen. Hvis det er tilstrekkelig nøyaktighet og responstid, er en åpen sløyfesensor også et ideelt valg på grunn av dens iboende fordeler i størrelse, strømforbruk og andre aspekter. Avanserte produsenter har utviklet denne helt nye åpen sløyfeløsningen, som er mindre i størrelse, har høy presisjon og rask respons, og er mer økonomisk enn lukket sløyfeløsningen.
Publiseringstid: 06. mai 2025