隨著國(guó)產(chǎn)新能源汽車(chē)數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，電流傳感器市場(chǎng)愈發(fā)廣闊，芯片作為傳感器的核心元件，需求也在日益增加。
逆變器是一種將直流電轉(zhuǎn)化為交流電的裝備，是新能源汽車(chē)的核心零部件，在接收整車(chē)控制器（VCU）的行駛控制指令后，將動(dòng)力電池的直流電，轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)所需的三相高壓交流電；在車(chē)輛制動(dòng)過(guò)程中，又起到回收電能的作用。這替代了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的角色，在新能源汽車(chē)上發(fā)揮著重要作用。霍爾電流傳感器特別適用于新能源汽車(chē)逆變器、電機(jī)等電流檢測(cè)場(chǎng)合，傳統(tǒng)的霍爾電流傳感器靈敏度較低，受外界因素影響較大，因此應(yīng)用新型霍爾電流傳感器來(lái)彌補(bǔ)功能缺陷，還兼具精度高、線(xiàn)性度好、溫度補(bǔ)償、可靠性高等特點(diǎn)。
2.1霍爾效應(yīng)原理
霍爾效應(yīng)是指導(dǎo)體放置在與其垂直的磁場(chǎng)中，在電流方向與磁場(chǎng)方向都出現(xiàn)電勢(shì)差的現(xiàn)象。本質(zhì)是固體材料中的載流子在外加磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，因受到洛倫茲力而使軌跡發(fā)生偏移，在材料兩側(cè)產(chǎn)生電荷積累，形成垂直于電流方向的電場(chǎng)。
載流子偏移產(chǎn)生的霍爾電壓與電流的大小成正比，因此可以用霍爾電壓來(lái)測(cè)量電流大小。
霍爾效應(yīng)原理圖
2.2霍爾電流傳感器
霍爾電流傳感器是基于霍爾效應(yīng)研發(fā)出來(lái)的一種電流檢測(cè)傳感器，是逆變器中的核心檢測(cè)元件。霍爾電流傳感器適用于交流、直流、脈沖等復(fù)雜信號(hào)的隔離轉(zhuǎn)換，通過(guò)霍爾效應(yīng)原理使變換后的信號(hào)能夠直接被采集裝置采集和接受，因在實(shí)際應(yīng)用中容易受到外界因素影響，需要對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行處理----信號(hào)調(diào)理電路。該信號(hào)調(diào)理電路可以進(jìn)行放大、電壓調(diào)節(jié)、溫度補(bǔ)償?shù)?，為霍爾元件的偏移和靈敏度的熱漂移提供補(bǔ)償。
信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
3.1霍爾元件信號(hào)調(diào)理芯片
JHM9000是久好電子推出的一款專(zhuān)為砷化鎵（GaAs）霍爾元件設(shè)計(jì)的信號(hào)調(diào)理芯片，可實(shí)現(xiàn)比例電壓輸出，完成線(xiàn)性霍爾傳感器的功能。具有精確增益和偏移調(diào)整能力的集成放大器放大了輸入的電橋信號(hào)并提供比例電壓輸出。超過(guò)200kHz的高帶寬信號(hào)帶寬確保了對(duì)磁場(chǎng)變化的快速響應(yīng)，典型響應(yīng)時(shí)間低至1.5μs。來(lái)自片上傳感器的溫度信號(hào)由ADC數(shù)字化并饋送至補(bǔ)償單元，該單元為霍爾元件的偏移和靈敏度的熱漂移提供高達(dá)二階的補(bǔ)償，應(yīng)用于汽車(chē)、工業(yè)等行業(yè)。寬工作環(huán)境溫度范圍-40℃~+125℃；典型響應(yīng)時(shí)間低至1.5μs；高達(dá)二階的靈敏度和偏移量的溫度補(bǔ)償；
3.2電路設(shè)計(jì)框圖
JHM9000典型應(yīng)用電路
JHM9000功能模塊框圖
應(yīng)用：霍爾開(kāi)環(huán)電流傳感器、無(wú)刷直流電機(jī)、霍爾速度傳感器、線(xiàn)性霍爾傳感器等等
