Capteurs de courant isolés à monter en surface incluant un conducteur
Encapsulés dans des boîtiers SO16 CMS (composants montés en surface) avec une hauteur de quelques 6 mm, ces capteurs peuvent être montés directement sur un circuit imprimé suivant le même process que les autres composants au niveau de la carte. Les coûts de fabrication sont ainsi réduits ainsi que l’empreinte globale sur la carte, ce qui se révèle capital pour les applications avec des contraintes d’espace. Résultat : Les capteurs HMSR peuvent être facilement intégrés à des modules de puissance intelligents compacts, de type IPM. La gamme HMSR utilise un ASIC propriétaire à effet Hall boucle ouverte associé à un conducteur primaire spécifique à faible résistance pour minimiser les pertes de puissance permettant de mesurer directement les courants tout en supportant le passage de courants de surcharge transitoires élevés sans dommage. L’utilisation d’une ferrite comme élément magnétique constitue un facteur clé pour atteindre une bande passante élevée de 270 kHz (-3 dB) et afficher une bonne réjection aux champs magnétiques externes. Grâce à la conception mécanique unique du capteur, on obtient des distances de fuite et de contournement de 8 mm associées avec des matériaux dotés d’un indice de résistance au cheminement (CTI) de 600, le tout dans le respect des normes d’isolation renforcée telles que décrites dans la norme CEI 60950-1.
Une EEPROM intégrée est utilisée pour la compensation programmable de la température interne visant à pallier les dérives d’offset et de gain et à effectuer une compensation des contraintes du gain. Ces mesures garantissent une excellente précision globale sur l’ensemble de la plage de température, de -40 à +125 °C avec une valeur typique de 0,5 % de IPN pour le modèle HMSR 20-SMS, ce qui représente une amélioration significative par rapport à la génération précédente. La gamme HMSR affiche également un temps de réponse plus rapide : 2 µs typiquement. Le signal de sortie du capteur est une tension analogique. Les niveaux de sensibilité sont déterminés par les modèles. Pour les versions alimentées en 5 V, la tension de sortie est de 800 mV @ IPN. De manière standard, les produits de la gamme HMSR offrent deux niveaux différents d’avertissement de détection des surintensités (OCD, Over Current Detection) sur deux connexions spécifiques : un seuil est défini en usine pendant le processus de fabrication à 2,93 x IPN tandis que l’autre peut être ajusté par l’utilisateur à l’aide de résistances externes.
Le HMSR se révèle idéal pour les applications exigeantes telles que les installations photovoltaïques, qui requièrent des niveaux d’isolation élevés ainsi qu’une excellente maîtrise des coûts et des dimensions du produit. De même, la taille réduite des capteurs constitue un avantage certain pour des applications telles que les variateurs de vitesse pour moteurs d’appareils électroménagers, volets roulants et systèmes de climatisation. La capacité des HMSR à supporter des courants haute fréquence, grâce à l’utilisation d’une ferrite en tant que circuit magnétique avec de faibles pertes, se révèle idéale pour les variateurs de vitesse pour moteurs fonctionnant à des fréquences de commutation plus élevées. De plus, le prix économique de la gamme des HMSR rend le composant attractif par rapport aux shunts, avec comme avantages supplémentaires une excellente isolation et des fonctionnalités OCD.
Une avancée vers la miniaturisation des capteurs de courant dans les systèmes de conversion d’énergie
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