引言
在工业控制等诸多领域,随着对控制性能要求的提高,伺服电机的使用越来越多,因此配套使用的伺服电机驱动器也随之增长。此类系统通常要进行电流的闭环控制,因此需要使用电流传感器来检测电流。常用的电流传感器有霍尔电流传感器、电阻传感器和光学电流传感器等三种。考虑到传感器的成本、体积和电气隔离性能等因素,霍尔型电流传感器是该场合使用最多的一种。
以典型的三相电动机为例,要进行三相电流闭环控制,在低成本方案中通常使用两个电流传感器检测电流。过去常用的高精度闭环补偿式霍尔电流传感器价格较高,增加了控制器成本,若使用传统的直接测量式霍尔电流传感器,则达不到预期的性能。因此就有学者提出取消电流传感器,然后通过估算电流大小进行电流闭环控制。估算电流的方法自然给控制器的运算单元带来负担,同时该方法对电机参数比较敏感,对于一般设计者很难达到预期的检测精度,也就达不到对电流进行有效控制的目的。
最近,Allegro公司结合其半导体设计加工技术和磁参数霍尔传感技术而开发的ACS706系列电流传感器,与高精度的闭环补偿式霍尔电流传感器相比,既保留了较高的精度,又降低了成本、缩小了体积。在低成本高性能的小功率伺服驱动器中,该系列传感器是一个不错的选择。
ACS706系列电流传感器原理、特点
ACS706系列电流传感器是一种基于霍尔效应的双向线性电流传感器,可测的电流有5A,15A,20A等规格。传导被测电流的导体部分与测量电路之间的交流隔离电压有效值为2500V,直流隔离电压为5000V。该器件采用SOIC8表贴封装,运行温度?40℃~+85℃。
该传感器管脚功能如图1所示。其1脚和2脚合起来通到3脚和4脚,用来传导待测电流,称为初级铜导体。器件的输出以Vcc/2为中心,随着流过初级铜导体电流的增长而呈正向的线性增长。初级铜导体的典型的内阻为1.5m?,使得其损耗较小。铜导体的厚度允许器件最高可达3倍瞬时过流而不损坏。传导电流的管脚与传感引脚(5至8脚)之间电气隔离,这就使得ACS706系列传感器可以用在需要电气隔离的场合,而不需要使用光隔离或者其他成本较高的隔离技术。
该电流传感器的特点如下:
1)尺寸小, SOIC8封装,节省空间;
2 )输出电压正比于交直流电流,输出灵敏度133mV/A,动态电流范围大。