抽象的

已經開發出一種新的線性電流霍爾效應傳感器IC，以適應混合電動汽車（HEV）逆變器電流感測應用的精度和帶寬要求。該器件采用專有的SIP封裝，并采用了下一代斬波器穩定信號調理和濾波電路，二者結合在一起可提供高達120 kHz帶寬的低噪聲模擬輸出信號。通過引入專有的分段線性溫度補償，可以在業界領先的精度水平上實現這一目標，該補償可以在整個工作溫度范圍內穩定零磁場偏移和輸出靈敏度，而不會影響高帶寬信號路徑。該器件非常適合使用需要高頻工作的核心配置的所有電流感測應用。

介紹

典型的HEV逆變器中的全橋驅動器將直流電池電壓轉換為三相交流電壓，以驅動連接到傳動系統的交流電動機（見圖1）。

圖1典型的逆變器電路應用

測量逆變器相電流，然后將所得信息用于控制脈沖寬度調制（PWM）逆變器開關（通常為IGBT）。逆變器控制回路需要高精度的高帶寬電流傳感器IC，以最大程度地提高電機轉矩和總體電機效率。具有快速響應時間的高端電流傳感器IC還可以提供過電流保護。Allegro?A1366線性霍爾效應傳感器IC旨在滿足HEV逆變器應用的高帶寬，高精度要求。在這些應用中，線性霍爾效應傳感器IC通常放置在鐵磁“ C”形磁芯的間隙中，該磁芯圍繞電動機中的每個逆變器相導體（見圖2）。隨著電流在導體中流動，

圖2 A1366電流檢測配置

Allegro的專有設計功能使A1366成為在HEV逆變器，大電流電機控制或任何其他高頻，大電流應用中使用的理想傳感器IC。這些功能包括特殊包裝，先進的斬波器和過濾技術以及數字溫度補償算法。這些創新使業界領先的高精度120 kHz帶寬線性霍爾效應傳感器IC成為可能，在HEV電流傳感器應用中表現出色。

本文將重點關注下一代封裝，IC設計創新及其對傳感器IC性能的影響。它還將包括有關核心設計的簡短應用討論。

模擬信號路徑和帶寬

圖3顯示了A1366線性霍爾效應傳感器IC的簡化框圖。可以清楚地看到傳感器的模擬信號路徑。模擬輸出信號與電源電壓成比例，當施加的磁場為零時，其標稱值為VCC / 2。輸出將在正或??負方向上偏離VCC / 2，具體取決于圖2芯結構中所施加磁場的極性或電流方向。

圖3 A1366框圖

霍爾元件傳感器產生一個小的信號，必須以高增益對其進行放大。隨著環境溫度的變化，高放大倍數很難產生穩定的輸出信號。A1366的放大器設計可通過BiCMOS工藝實現，該工藝可結合數字電路實現精確的放大器設計。增加的數字電路用于Allegro的工廠編程。增益和失調都可以在工作溫度范圍內調節。此外，霍爾元件和放大器級均經過斬波穩定，以最小化溫度范圍內的失調漂移。Allegro還開發了專有的斬波穩定和陷波濾波技術，盡管線性霍爾效應傳感器IC需要大的信號增益，但仍可實現低噪聲輸出。實際上，降噪的世代改善幅度大于一個數量級。A1366代表Allegro生產的最高帶寬和最高分辨率的模擬輸出傳感器。在整個120 kHz帶寬下，六個sigma峰峰值噪聲約為6 mV。

A1366的模擬輸出響應時間小于4μs，該速度足以保護IGBT器件免受過電流或短路事件的影響。在較低頻率的應用中，可以對輸出進行濾波以降低輸出上的噪聲并提高分辨率。高帶寬不僅可以通過模擬信號路徑設計來實現，還可以通過單列直插式封裝（SIP）（稱為KT封裝）來實現。

編輯：hfy