TSSOP8 vyhlíží stovky ampér. Bez kontaktu i na čtyřech kolech

Měření proudu nemusí znamenat žádné větší komplikace, a to ani v případě, budou-li zátěží protékat vyšší stovky ampér. Pod vedením výrobce, společnosti Allegro MicroSystems, na vše dohlédne levný integrovaný obvod se třemi aktivními vývody a celkovými rozměry jen 3,0 × 6,4 mm.

Ztráty? Nejsou třeba

Pokud zvolíte monolitické řešení vystavěné na Hallově jevu, můžete se elegantně vyhnout hřejícím bočníkům, nejrůznějším jádrům a možná i potřebě stínění. První samostatná součástka svého druhu, kterou v Allegro představili letos v březnu [1], ponese označení ACS37612 a pomůže při vyhodnocování střídavých a také stejnosměrných průtoků, které budou na vícevrstvých deskách plošného spoje, příp. též silových vedeních v podobě pásků dosahovat až jednoho tisíce ampér, nebo ještě více – přesně jak to vidíme na obr. 1. Bezkontaktně navržený, a tudíž i bezeztrátový lineární systém s nízkým offsetem zde dosahuje typické přesnosti 1 %.

Princip činnosti přesné polovodičové struktury s analogovým výstupem a citlivostí od 2,5 až do 20 mV/G není vůbec složitý. Proud tekoucí vedením vytváří pole, které stačí jen vhodně snímat a využívat přitom Hallových prvků v rozdílovém zapojení, které tak může efektivně bojovat s chybami vnášenými souhlasnými, rozptylovými magnetickými poli. Obvody ACS37612 jsou navíc k dispozici se šířkou pásma 140 kHz, resp. 240 kHz, a uplatní se proto v celé řadě systémů a zapojení s napájecími zdroji, spínanými DC/DC měniči, invertory, PDU, chytrými pojistkami, při monitorování baterií apod. Spolehlivé detekci nadproudů v klíčových návrzích nahrává i rychlá odezva do dvou mikrosekund. Provozní teplotní rozsah osmivývodové struktury v pouzdrech typu TSSOP určených pro povrchovou montáž startuje na –40 °C a s přihlédnutím k náročnému prostředí automobilového průmyslu dále pokračuje až do +150 °C [2].

Monoliticky znamená spolehlivě

Jak vyplývá z obr. 2, součástky ACS37612, které vznikaly v přímé reakci na aktuální trendy z oblasti vozidel poháněných elektřinou, vyžadují při své práci pouhé tři vývody, zbytek stačí kvůli odpovídajícím vlastnostem z hlediska ESD pouze spojit se zemí. Výrobce uvažuje jmenovité napájecí napětí 3,3 V nebo 5 V, zatímco na výstupu již bude analogový signál v rámci předem stanoveného rozsahu lineárně kopírovat snímané AC či DC pole. „Neinvazivní“ způsob měření velikosti protékajícího proudu s obvodem, jehož vnitřní zapojení prozradí blokový diagram na obr. 3, znamená výrazné zjednodušení a další snižování výsledných rozměrů. V průběhu celého vývoje lze navíc pružně reagovat i na měnící se požadavky.