霍爾電流傳感器在電信整流器和伺服器電源中的應用

2020-11-21 電子工程專輯

電信整流器和伺服器電源單元（PSU）中的功率因數校正（PFC）電路和逆變電路都需要將高壓側的電流信號檢測到位於低壓側的控制器，因此要用到隔離式電流傳感器。隔離式電流檢測有多種實現方式，例如電流互感器（CT）、隔離放大器和霍爾效應電流傳感器。其中，霍爾效應電流傳感器因其簡便易用、準確、體積小且具有直流檢測能力，成為比較理想的選擇。


電流互感器是基於變壓器的原理對電流進行採樣，使用CT可以檢測MOSFET或者IGBT的開通電流。CT的快速響應速度使其非常適合於用做峰值電流控制和過流保護控制。但是基於變壓器耦合原理的CT無法感測直流或非常低頻的電流，從而導致其不能直接檢測工頻AC電流，或因為只檢測開通電流的間接方法而損失測量精度（沒有關斷電流）。另外，由於CT需要使用鐵氧體磁芯，體積很難做小，而體積較大的CT又會增大電源開關環路，產生更高的電壓尖峰和噪聲幹擾。


而霍爾效應電流傳感器則是一種精度更高、體積更小的選擇，它可以在直流條件下工作，而且能夠以良好的線性度和精度測量包含了開通和關斷的AC總電流。同時，霍爾效應電流傳感器的體積可以做到SOIC-8的封裝，同一顆集成IC一樣大小，使PCB的布局更加容易，有助於實現更高的功率密度。


表1對霍爾效應電流傳感器與電流互感器進行了比較。

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