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霍尔效应电流传感器

TMCS1100

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具有外部基准的 ±600V 基本隔离、20Arms、80kHz 霍尔效应电流传感器

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TMCS1100

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Continuous current (max) (A) 30 Working isolation voltage (VIOWM) (Vrms) 424 Rating Catalog Sensitivity (typ) (mV/mT) 50000, 100000, 200000, 400000 Input offset current (±) (max) (mA) 40, 47.5, 50, 60 Input offset current drift (±) (typ) (µA/°C) 0.1 Features Externally Driven Zero Current Reference Voltage Supply voltage (max) (V) 5.5 Supply voltage (min) (V) 3 Iq (max) (mA) 6 Small-signal bandwidth (kHz) 80 Sensitivity error (%) 0.75 Sensitivity error drift (±) (max) (ppm/°C) 45 Propagation delay time (typ) (ns) 4000 Operating temperature range (°C) -40 to 125 Creepage (min) (mm) 4 Clearance (min) (mm) 4 Isolation rating Basic Surge isolation voltage (VIOSM) (VPK) 6000
Continuous current (max) (A) 30 Working isolation voltage (VIOWM) (Vrms) 424 Rating Catalog Sensitivity (typ) (mV/mT) 50000, 100000, 200000, 400000 Input offset current (±) (max) (mA) 40, 47.5, 50, 60 Input offset current drift (±) (typ) (µA/°C) 0.1 Features Externally Driven Zero Current Reference Voltage Supply voltage (max) (V) 5.5 Supply voltage (min) (V) 3 Iq (max) (mA) 6 Small-signal bandwidth (kHz) 80 Sensitivity error (%) 0.75 Sensitivity error drift (±) (max) (ppm/°C) 45 Propagation delay time (typ) (ns) 4000 Operating temperature range (°C) -40 to 125 Creepage (min) (mm) 4 Clearance (min) (mm) 4 Isolation rating Basic Surge isolation voltage (VIOSM) (VPK) 6000
SOIC (D) 8 29.4 mm² 4.9 x 6
  • 总体误差：典型值 ±0.4%，最大值 ±0.9%，–40°C 至 85°C
    • 灵敏度误差：±0.4%
    • 失调电压误差：7mA
    • 温漂：0.04mA/°C
    • 线性误差：0.05%
  • 使用寿命和环境漂移：<±0.5%
  • 隔离额定值为 3kVRMS
  • 稳健的 600V 使用寿命内工作电压
  • 双向和单向电流检测
  • 外部基准电压
  • 工作电源电压范围：3V 至 5.5V
  • 信号带宽：80kHz
  • 多个灵敏度选项：
    • TMCS1100A1：50mV/A
    • TMCS1100A2：100mV/A
    • TMCS1100A3：200mV/A
    • TMCS1100A4：400mV/A
  • 安全相关认证
    • UL 1577 组件认证计划
    • IEC/CB 62368-1
  • 总体误差：典型值 ±0.4%，最大值 ±0.9%，–40°C 至 85°C
    • 灵敏度误差：±0.4%
    • 失调电压误差：7mA
    • 温漂：0.04mA/°C
    • 线性误差：0.05%
  • 使用寿命和环境漂移：<±0.5%
  • 隔离额定值为 3kVRMS
  • 稳健的 600V 使用寿命内工作电压
  • 双向和单向电流检测
  • 外部基准电压
  • 工作电源电压范围：3V 至 5.5V
  • 信号带宽：80kHz
  • 多个灵敏度选项：
    • TMCS1100A1：50mV/A
    • TMCS1100A2：100mV/A
    • TMCS1100A3：200mV/A
    • TMCS1100A4：400mV/A
  • 安全相关认证
    • UL 1577 组件认证计划
    • IEC/CB 62368-1

TMCS1100 是一款电隔离霍尔效应电流传感器，能够测量直流或交流电流，并具有高精度、出色的线性度和温度稳定性。低漂移、温度补偿信号链可以在器件的温度范围内实现 < 1% 的满量程误差。

输入电流流经内部 1.8mΩ 导体时，此导体产生的磁场可由集成式霍尔效应传感器进行测量。这种结构省去了外部集中器并简化了设计。低导体电阻可更大限度减少功率损耗和热耗散。固有的电镀绝缘在电流路径与电路之间提供了 600V 使用寿命内工作电压和 3kVRMS 基本型隔离。集成式电气屏蔽可提供出色的共模抑制和瞬态抗扰度。

输出电压与输入电流成正比，并具有四个灵敏度选项。固定的灵敏度允许 TMCS1100 使用单个 3V 至 5.5V 的电源运行，因此消除了比例式误差并提高了电源噪声抑制能力。当电流流入正输入引脚时，电流极性被视为正极。VREF 输入引脚提供了一个可变零电流输出电压，允许进行双向或单向电流检测。。

TMCS1100 消耗的最大电源电流为 6mA，所有灵敏度选项的额定工作温度范围均为 -40°C 至 +125°C。

TMCS1100 是一款电隔离霍尔效应电流传感器，能够测量直流或交流电流，并具有高精度、出色的线性度和温度稳定性。低漂移、温度补偿信号链可以在器件的温度范围内实现 < 1% 的满量程误差。

输入电流流经内部 1.8mΩ 导体时，此导体产生的磁场可由集成式霍尔效应传感器进行测量。这种结构省去了外部集中器并简化了设计。低导体电阻可更大限度减少功率损耗和热耗散。固有的电镀绝缘在电流路径与电路之间提供了 600V 使用寿命内工作电压和 3kVRMS 基本型隔离。集成式电气屏蔽可提供出色的共模抑制和瞬态抗扰度。

输出电压与输入电流成正比，并具有四个灵敏度选项。固定的灵敏度允许 TMCS1100 使用单个 3V 至 5.5V 的电源运行，因此消除了比例式误差并提高了电源噪声抑制能力。当电流流入正输入引脚时，电流极性被视为正极。VREF 输入引脚提供了一个可变零电流输出电压，允许进行双向或单向电流检测。。

TMCS1100 消耗的最大电源电流为 6mA，所有灵敏度选项的额定工作温度范围均为 -40°C 至 +125°C。
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TMCS1100 荣获工程成就计划领导力奖 (LEAP) 之开关和传感器类产品金奖。

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设计和开发

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评估板

TMCS1100EVM — TMCS1100 隔离式霍尔效应电流检测评估模块

TMCS1100EVM 工具可帮助您快速、便捷地使用 TMCS1100，后者是一种采用外部基准的隔离式霍尔效应精密电流检测监测器。  此评估模块使用户能够在测量隔离输出时将最大工作电流推入霍尔输入端。  此固定装置布局并非作为目标电路的模型使用，也不针对电磁 (EMI) 测试进行布局。TMCS1100EVM 由单个 PCB 构成，可细分为 4 个单独部分，支持对不同的器件型号进行评估。
用户指南: PDF | HTML
英语版 (Rev.B): PDF | HTML
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仿真模型

TMCS1100 TINA-TI Reference Design (Rev. A)

SBOMB06A.TSC (171 KB) - TINA-TI Reference Design
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仿真模型

TMCS1100 TINA-TI SPICE Model (Rev. B)

SBOMB07B.ZIP (27 KB) - TINA-TI Spice Model
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仿真模型

TMCS1100A1 PSpice Model

SBOMBE7.ZIP (20 KB) - PSpice Model
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仿真模型

TMCS1100A2 PSpice Model

SBOMBE6.ZIP (22 KB) - PSpice Model
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仿真模型

TMCS1100A3 PSpice Model

SBOMBE5.ZIP (21 KB) - PSpice Model
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仿真模型

TMCS1100A4 PSpice Model

SBOMBE3.ZIP (21 KB) - PSpice Model
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计算工具

CS-MAGNETIC-ERROR-TOOL-CALC — Hall-Effect Current Sensor Comparison and Error Tool

Hall-Effect Current Sensor Comparison and Error Tool
支持的产品和硬件

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产品
霍尔效应电流传感器
  • TMCS1100 — 具有外部基准的 ±600V 基本隔离、20Arms、80kHz 霍尔效应电流传感器
  • TMCS1101-Q1 — 符合 AEC-Q100 标准且具有内部基准的 ±600V 隔离式精密电流传感器
  • TMCS1100-Q1 — 符合 AEC-Q100 标准且具有外部基准的 ±600V 隔离式精密电流传感器
  • TMCS1101 — 具有基准的 ±600V 基本隔离、20Arms、80kHz 霍尔效应电流传感器
  • TMCS1107 — 具有基准的 ±420V 基本隔离、20Arms、80kHz 霍尔效应电流传感器
  • TMCS1107-Q1 — 具有内部基准、符合 AEC-Q100 标准的 ±420V 隔离式霍尔效应电流传感器
  • TMCS1108 — 具有基准的 ±100V 基本隔离、20Arms、80kHz 霍尔效应电流传感器
  • TMCS1108-Q1 — 符合 AEC-Q100 标准且具有内部基准的 ±100V 隔离式霍尔效应电流传感器
  • TMCS1123 — 具有 AFR、基准和警报功能的 ±1300V 增强型隔离、80ARMS 250kHz 霍尔效应电流传感器
  • TMCS1123-Q1 — 具有 AFR 和警报功能的 AEC-Q100 标准 80ARMS 霍尔效应电流传感器
  • TMCS1126 — 具有 AFR、基准和警报功能的 80ARMS 500kHz 霍尔效应电流传感器
  • TMCS1126-Q1 — 具有 AFR、基准和警报功能且符合 AEC-Q100 标准的 80ARMS、500kHz 霍尔效应电流传感器
  • TMCS1127 — 具有 AFR 功能的 80ARMS、250kHz 霍尔效应电流传感器
  • TMCS1127-Q1 — 符合 AEC-Q100 标准、具有 AFR 功能的 80ARMS、250kHz 霍尔效应电流传感器
  • TMCS1133 — 具有 AFR 和警报功能的 80ARMS、1MHz 霍尔效应电流传感器
  • TMCS1133-Q1 — 具有 AFR 和警报功能的汽车级 1MHz 霍尔效应电流传感器
  • TMCS1143 — 125ARMS 250kHz Hall-effect current sensor with AFR, reference, OCP and ALERT
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模拟工具

TINA-TI — 基于 SPICE 的模拟仿真程序

TINA-TI 提供了 SPICE 所有的传统直流、瞬态和频域分析以及更多。TINA 具有广泛的后处理功能，允许您按照希望的方式设置结果的格式。虚拟仪器允许您选择输入波形、探针电路节点电压和波形。TINA 的原理图捕获非常直观 - 真正的“快速入门”。

TINA-TI 安装需要大约 500MB。直接安装，如果想卸载也很容易。我们相信您肯定会爱不释手。

TINA 是德州仪器 (TI) 专有的 DesignSoft 产品。该免费版本具有完整的功能，但不支持完整版 TINA 所提供的某些其他功能。

如需获取可用 TINA-TI 模型的完整列表，请参阅：SpiceRack - 完整列表 

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参考设计

PMP23069 — 具有 16A 最大输入的 3kW、180W/in3 单相图腾柱无桥 PFC 参考设计

该参考设计演示了一种使用 C2000 F28003x 和 F28004x 微控制器控制连续导通模式图腾柱功率因数校正转换器 (PFC) 的方法。此 PFC 还可以在并网（电流控制）模式下用作逆变器。该转换器旨在支持 16ARMS 的最大输入电流和 3.6kW 的峰值功率。LMG3522 采用 GaN 器件功率级顶部冷却封装，具有集成驱动器和保护功能，可实现更高的效率、缩小低电源尺寸和降低复杂性。基于 F28004x 或 F28002x 的 C2000 (...)
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PMP41114 — 采用全 GaN 开关的 3.6kW、54V 单相交流/直流整流器参考设计

此参考设计是采用全 GaN 开关的数字控制 3.6kW、54V 单相交流/直流整流器。此设计演示标准外形的模块化硬件系统常见冗余电源 (M-CRPS)。输入级选择单相、图腾柱无桥功率因数校正 (PFC)，输出级选择具有全桥同步整流器 (FB SR) 的全桥 LLC (FB LLC) 谐振变换器。LLC 级半载效率达 98.5%，PFC 级半载效率达 98.92%。
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TIDA-010062 — 1kW、80+ titanium、GaN CCM 图腾柱无桥 PFC 和半桥 LLC（具有 LFU）参考设计

此参考设计是一种数字控制的紧凑型 1kW 交流/直流电源设计，适用于服务器电源单元 (PSU) 和电信整流器应用。该高效设计支持两个主要功率级，包括一个前端连续导通模式 (CCM) 图腾柱无桥功率因数校正 (PFC) 功率级。PFC 级采用带有集成驱动器的 LMG341x GaN FET，可在宽负载范围内实现高效率，并且符合 80 Plus Titanium 要求。该参考设计还支持 LMG3422 GaN FET 半桥电感器-电感器-电容器 (LLC) 隔离式直流/直流级，以便在 1kW 功率下实现 +12V 直流输出。两个控制卡使用 C2000™ Piccolo™ 微控制器来控制两个功率级。
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PMP41006 — 由 C2000™ 和 GaN 实现 CCM 图腾柱 PFC 和电流模式 LLC 的 1kW 参考设计

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此参考设计在使用 C2000 F28004x 微控制器的半桥 LLC 级上演示了一种混合迟滞控制 (HHC) 方法，这是一种电流模式控制方法。该硬件基于 TIDA-010062 1kW、80 Plus 钛金级、GaN CCM 图腾柱无桥 PFC 和半桥 LLC 参考设计。通过另行添加感应卡实现了混合迟滞控制，从而在谐振电容器上重新生成电压。

与单环路电压模式控制方法 (VMC) 相比，该 HHC LLC 级具有更好的瞬态响应和易于控制的环路设计。

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PMP40690 — 采用 C2000™ MCU 和 GaN 的 4kW 交错式 CCM 图腾柱无桥 PFC 参考设计

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测试报告: PDF
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参考设计

TIDA-010059 — 使用霍尔效应电流传感器、适用于 230VAC 电机驱动器的同相电流感应参考设计

此参考设计采用能测量电流的霍尔效应电流传感器 TMCS1100，绝对误差 < 1%（–40°C 至 125°C），工作隔离电压高达 600V。该低电阻、一体式封装的电流感应元件无需高侧电源即可提供紧凑、高效的电流感应解决方案，实现精密的电机扭矩、速度或位置控制。该逆变器功率级包括 600V LMG3411 氮化镓 (GaN) 功率模块，能使下一代电机驱动器进一步降低尺寸、提高效率。 
设计指南: PDF
原理图: PDF
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