Na tecnologia tradicional de detecção de corrente em circuito fechado, sua alta precisão tem sido amplamente utilizada nas indústrias automotiva e industrial. Ao aplicar tecnologia de encapsulamento proprietária e algoritmos integrados avançados em um sensor de corrente complexo e totalmente integrado, os fabricantes desenvolveram um sensor de corrente eletromagnético inovador que atinge precisão próxima à de circuito fechado com uma arquitetura de sensor de circuito aberto.
Sensor de corrente de efeito Hall de circuito aberto
De modo geral, um sensor de corrente de efeito Hall de malha aberta utiliza um sensor magnético para gerar uma tensão proporcional à corrente medida, a qual é então amplificada em um sinal analógico de saída proporcional à corrente no condutor. Estruturalmente, o condutor atravessa o centro de um material ferromagnético para concentrar o campo magnético, enquanto o sensor magnético é posicionado no espaço entre os eletrodos desse material. Em uma arquitetura de malha aberta, os sensores de corrente de efeito Hall podem apresentar erros devido a não linearidades e variações de sensibilidade com a temperatura.
Sensor de corrente de efeito Hall de circuito fechado
Um sensor de corrente de efeito Hall de circuito fechado utiliza uma bobina acionada ativamente pelo sensor de corrente para gerar um campo magnético oposto à corrente no condutor. Dessa forma, o sensor Hall opera sempre em um ponto de operação de campo magnético zero. O sinal de saída é gerado por um resistor cuja tensão é proporcional à corrente na bobina, que por sua vez é proporcional à corrente no núcleo magnético da bobina, porém sem detalhes de conversão.
Sensor de corrente de efeito Hall de circuito aberto versus circuito fechado
O sensor de corrente de malha fechada requer não apenas um núcleo ferromagnético, mas também uma bobina e um amplificador de alta potência para acioná-la. Embora a detecção de corrente em malha fechada seja mais complexa do que a arquitetura de malha aberta, ela elimina os erros de sensibilidade relacionados aos sensores de efeito Hall, uma vez que o sistema opera apenas no ponto de operação de campo magnético zero. Se projetados corretamente, os sensores de corrente de efeito Hall de malha fechada e de malha aberta geralmente apresentam desempenho semelhante em tensão de saída de zero amperes, resultando em precisão de detecção de zero amperes bastante similar. Comparado à solução de malha aberta, o sensor de malha fechada é maior e requer mais espaço na placa de circuito impresso (PCB). Como o sensor de malha fechada requer uma certa quantidade de corrente para acionar a bobina de compensação, ele apresenta maior consumo de energia. Além disso, o sensor de malha fechada requer bobinas e circuitos de acionamento adicionais, sendo mais caro do que o sensor de malha aberta.
A escolha entre sensores de corrente de efeito Hall de malha aberta e de malha fechada depende da precisão e do tempo de resposta. Se alta precisão for necessária, um sensor de corrente de malha fechada geralmente é escolhido, pois elimina o erro de não linearidade da sensibilidade do sistema mencionado anteriormente. Em algumas aplicações, uma resposta rápida é necessária para proteger dispositivos semicondutores e controlar melhor a corrente na aplicação. Se houver precisão e tempo de resposta suficientes, um sensor de malha aberta também é uma escolha ideal devido às suas vantagens inerentes em termos de tamanho, consumo de energia e outros aspectos. Fabricantes avançados desenvolveram essa nova solução de malha aberta, que é menor em tamanho, de alta precisão, com resposta rápida e mais econômica do que a solução de malha fechada.
Data da publicação: 06 de maio de 2025