ALLEGRO ACS71240LLCBTR-010B3 ACS71240LLCBTR

ACS71240LLCBTR-010B3 — описание

Краткий обзор
ACS71240LLCBTR-010B3 — датчик тока ALLEGRO для автомобильных применений. На основе эффекта Холла он измеряет ток с магнитной развязкой и выполняет обработку сигнала. Поддерживает двунаправленное измерение в диапазоне ±10A. Рабочее напряжение составляет 3.0V–3.6V, типовое значение — 3.3V. Встроенные функции включают защиту от перегрузки по току и сброс при включении питания. Рабочая температура: -40℃…+150℃.

Основные параметры
Диапазон измерения тока: ±10 A, двунаправленное измерение
Рабочее напряжение: 3.0V ~ 3.6V
Напряжение изоляции: 2400 Vrms, магнитная и электрическая изоляция
Чувствительность: 132 mV/A
Полоса пропускания: 120 kHz
Время отклика (tr): 1.6 µs
Сопротивление токового вывода: 1.2 mΩ
Ток в режиме ожидания: 7.5 mA
Рабочая температура: -40℃ ~ +150℃
Функции: защита от перегрузки по току, сброс при включении питания, двунаправленное измерение
Производитель: ALLEGRO
Корпус: не указан

Принцип работы
Датчик Холла обнаруживает магнитное поле рядом с проводником. Внутренняя магнитная система и схема обработки сигнала преобразуют измеряемый ток в пропорциональное ему дифференциальное или однотактное выходное напряжение. При отсутствии тока выходное напряжение составляет примерно VCC/2. Ток каждого направления смещает напряжение выше или ниже этой точки. Чувствительность 132 mV/A означает, что при питании 3.3V изменение тока на 1A вызывает изменение выходного напряжения примерно на 132 mV. При полном диапазоне ±10A размах относительно VCC/2 составляет примерно ±1.32V; ориентировочный диапазон выхода — 0.33V–2.97V.

Напряжение изоляции 2400 Vrms обеспечивает гальваническую развязку измерительной и логической сторон. Сопротивление 1.2 mΩ снижает потери и нагрев: при токе 10A рассеиваемая мощность I^2R составляет приблизительно 0.12 W.

Типичные области применения
• Системы управления батареями (BMS) и мониторинг тока тяговых аккумуляторов автомобилей
• Электроусилитель рулевого управления, контроль тока тягового электродвигателя и защита от перегрузки
• Мониторинг и диагностика тока бортовых источников питания и инверторов
• Измерение тока и цепи защиты электроприводов и инверторов
• Электросчётчики, измерители энергии и контроль мощности при двунаправленном измерении
• Управление промышленными источниками питания и обнаружение перегрузки по току

Рекомендации по проектированию
Питание и фильтрация: выход датчика пропорционален напряжению питания, нулевая точка находится на уровне VCC/2. Рекомендуется стабильное питание 3.3V и керамический развязывающий конденсатор 0.1 µF рядом с микросхемой. При необходимости для снижения низкочастотного шума можно добавить шунтирующий конденсатор 1 µF.

Выход и ADC: для точного измерения рекомендуется использовать ADC с тем же опорным напряжением, что и датчик, либо учитывать VCC/2 как опорный уровень. Проверьте диапазон синфазного входного напряжения ADC. При чувствительности 132 mV/A и ADC 12-bit с питанием 3.3V шаг составляет примерно 0.805 mV/LSB: 1 A соответствует приблизительно 164 LSB, а 10 A — приблизительно 1640 LSB.

Помехоустойчивость и полоса пропускания: собственная полоса пропускания составляет 120 kHz, время отклика — 1.6 µs. Для подавления высокочастотных помех или контроля плавного пуска на выходе можно установить RC-фильтр или фильтр второго порядка. При выборе фильтра следует учитывать компромисс между подавлением шума и скоростью отклика. Например, для частоты среза около 10 kHz можно рассмотреть R=1.6 kΩ и C=10 nF.

Разводка PCB: проводник измеряемого тока следует размещать как можно ближе к чувствительной дорожке датчика, делать его коротким и прямым. Следует избегать больших контуров, сохранять изоляцию между измерительной и цифровой сторонами и предусмотреть отвод тепла от участков с высокой плотностью тока.

Тепловой режим: при длительной работе с высоким током проверяйте нагрев микросхемы и проводника. Для снижения температуры можно увеличить ширину медных дорожек или применить другие меры теплоотвода.

Примечания
Корпус и выводы: сведения о корпусе отсутствуют. Механические размеры, расположение выводов и требования к пайке следует сверить с официальной документацией ALLEGRO.

Калибровка и погрешность: точность измерения зависит от погрешности датчика, температурного дрейфа и разводки системы. Для ответственных применений рекомендуется системная калибровка с учётом температурной компенсации.

Безопасность: уровень изоляции 2400 Vrms следует дополнить системными мерами защиты, заземления и проектирования EMC в соответствии с требованиями автомобиля или системы.

ACS71240LLCBTR-010B3 сочетает широкий автомобильный температурный диапазон, высокое напряжение изоляции, чувствительность 132 mV/A и сопротивление 1.2 mΩ. Перед разработкой следует сверить корпус и параметры малых сигналов с полной официальной документацией ALLEGRO.