霍尔电流传感器

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芯片级电流传感器方案在新能源汽车上的应用

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芯片级电流传感器方案在新能源汽车上的应用

发布日期:2018-08-14 作者: 点击:

电动汽车上需要检测电流的地方很多,比如BMS, MCU, PDU,车载充电器,DC-DC等目前行业内对电流的检测和监控,除了一些高端车型会采用精度更高、响应速度更快的HALL闭环电流传感器,普遍用的都是HALL开环方案。

HALL电流传感器虽然HALL开环电流传感器的精度、线性度、响应速度、温漂特性等性能方面均不如HALL闭环方案,但是汽车电气工程师普遍更在乎其能满足一般工作要求情况的经济性(4-10美金)当下国产的HALL开环方案市场价更是有朝3美金方向走的趋势。

HALL电流传感器

HALL 开环方案  

HALL开环电流传感器的确有一定的经济性,但是其较肥大的体积,要占用很大空间也越来越受到工程师的诟病。尤其是在电动汽车行业,动力模块的小型化是各家车厂都竞相研究的方向。

之前网上资料都反应说TMR(穿隧磁阻效应)技术很高端很强大,但是成本高,大家用不起。然而随着技术的突破, TMR技术用在电流传感器芯片在2016年就市场化了,而且价格相当的可以。

简单介绍一下TMR概念穿隧磁阻效应(Tunnel Magnetoresistance,TMR)穿隧磁阻效应是指在铁磁-绝缘体薄膜(约1纳米)-铁磁材料中,其穿隧电阻大小随两边铁磁材料相对方向变化的效应。此效应首先于1975年由MichelJulliere在铁磁材料(Fe)与绝缘体材料(Ge)发现;室温穿隧磁阻效应则于1995年,由TerunobuMiyazaki与Moodera分别发现。此效应更是磁性随机存取内存(magneticrandomaccessmemory,MRAM)与硬盘中的磁性读写头(readsensors)的科学基础。 TMR技术最初是用在硬盘中磁性读写头上的,因此其对磁场检测的精度、准确度以及寿命可靠性在硬盘中经过了几十年的市场检验。在检测汽车动力电流时是通过检测铜排和导线上电流所产生的磁场,再通过芯片一定的运算来得到电流大小的。

国内已经有比亚迪和阳光电源采用了TMR芯片电流检测方案,毕竟新技术只有行业龙头才有实力验证其可靠性,然而这种新技术也给这些龙头在提高性能的同时节约了大量成本,尝到了甜头。可以预计未来电动汽车电流检测技术一定是TMR的天下了。


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关键词:电流传感器,霍尔电流传感器,霍尔传感器

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