具有50 ~ 200a测量能力的电流传感器ic的直流电流能力和熔断器特性
具有50 ~ 200a测量能力的电流传感器ic的直流电流能力和熔断器特性
埃文·肖曼(Evan Shorman)、凯莱布·马特森(Caleb Mattson)和肖恩·米兰诺(亚博棋牌游戏Shaun Milano)， Allegro MicroSystems
介绍
亚博棋牌游戏Allegro Microsystems提供了广泛的电流传感器集成电路解决方案，主要分为两大类:集成载流导体的集成电路和设计用于外部磁芯的集成电路。在集成了载流导体的电流传感器集成电路中，有两个包可以用来测量50到200 A的电流[1]：LR和CB。由于集成的电流承载导体，这些IC与待测电流串联放置。为了降低集成导体上的功耗，电阻非常低（LR封装为200μΩ，Cb封装为100μΩ）。当它们在经过直流电流，短路，浪涌电流或任何其他故障状态时，知道这些IC的热性能仍然很重要。通过这种方式，设计人员可以设计PCB布局和保护功能，以优化电流传感器性能，并了解应用中的边界条件。
背景
在本应用笔记中评估CB（图1）和LR（图2）封装。这些软件包提供了多种设备，如表1所示，在Allegro网站上找到（点击下面的设备编号以获取更多信息）。
表1:设备和包产品
进行测试
Allegro电流传感器IC的热性能受到两种类型的测试：高电流瞬态脉冲测试和直流恒流测试。在第一次测试中，封装经受设定幅度的电流脉冲，并且测量两个边界条件的时间：模芯温度达到最大结温（165°C）的时间，以及时间熔断电流导体打开。在第二次测试中，将封装经受恒定的DC电流，并记录稳态模具温度增加。
注意，这些测试依赖于印刷电路板的设计。在本应用笔记中执行的所有测试中，设备均焊接到标准的Allegro评估板上［2］(图3和图4)。电路板的散热特性会根据PCB的布局以及附近其他设备的影响而有所不同。对于小于150a的电流尤其如此。这些测试的目的是为被测器件的热性能提供一般指导。每个包装的热性能应在其使用的具体应用中加以验证。通过遵循以下几个基本布局原则，Allegro演示板的热性能可以很容易地实现。
热性能布局指南
在为Allegro电流传感器IC铺设PCB时，有一些关键元件将有助于热性能。这些包括：焊盘位置围绕焊盘位置的致密热通孔，直接在当前路径下方的多层金属，以帮助传播热量，并定位任何散热器元件
尽可能地靠近设备(参见图5)。使用的评估板是每个典型的2盎司铜的8层板。一般来说，只要小心地进行PCB布局并考虑到热性能，就不需要大于2盎司的铜层。
高电流脉冲测试
在多个峰值电流水平下对LR和CB封装进行了大电流脉冲测试。所有数据均在25°C环境温度下采集。只有LR封装的结果如图6所示，因为实验室设备的最大电流能力只有700a，这并不足以引起CB封装的任何熔断。
参考图6，绿色区域是安全操作区域(这意味着没有超过最大结温)。橙色区域表示超过最大结温，但电流导体尚未熔断的区域。LR封装的高电流脉冲测试结果表明，在300 A时，超过最大结温需要2秒以上的时间。在675 A时，熔断点和超过最大结温的点几乎同时发生，大约在100 ms。
直流电流的能力
DC电流能力测试是在LR和CB封装上进行的。结果如图7所示。这两个包的结果都显示出令人印象深刻的电流能力。CB包显示比LR包更多的容量;然而，LR封装要小得多，并且通过承载电流导体具有双重电阻，因此可以预期这一点。
对于LR封装，在50 ADC时，只增加了20°C。使用CB封装，在100adc时，只增加了20°C。该数据在25°C环境温度下采集，但可用于在任何工作温度下降额传感器。
结论
本应用笔记中的测试结果显示了LR和CB封装的令人印象深刻的热特性。LR封装可以处理大量电流，特别是考虑到其占地面积很小，只有6.4 mm × 6.4 mm × 1.5 mm。CB封装，一个更大的封装，有一个非常令人印象深刻的电流容量-
能够处理200个ADC，仅具有〜85°C的温度。在此应用笔记中包含的数据可用作在Allegro电流传感器IC中设计时的指南，并通过应用程序操作温度范围缩小应用程序的连续电流。亚博尊贵会员访问allegro.电流传感器着陆
页面。
1对于要求亚博尊贵会员< 50a的应用程序，请参阅//www.wangzuanquan.com/en/insights-and-innovations/technical-documents/hall-effect-sensor-ic-publications/dc-and-transient-current-capability-fuse-characteristics为更多的信息。