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Le circuit de correction du facteur de puissance (PFC) et le circuit onduleur du redresseur de télécommunications et de l'unité d'alimentation du serveur (PSU) doivent tous détecter le signal de courant du côté haute tension vers le contrôleur du côté basse tension, donc un courant isolé capteur est utilisé. Il existe de nombreuses façons de mettre en œuvre une détection de courant isolée, comme les transformateurs de courant (TC), les amplificateurs d'isolement et les capteurs de courant à effet Hall. Parmi eux, le capteur de courant à effet Hall est devenu un choix idéal en raison de sa simplicité, de sa précision, de sa petite taille et de sa capacité de détection CC.
Le transformateur de courant est basé sur le principe du transformateur pour échantillonner le courant, et le TC peut être utilisé pour détecter le courant d'activation du MOSFET ou de l'IGBT. La vitesse de réponse rapide du CT le rend très approprié pour le contrôle du courant de crête et le contrôle de la protection contre les surintensités. Cependant, le TC basé sur le principe du couplage de transformateur ne peut pas détecter les courants continus ou à très basse fréquence, de sorte qu'il ne peut pas détecter directement les courants alternatifs à fréquence industrielle, ou perdre en précision de mesure en raison de la méthode indirecte de détection uniquement du courant de marche (pas d'arrêt). -actuel). De plus, comme le TC doit utiliser un noyau de ferrite, il est difficile de le rendre petit, et un TC plus grand augmentera la boucle de commutation de puissance, ce qui entraînera des pics de tension plus élevés et des interférences sonores.
Le capteur de courant à effet Hall est un choix plus précis et plus petit. Il peut fonctionner dans des conditions CC et peut mesurer le courant CA total, y compris l'activation et la désactivation, avec une bonne linéarité et précision. Dans le même temps, le volume du capteur de courant à effet Hall peut être conditionné en SOIC-8, et le même circuit intégré a la même taille, ce qui facilite la disposition du PCB et aide à atteindre une densité de puissance plus élevée.
Le tableau 1 compare le capteur de courant à effet Hall et le transformateur de courant.
Lors de l'application d'un capteur de courant à effet Hall à une alimentation de télécommunication ou à un bloc d'alimentation de serveur, il est nécessaire d'évaluer la plage de détection de courant, la capacité de tenue au courant continu, la vitesse de réponse (/bande passante) et le niveau d'isolation de tension. Dans certains cas, l'alimentation électrique des télécommunications ou l'alimentation électrique du serveur peuvent également avoir besoin de signaler la puissance de fonctionnement actuelle à l'ordinateur hôte. À ce stade, un capteur de courant Hall de haute précision (tel que le TMCS1100 de TI) peut aider le système à atteindre une précision de détection de courant de ≥1 %.
La figure 1 montre le circuit d'application typique du capteur de courant à effet Hall lors de l'utilisation d'une alimentation 3.3 V et 5 V respectivement. Par rapport à l'utilisation d'une alimentation 3.3 V, l'utilisation d'une alimentation 5 V peut élargir la plage de détection de courant du capteur Hall. Prenez TMCS1100A1 comme exemple, la sensibilité du capteur Hall est de 50 mV/A : Si vous utilisez une alimentation 3.3 V, la plage de détection actuelle est de -33 A~+33 A (bidirectionnel) ; lors de l'utilisation d'une alimentation 5.0V, la plage de détection de courant peut être étendue à -50 A ~ + 50A. De plus, il convient de noter dans la conception qu'en plus de la plage de détection de courant, la tolérance de courant continu du capteur doit également être prise en compte. Lorsque la tolérance de courant est insuffisante, elle peut être optimisée en améliorant la dissipation thermique du capteur.
Figure 1 : Applications courantes des capteurs de courant à effet Hall : Capteurs de courant à effet Hall avec alimentation 3.3 V (a) ; Capteurs de courant à effet Hall avec alimentation 5 V (b)
Dans la disposition de la carte de circuit imprimé utilisant le capteur de courant à effet Hall, les facteurs suivants doivent être pris en compte :
l Dissipation thermique : essayez d'augmenter la zone de cuivre du fil de courant primaire, ce qui peut améliorer la capacité de dissipation thermique du capteur de courant Hall, augmentant ainsi la tolérance de courant moyenne maximale du capteur. De plus, vous pouvez également utiliser un circuit imprimé en feuille de cuivre plus épais, ou placer des vias de dissipation thermique sur la trace primaire, ou placer le capteur de courant Hall et la trace PCB dans le conduit d'air, ce qui peut améliorer la résistance moyenne du courant du capteur de courant Hall. . Capacité.
l Champ magnétique de courant côté primaire : lors de la mise en page, essayez d'éviter les traces de courant élevé à proximité du capteur de courant Hall.
l Exigences d'isolation : tenez compte de la ligne de fuite et de la distance électrique par rapport à l'ensemble du système. Lorsque le capteur de courant Hall ne peut pas respecter la ligne de fuite requise sur le circuit imprimé, des rainures peuvent être découpées sur la carte de circuit imprimé pour répondre aux exigences d'isolation au niveau du système.
En résumé, CT est plus adapté au contrôle du courant de crête et à la protection contre les surintensités dans les redresseurs de télécommunications et les blocs d'alimentation de serveur, mais il est plus grand et moins précis. Le capteur de courant à effet Hall est de petite taille, de grande précision, simple et pratique à utiliser, et convient mieux à la détection du courant de ligne CA. J'espère que l'utilisation du capteur de courant Hall présenté dans cet article sera utile à tout le monde.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]
