ACS758電流傳感器IC能否感應(yīng)直流和交流兩種電流？

ACS758 系列組成之間的差異有哪些？

差異每個型號的輸出靈敏度（單位：mV/A）及其工作溫度范圍。工作溫度也與最大電流范圍有關(guān)。

ACS758 中使用的 CB 封裝與 ACS756 系列中使用的 CA 封裝有何差異？

從外面看，封裝相同，并有相同的覆蓋區(qū)。從內(nèi)部看，CB 封裝引線框的橫斷面積更大，導(dǎo)體在橫斷面經(jīng)過霍爾效應(yīng)器件。因此，CB 封裝導(dǎo)體電阻僅為 100 μΩ，相比之下，CA 封裝的電阻為 130 μΩ。另外，CB 核心由疊層鋼制成，飽和點(diǎn)比 CA 封裝內(nèi)部的鐵氧體磁芯更高（在更高溫度時）。

ACS758 系列能否感應(yīng)直流和交流兩種電流？

是。ACS758 系列使用霍爾效應(yīng)技術(shù)，能夠感應(yīng)有直流電和交流電元件的電流。如數(shù)據(jù)表所述，ACS758 的帶寬典型值為 120 千赫 (kHz)?？赡艽嬖谙辔粶蠛徒涣麟娏鬏敵龇人p，并且頻率值大于 120 kHz。對于瞬變電流信號，響應(yīng)時間約為 4 μs。

ACS758 能否感應(yīng) 0 到 400 A 以及 ±200 A 電流？

不能，ACS758 感應(yīng)范圍的最大電流是 200 A 絕對電流。ACS758 封裝內(nèi)磁路提供的線性輸出不超過 200 A 電流產(chǎn)生的場級。

“比率計(jì)”是什么意思？

使用帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的 ACS758 時，此特點(diǎn)很有價值。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的最低有效位 (LSB) 通常來自基準(zhǔn)電壓輸入。如果參考電壓變化，最低有效位 (LSB) 也會相應(yīng)改變。ACS758 的比率計(jì)特性是指，其增益和偏移量與其電源電壓 VCC 成比例。

如果 ACS758 的基準(zhǔn)電壓和電源電壓同一來源，ACS758 和模數(shù)轉(zhuǎn)換器都將追蹤這些變化，并且這種變化不會成為 ACS758 輸出模數(shù)轉(zhuǎn)換的錯誤來源。圖 1 是一次電流 IP 與輸出電壓 VOUT 的對比圖，顯示了 VCC 改變時ACS758-100A 的輸出電壓。偏移量和靈敏度等級隨 VCC 等比例變化。比如，當(dāng) VCC = 5.5 V 時，0 A 電流額定輸出為 5.5 / 2 = 2.75 V，額定靈敏度為 22 mV/A。

圖 1.ACS758-100A 輸出電壓 VOUT 與 一次電流 IP 在不同電源電壓 VCC下的對比

需要哪些外置元件？

Allegro 建議在 VCC 引腳和 GND 引腳之間使用 0.1 μF 旁路電容器。此電容器應(yīng)盡可能接近實(shí)際 ACS758 封裝體的位置。

是否有任何方式調(diào)節(jié) ACS758 的增益？

沒有，ACS758 靈敏度和零安培（靜止）電壓電平出廠時就完成了程序化。

ACS758 能夠調(diào)節(jié)多小的電流？

ACS758 系列電流傳感器 IC 的電流分辨率受器件輸出信號噪聲基底限制。比如，ACS758-050 型號能夠通過其初級導(dǎo)體引線分辨在25°C 時約 250 mA 的電流等級變化。200 A 型分辨度約為 380 mA。在這些水平時，耦合進(jìn)線性霍爾效應(yīng) IC 的磁場量略高于其噪聲基底。對于更低帶寬需求的應(yīng)用，過濾 ACS758 輸出可明顯提高分辨率。表 1 列出了噪聲等級，以及據(jù)此形成的各種帶寬的電流分辨率。過濾是通過一個簡單的初指令 RC 過濾器完成的。請注意相關(guān)圖表，圖 2 到圖 5，就可更好理解能憑借過濾實(shí)現(xiàn)的器件輸出分辨率。

圖 2A

圖 2B

圖 3A

圖 3B

圖 4A

圖 4B

圖 5A

圖 5B

ACS758 的 ESD 容差是多少？。

典型的 ESD 容差是 6 kV人體模型、600 V 機(jī)器模型。

Allegro 能否把導(dǎo)線彎曲到封裝內(nèi)或向外彎曲，由此是否可以表面貼裝 ACS758？

為安全導(dǎo)入 200 A 電流，ACS758 內(nèi)的電源引腳框使用了較大尺寸的構(gòu)建方式。因?yàn)檫@種大尺寸，終端引線不是很靈活。如果 ACS758 進(jìn)行表面貼裝，擾性板數(shù)量不足、或熱膨脹和收縮期間的活動都有可能造成 IC 脫離接線板。Allegro 不建議此器件進(jìn)行表面貼裝。

應(yīng)該如何將 ACS758 焊接到接線板上？

為確保穩(wěn)固接合到接線板，Allegro 建議在承載感應(yīng)電流的兩個一級寬導(dǎo)體引線周圍的焊墊區(qū)各增加一圈通孔。這些通孔如圖 6 所示。CA 和 CB 封裝的一般性焊接建議已添加至操作說明書“Allegro 產(chǎn)品焊接方法（SMD 和通孔）”。

應(yīng)如何連接至連續(xù)加鉛封裝配置？

Allegro 推薦錫熔焊接技術(shù)。該方法詳見我們的操作說明書“使用霍爾效應(yīng)器件的次組件設(shè)計(jì)指南”。

是否提供 ACS758（CB 封裝）的覆蓋區(qū)建議？

提供，圖 6 顯示了 –PFF 引線格式配置的推薦覆蓋區(qū)。在部分 (A)，具體來說，信號引腳的三個小型通孔也適用 –PSF 配置（其擁有連續(xù)的一級導(dǎo)體引線）。

圖 6。ACS758 PFF 配置的推薦印刷電路板 (PCB) 布局

能否獲取評估板的 Gerber 文件？

可以，下載地址：Allegro_CA_CB_EvalBoard (ZIP)。

無法使用 Gerber 文件；是否有任何其他可用格式？

有，可以從下列地址下載 AutoCAD 2004 的 DXF 文件：Allegro_CA_CB_EvalBoardDXF (ZIP)。

銅面積在這些文件中被定義為“區(qū)域”。

評估板上的銅痕有多厚？

評估板使用了 4 盎司的銅。

如何能夠判斷是否正過度加熱某一部分，如何測量晶片溫度？

一次電流通路終端溫度可用來預(yù)測封裝內(nèi)的晶片溫度。如圖 7 所示，接近封裝外殼的一次電流通路終端兩側(cè)的溫度幾乎與封裝內(nèi)及電流通路橋接器處的溫度相同。封裝內(nèi)晶片溫度將比此溫度低將近 1°C。為測量封裝內(nèi)的溫度，在圖 8 所示的每個位置焊接一個熱電偶。那么，減去 1°C 就是晶片溫度的一個很好的預(yù)估值。晶片溫度應(yīng)保持在數(shù)據(jù)表中與所使用 ACS758 型號對應(yīng)的規(guī)定范圍內(nèi)。

圖 7。一次電流通路的溫度情況	圖 8。帶有熱電偶位置的 ACS758 封裝俯視圖

是否有應(yīng)用 ACS758 的任何其他設(shè)計(jì)指南？

應(yīng)注意盡可能減小所測電流路徑的感應(yīng)系數(shù)。此外，應(yīng)注意盡可能減小一次通路中任何連接處的瞬變 / 連接電阻。

ACS758 （CB 封裝）的電感是多少？

測量電感典型值與測試信號頻率如下：

32nH (10kHz)

24nH (100kHz)

21nH (200kHz)

ACS758 是否含鉛？

不，ACS758 系列不含鉛。所有信號引腳和終端都是 100% 霧錫，封裝內(nèi)不含鉛。

高電流引腳框由什么制成？

大尺寸引腳框由無氧銅制成。

ACS758 易受雜散磁場影響的程度有多大？

ACS758 包含一個集中器核心，不僅充當(dāng) IP 產(chǎn)生的磁通線的集中器，也充當(dāng)屏蔽器，保護(hù)霍爾電路 IC 免受外界共模區(qū)域的影響（共模場抑制典型值為 –41 dB）。結(jié)果詳見圖 7，其比較了無防護(hù)線性霍爾效應(yīng)傳感器 IC 的輸出電壓 VOUT 與 ACS758 的輸出電壓。這些器件增益相同，暴露于相同的磁場，應(yīng)用于空心磁芯中，直至封裝頂部。

圖 7。ACS758 在雜散磁場中的性能

ACS758 擁有哪些安全認(rèn)證？

ACS758 系列通過了美國保險商實(shí)驗(yàn)室 (Underwriters Laboratories) 下列標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證：

IEC 60950-1:2001（第一版）

另外，ACS758 系列通過了 TüV 美國的下列標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證：

UL 60950-1:2003

EN 60950-1:2001

CAN/CSA C22.2 No. 60950-1:2003

塑封化合物材料的 UL 認(rèn)證等級為 UL94V-0。

電源電壓 VCC 緩慢上升期間 ACS758 有哪些輸出行為？

ACS758xCB-050 在 VCC 上升的 500 ms 期間的典型輸出行為顯示在圖 8 的 0 A 和 50 A 處：

圖 8A。ACS758 通電性能。VCC 上升，且 IP = 0 A
轉(zhuǎn)換速率為 5 V/500 ms；C1：VCC = 2 V/div.、C2：VOUT = 2 V/div.、時間 = 50.0 ms/div.

圖 8B。ACS758 通電性能。VCC 上升，且 IP = 50 A

轉(zhuǎn)換速率為 5 V/500 ms；C1：VCC = 2 V/div.、C2：VOUT = 2 V/div.、時間 = 50.0 ms/div.

ACS758 在應(yīng)用電源之后多久會提供有效信號？

有效輸出的典型時間如表 2 和圖 9 所示。但是，我們建議保留 3 倍到 5 倍的安全余量，以應(yīng)付工序和溫度范圍中通電時間的變化。

圖 9A。以 0 A 啟動 ACS758-50A，之后，VCC 從 0 V 步進(jìn)至 5 V
，轉(zhuǎn)換速率為 5 V/500 ms；C1：VCC = 2 V/div.、C2：VOUT = 2 V/div.、時間 = 10 μs/div.

圖 9B。以 50 A 啟動 ACS758-50A，之后，VCC 從 0 V 步進(jìn)至 5 V
，轉(zhuǎn)換速率為 5 V/500 ms；C1：VCC = 2 V/div.、C2：VOUT = 2 V/div.、時間 = 10 μs/div.

如果嘗試使傳感器 IC 輸出驅(qū)動超過規(guī)定的 10 nF 最大電容，會發(fā)生什么情況？

傳感器 IC 的輸出可能出現(xiàn)波動。

如果嘗試使傳感器 IC 輸出驅(qū)動小于規(guī)定的 4.7 kΩ 最小電阻，會發(fā)生什么情況？

傳感器 IC 也許不會產(chǎn)生輸出量，因?yàn)槠漭敵?a target="_blank">驅(qū)動器將無法供應(yīng)足夠電流。

ACS758 器件的過載電流容差是多少？

因?yàn)槠漭^低的 100 μΩ 內(nèi)部電阻，ACS758 傳感器 IC 的CB 封裝過載電流電容過度依賴于功率母線或安裝它的印刷電路板的特性。在 PCB 安裝的情況下，導(dǎo)線寬度和厚度、層數(shù)、有無接地層和 / 或電源層、承載線板上及非線板上的電流的電纜計(jì)量器，這些都是重要因素。它也取決于您的應(yīng)用最大工作溫度及持續(xù)時間、工作周期以及過載電流情況下的電流脈沖數(shù)量。舉例來說，我們已在 Allegro ACS758 評估板上說明了 ACS758 器件的特點(diǎn)，用2 AWG 電纜與電流源連接。這是一個兩層面板，含 4 盎司銅。在本頁中（對于圖紙和 Gerber 文件，請參見相關(guān)常見問題）。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表 3。

ACS758 的電流通路與霍爾元件之間的電容耦合將如何影響傳感器 IC 輸出？

通過向高電流引線添加高頻率正弦頻率，進(jìn)行引腳框的抗噪聲測試。接著，測量耦合到霍爾效應(yīng)器件輸出的信號。如表 4 所示，ACS758 系列器件展現(xiàn)出高等級的引腳框抗噪性能。另外，圖 10 用圖表方式將性能表示為頻率的函數(shù)。

圖 10。ACS758-50A 抗噪與頻率圖

中科阿爾法公司的AH950 系列是一款基于霍爾效應(yīng)原理的開環(huán)式電流傳感器模組，為交流或直流檢測提供了更加經(jīng)濟(jì)、精確的解決方案，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)和通信系統(tǒng)中交流或直流電流檢測。是完全國產(chǎn)化的器件，可以與ACS758系列產(chǎn)品完全替換。

審核編輯：劉清