高性价比的电流管理技术

xiaozhiqiang

霍尔技术可分为开环技术与闭环技术。目前，汽车工业通常使用的是开环霍尔测试系统，虽然精度和反应速度稍差一点，但是在成本和能耗方面具有更多优势。

霍尔电流传感器的误差分析

霍尔电流传感器的误差主要来自四个方面——电气误差、磁性误差、增益误差和元件的线性度误差，它们决定了开环系统的测试精度。

1.电气误差

在可耐受的温度范围内，电气误差是个恒量，这个误差叫电流传感器的“零点误差”。如果不存在磁性误差的话，电气误差就等于零电流输入时传感器的输出值。产生电气误差的原因很多，温度的影响最大。

2.磁性误差

磁性误差是因为在磁芯中的剩磁（BR）对测试数据产生影响而出现的。这个剩磁的强度与之前磁芯被磁化程度、磁芯被加磁至最大（有时超出）饱和值时被磁化峰值有关，这其实是一个磁滞现象。一般可以在测试前进行一次消磁，来减小剩磁的影响。
3.增益误差

增益误差主要是由霍尔元件与磁芯的空隙引起的，这个空隙随着温度的变化而发生微小变化，与磁芯的热胀冷缩效应或ASIC安装时的压力不同有关。增益误差不是一个恒定值，它与电流强度成比例关系，还受到电气误差、温度等的影响。

4.元件的线性度误差

线性度误差主要是由磁芯的磁饱和特性、磁性误差、ASIC设计的好坏等决定。因为磁性误差不受其他因素影响，因此一般谈到线性误差只代表由ASIC原因产生的误差。

电流测试的综合误差

电流传感器的综合误差可以计入整个测试系统的误差中。最直接的计算办法就是累加单个误差，但不一定能反映传感器的实际情况。

电流循环工况分析

为了测试出传感器的实际磁电转换性能，就必须制定特定的电流循环工况，以定义传感器的工作状态。

动态被测系统的误差处理

电气误差的评估非常重要，特别是在有电流积分的应用中。因为不管被测电路电流是正极还是负级，电气误差总会大量地存在。

线性度是第二个重要的误差原因，因为一个线性度不好的传感器会引起线性误差。当线性度良好时，通过传感器产生的正向误差，都可以有一个等量的反向误差抵消。

数据分析结果

为了确认一个标准的开环传感器是否能提供一个准确的测试结果，我们需要在实验室进行大量试验。电流测试系统使用了10个LEM-DHAB-S34传感器，该传感器有两个磁芯，一个用于测试小于50A的电流，一个用于测试50～200A的电流。使用一个特定的电流周期持续测量1h，同时，我们还会使用一个“实验室级别”的相同结构的测试系统进行同步测试分析，用来比较与确定DHAB传感器的精度。我们可以观察到用DHAB-S34的电流测试误差（1h测试曲线，从11～54mAh），采样对测试的误差有一定影响。在电流工况循环中，峰值是+60A与-120A，平均测试值为16A。

相对于上面的测试数据，我们又进一步详细描述了DHAB-S34传感器的技术特性。我们可以从中得到小电流通道（通道１）的最大误差为3.9%，这是电气误差与磁性误差，增益误差与线性误差的加总值。通过相同的计算方法，我们可以得到在200A的测试条件下，大电流测试通道中的最大误差为4.2%/8.5A。这个性能对于一个开环系统来说算是非常普通的，但用于库伦电量分析或是电流积分分析时，其表现就远远好于这些指标了。

落叶纷飞

关于高性价比的电流管理技术回复：

尊敬的提问者，

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