Capteurs de courant à effet Hall à boucle ouverte avec sorties digitales
Ces nouveaux composants pour la mesure de courants nominaux de 16, 32, 40, 50, 80, 100, 120, 150, 200 et 250 ARMS, déclinés en quatre versions mécaniques (montage sur carte électronique ou sur panneau), offrent une résolution jusqu’à 12 bits avec une bande passante de 20 kHz. Ils intègrent également plusieurs possibilités de sortie numérique, dont une sortie simple bit CMOS à 2 filst (avec les modes entrée ou sortie d’horloge) ou suivant le standard RS422 ou LVDS (codage Manchester), qui minimise le nombre de connexions requis, ou bien le mode à 4 fils, conforme aux standards LVDS ou RS 422 (avec entrée ou sortie d’horloge). La sortie numérique permet à l’utilisateur de choisir le filtre appliqué sur le train de bits afin de favoriser soit la résolution ou le temps de réponse en fonction de l’application. Les sorties numériques sont également intrinsèquement immunisées contre le bruit dans les environnements hostiles. Pour une fonction de transfert typique, la densité moyenne du train de bits est de 50 % pour un courant primaire nul, et de 10 % ou 90 % pour des courants maximums respectivement négatifs ou positifs. Sur les modèles HLSR-PW, dans un premier mode, le signal d’horloge est envoyé depuis le capteur à 10 MHz ; le signal d’horloge, tout comme les données, sont des signaux simple bit avec niveaux CMOS. L’autre possibilité est que la sortie soit codée selon le codage Manchester, sur 2 broches, conformément au standard RS422. Les empreintes de ces capteurs sont identiques à celles des capteurs analogiques de la famille HLSR.
Les modèles HO-NPW, HO-PW et HO-SW peuvent être dotés des modes simple bit et manchester comme avec les modèles HLSR-PW, mais ils intègrent en plus 2 broches supplémentaires afin que les signaux d’horloge et les données soient des signauxdifférentiels conformes aux standards RS422 et LVDS. De plus, l’horloge du capteur peut être configurée comme entrée sur la plage 5-12,5 MHz afin d’utiliser une seule horloge pour l’ensemble du système.
Ces nouveaux capteurs peuvent utiliser une tension d’entrée de 5 V, leur plage de température de fonctionnement s’étendant de -40 °C à +105 °C. Plusieurs filtres différents peuvent être utilisés sur un train de bits donné. Par exemple, pour une fonction de type « boucle de contrôle de courant », si un filtre sinc3 est utilisé avec un rapport de sur-échantillonnage (OSR, pour Over-Sampling Ratio) de 512, la résolution effective d’un capteur de 150 A est de 12 bits, et sa bande passante est de 5 kHz. En revanche, pour une fonction de « détection de sortie de gamme », un filtre sinc2 avec un rapport OSR de 16 donne un temps de réponse de 5,2 µs à partir du même train de bits, mais la résolution est dans ce cas réduite à 6 bits.
Les capteurs de la famille HO intègrent par ailleurs une fonction de détection des surintensités (OCD, pour Over-Current Detect) qui mesure le niveau de courant avant le convertisseur analogique-numérique. Le temps de réponse de la détection de surintensités est de 2 µs.
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