- 消除磁芯对动态性能的限制:去除铁磁磁芯后,磁饱和、磁滞和剩磁等误差来源不复存在。在电机启动瞬态、高功率充放电循环或服务器负载瞬间突增等情况下,电流波形仍能保持无失真状态,同时实现快速可靠的短路/过流保护,避免磁芯导致的响应延迟或保护失效。集成高速信号调理功能,可实现 250kHz 带宽和小于 1μs 的故障响应速度,满足高 di/dt 和 dv/dt 工作条件,并支持快速闭环控制。
- 超紧凑、轻量化封装形式释放机械设计空间:由于无需磁芯、安装支架以及通孔间隙要求,TI 无磁芯霍尔传感器采用标准表面贴装封装,可直接焊接到功率 PCB 上,或无需钻孔即可与大电流铜母线平齐安装。在相同电流范围下,其占用面积可缩小超过 60%,重量大幅降低,从而为散热路径、高压绝缘和连接器布局创造空间——这些对于汽车牵引控制器和高密度 AI 服务器电源至关重要,并进一步提升系统功率密度。
- 多传感器组合架构相比传统无磁芯设计,可抑制相间串扰。普通无磁芯传感器容易受到相邻母线产生的串扰影响;TI 多信号组合架构能够区分同相磁场和串扰磁场。通过实时频率检测和补偿,消除频率对三相母线产生的影响(包括集肤效应和邻近效应)。高密度逆变器和储能变流器布局无需额外屏蔽即可保持额定精度,从而降低 EMC 设计难度。
- 相比传统无磁芯设计,具备更优的位移误差性能。对于每个相位,TI 使用两个安装在不同位置的无磁芯电流传感器,同时测量磁场,从而获得更多关于总磁场的信息,使 TI 设计能够更有效地抵抗串扰和位移误差。TI 建议母线与器件之间保持 3mm 至 11mm 的距离,以同时满足绝缘要求并获得更好的 SNR,如图 3 所示。基于这种结构,车辆振动导致的距离变化对磁场幅值影响极小,因此对传感器输出产生的误差非常有限。
- 快速 EOL 校准与易用性
TI 无磁芯电流传感器仅需在研发阶段于实验室中完成特性标定。完成该特性标定后,所有已标定的寄存器数据都可以通过 MCU 上传到采用相同机械结构的平台中。由于装配公差影响,EOL 生产阶段仍需要进行简单校准,只需通过定制化校准方法或 TI 校准流程进行简单的增益/偏置优化,耗时极短,从而降低生产阶段成本。