内部参考点,有着稳定的温度性,在(-10℃+85℃)最大50ppm/K在(-40℃…-10℃)最大100ppm/K。在大多数情况下,因为有外部辅助电路或者数字处理器控制(参考输出模式),参考点的绝对精度对于LTSR系列并不是非常重要。(类似的状况还有在于零点漂移指标)
虽然由用户的外部电路提供外部参考电压,电压漂移是由处理器控制的。在这种情况下(参考输入模式),你能给传感器提供在1.9到2.7V之间的参考电压,但是,这个电压低于处理器的控制能力,所以电压偏置叫以被校正,同时热量偏移也叫以被校正。
正如前面解释的如果控制器可以补偿Vref的漂移、偏置以及Vout在Ip=0时候的初始偏置,这样你可以提高精度。在工作温度范围内,提高公差,可以得到更高的精度。
表1给出了LTSR电流传感器的一些主要参数特性。
电源电压是0到5V,这与许多控制器的供电电压都是相匹配的。与以前的闭环电流传感器对比,LTSR的测量范围可以是额定电流的3倍。这种改善是非常有利于应用的。LTSR25-NP系列在额定电流25A的时候最大的测量范围是80A。参考点为2.5V(参考输入模式和参考输出模式),精确为电源轨道电压的一半。放大器变化的范围为:0.625V/IPN,这样在+80A时输出电压为4.5V,在-80A的时候输出电压为0.5V(在参考输出模式)。
5、关于基于ASIC技术的闭环电流传感器LTSR系列的应用
5.1应用范围宽、器件选择灵活
LTSR系列传感器,比上一代产品拥有更多的附加拓扑功能,在许多应用环境,传感器的输出可以很方便的接入ADC,并将数据输入DSP或其他微控制器。
数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息,来处理现实信号的方法,这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。
LTSR设计为直接接入5V供电的DSP,但目前部分DSP或ADC供电电源为3.3V。这些3.3V供电芯片的内部参考点电压为1.8V。在这种情况下,可以将DSP的内部参考电压作为传感器的参考电压。这种连接方法,可以消除参考温度漂移。
另外,可以用传感器内部的参考给ADC提供参考电压。即采用三个传感器将参考管脚连接在一起这种应用也是可能的,参考点电压将取三个内部参考电压的平均值,见图5的LTSR的参考输出模式,表示传感器在参考输出模式,将一个参考信号提供给ADC作为参考信号的典型应用示意图。
参考输入模式也可以应用此连接方法,见图6为LTSR参考输入模式与ADC连接示意图。论证了应用传感器的参考输入功能可以被用来同步几个传感器,使参考电压在同一水平。由于LTSR内部末端的负载47nF电容,可能会造成外接放大器的电压上升,所以如图6中放大器的输出电阻10Ω是为了避免放大器输出电压的上升。
图7为参考输出和一个微分放大器相连,消除输出偏置。
ADC,即移动ADC,是Application data center的缩写,其实是ASP模式与IDC业务的结合的演变,是由中国移动推出的一项移动信息化产品业务,主要针对中小企业,属于移动信息化的行业应用,业务主要包括有移动OA、手机邮箱、无线网站以及移动进销存等四款行业应用托管解决方案。
5.2、原边电路的多种输入方式
LTSR具有三个U型原边连接端子和一个附加原边穿线圆孔,这给设计人员在电流测量上提供了灵活多样的多种选择范围。图8示意LTSR内部的连接方式。
第一种模式:平行连接。这样可以测量最大的原边电流。
第二种模式:串联连接。虽然减少测量范围,但在小电流测量时提高了三倍精度。
第三种模式:微电流测量。测量不同的电流I1-I2。I2为孔内流过的电流,与印制电路板有一定的间隙距离。电流方向不同,感应测量值也不同。
5.3、应用举例
5.31.变频器中电气隔离电流测量
LTSR典型的应用在经典变频器上。由于优秀的精度和dv/dt抑制力,LTSR也非常适合伺服驱动器的应用。图9为在变频器中电气隔离电流测量的应用示意图。其优势在于:优秀的线性度,非常适合电机电流测量;又具短路保护的快速响应性,能保护短路和漏电;而良好的温度稳定性,适合精确的可重复的测量以及对于长距离电机接线的强电容电流变化的抑制能力。
变频器的英文译名是VFD(Variable-frequency Drive),这可能是现代科技由中文反向译为英文的为数不多实例之一。(但VFD也可解释为Vacuum fluorescent display,真空荧光管,故这种译法并不常用)。变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作VVVF。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。
5.32 用电流监控和调节的应用:
*在任何电流需要精确监控调节的地方,LTSR系列都可以应用到。这种应用适合交流测量系统。
*非线性负载产生包含方波的非正弦波。
LTSR系列传感器同样适合这种应用,因为它可以测量交流或者直流。LTSR同样可被用在DC装置,如电源、电池装置或者直流驱动。
5.33值此需要说明的是LTSR系列与分流器相比有以下优点:在高频大电流测量中具有更低的能量损失;电气隔离;更好的EMI特性。
6、结束语
6.1概括所有的LTSR的优点
单端供电0/5V,可测量正、负电流;可以输出内部参考电压Ref输出模式;外部电源绐传感器提供参考电压,即Ref输入模式;高温度稳定性和微小温度漂移;多量程测量概念可以使同样的传感器设备覆盖更多的原边电流测量跨度;低能量损耗;闭环原理提供优秀的线性度,宽广的频率范围,快速的响应时间,宽广的测量范围和测量高频电流脉冲的能力;易于安装;有竞争力的成本控制解决方案。
6.2在应用方面
LTSR可以应用于小功率电子系统,如:变频器、工业加热驱动装置,通风装置和空调装置等许多工业应用;如:伺服,小型UPS,电源和放大器能量管理系统,叉车和常用的电流监控。