由于其生命力，電力在電子產品中無處不在，因為在能量通過電路之前什么都不會發生。功率密度、能源效率和可靠運行都是現代電子產品需要考慮的關鍵因素。這些問題，以及解決方案占位面積和系統熱管理等重要相關方面，促使開發人員在許多領域提高電源系統性能。

人們對改進核心技術、下一代電源拓撲、先進的軟件定義電子產品以及開發寬帶隙半導體等先進材料給予了很多關注。從使用人工智能到電源轉換和管理，再到更準確地驅動各種應用中的電源開關，設計人員正在創建的電源系統正在突破理論上可能的界限。

沒有反饋就沒有精度

工程學的美妙之處之一是任何給定問題都有多種解決方案，有時它可能不是最新最閃亮的技術。在電力系統性能方面，改善運行的一個經常被忽視的方法是更好的性能監控。沒有反饋就沒有精度，您對電路的執行方式了解得越多，您就越能優化它。

改進系統監督的最大優勢之一是它利用了系統中的所有內容，因為它與技術無關。您可以擁有最好的半導體，采用最新的電路設計，由最先進的軟件驅動，改進的性能測量將為您提供更好的性能。更多地了解任何給定電路的性能沒有任何不利之處。您擁有的信息越準確，您的系統就越精確。

在高性能計算系統中，電源是基礎設施的關鍵部分。您如何監控電源可以優化性能、管理處理器工作負載，并總體上使系統更具成本效益。測量流入系統的電流可以告訴您它是否以最佳水平運行，以及您是否可以將更多計算或工作負載加載到處理器上。此外，精確的電流感應提高了盈利能力，因為您可以根據實際使用的計算能力更準確地向客戶收費。

電流感應

電流感應是獲得精確性能反饋的重要方法，通過測量系統內的功率流，可以深入了解系統的運行方式。實現開關頻率的動態控制以最大限度地減少損耗、準確和快速的電流測量也是降低零電流和零電壓開關系統損耗的關鍵。

AMR 技術

各向異性磁阻 （AMR） 隔離式電流傳感器與 ACIENNA 的產品一樣，在小封裝中提供高精度和帶寬，是插入式設備。基于 AMR 的電流傳感器由對磁場表現出非常高靈敏度和高帶寬響應的 NiFe 薄膜制成，其性能優于檢測電阻器、霍爾效應器件和電流互感器。

與傳統方法相比，基于 AMR 的傳感器結構非常適合需要隔離的應用。例如，分流電阻器可以測量其兩端的電壓降，但本質上不是隔離的。添加隔離需要額外的組件，增加成本、解決方案大小和相關的開發問題。隔離在電子系統中很重要，尤其是在需要高精度和高精度的應用中，因為電路中的噪聲和干擾量直接影響性能。

使用電流互感器會導致解決方案占用空間大，并且變壓器的重量可能是緊湊設計中的一個問題。此外，變壓器僅在交流電路中工作，并具有飽和效應，其中變壓器的線性受到干擾，導致削波和鐵芯溫度升高。您可以放入霍爾效應傳感器并使用它來測量通過電線的電流，但它容易受到外部磁場的影響，并且會受到溫度和應力的影響，從而改變輸出。電源設計中使用的傳感器類型會影響其最終配置的成本、尺寸和有效性。

ACEINNA 的 AMR 技術是一種緊湊的單芯片解決方案，采用絕緣基板，具有 4.8KV 隔離，與分流電阻器相比，除去耦電容器外，不需要額外的元件。與變壓器相比，除了尺寸優勢之外，AMR 技術還可以同時響應直流和交流雙向電流。與基于霍爾效應的解決方案相比，AMR 技術提供 1.5 兆赫的帶寬、更低的偏移和噪聲，從而實現更高的精度和更低的相移。

工作

原理 ACIENNA 傳感器有四個輸入電流的引腳，在同一側還有四個引腳提供輸出。當電流流過引線框架時，它會流過 U 形彎曲。當電流流過引線框架中的彎曲處時，它會產生一個要測量的場。當電流反向時，它有一個反向場。設備中的兩個獨立 AMR 電流傳感器從兩個電流方向測量磁場，這也抵消了任何外部磁場和偏移。

AMR 傳感器的雙傳感器配置能夠忽略垂直于電流流動的外部場，使其僅對硅中的水平場敏感。在霍爾效應傳感器的情況下，它們還可以感應垂直于硅的場。基于 AMR 的傳感器對雜散磁場的抵抗力為開發人員在系統設計和組件放置方面提供了更大的靈活性。

除了高精度和帶寬之外，ACIENNA AMR 傳感器的雙傳感器結構、其材料和高集成度還提供了快速的輸出階躍響應，即傳感器能夠快速響應環境變化的能力。磁場。這種速度和精度的結合成功地減少了信號中的相位差和可能由緩慢和不準確的測量產生的誤差。

AMR 傳感器功能

電源也是我們數據基礎設施的關鍵部分，尤其是在服務器和電信電源等應用中。在這些系統和任何其他系統中，您有一個前端 AC-DC PFC 轉換器為 DC-DC 總線和負載點轉換器供電，AMR 傳感器是系統性能反饋的最佳選擇。沒有反饋就沒有準確性，并且確切地了解系統的執行情況使您能夠正確管理它。

例如，ACIENNA 最近發布的用于工業和電源應用的 MCx1101 系列 ±5A、±20A 和 ±50A 電流傳感器是集成雙向電流傳感器，（在 ±20A 時）典型精度為 ±0.6 perent，并且±60mA 的偏移，或 FSR（最大值）的 ±0.3%（隨溫度變化）。這種精度水平可以在任何給定系統中進行精確調整，以盡可能提高性能。

基于 AMR 的集成單芯片解決方案還具有降低的失調電壓，即實際輸出與指定值之間的差異，這會影響測量的準確性。傳感器的 AMR 技術和高集成度可降低噪音，從而影響任何設備的準確性。高精度可以更好地優化給定處理器的使用方式，尤其是在基于人工智能和云的應用程序中，為性能監控提供功率跟蹤。

應用程序優勢

了解系統中每臺服務器所使用的能量有助于確定系統中是否還有空間進行更多的數字運算，或者是否已經達到極限。了解您的電力消耗情況還可以讓您根據使用的處理器時間或處理能力向客戶收費。

許多其他應用可以從 AMR 電流感應中受益，尤其是那些使用電機驅動器和逆變器的應用。操作相似，逆變器和電機驅動器在所服務負載的性質上有所不同，因此它們也可以同樣受益于更好的電流監控。不間斷電源 （UPS） 也可以受益于從前置 AC-DC 轉換器到最后一級 DC-AC 逆變器的每個子系統，以及電池管理電路和 UPS 連接到電網的位置。

輸出側的 AMR 電流傳感器使逆變器或 UPS 系統能夠合成正弦波以連接到電網。在功率因數校正 （PFC） 方面，在圖騰柱 PFC 拓撲中，AMR 傳感器可以測量電流，以實現更好的控制和保護。

在電池管理中，它與充電和放電電流管理有關。此外，家用電器，尤其是帶有電機的電器，如冰箱和洗碗機，也可以從中受益。

正確的電源管理

在電源、電機控制、逆變器、UPS 和電動汽車等應用中，AMR 傳感器通常是提高性能的監控解決方案的最佳選擇。這些動態應用需要快速、堅固和準確的功率測量，而 AMR 傳感器的結構和材料提供了固有的高靈敏度、快速響應和寬帶寬。這些屬性、隔離度、精度和性能使基于 AMR 的電流感應解決方案成為下一代系統中高級電源管理的最佳選擇。

審核編輯：郭婷