如果把处理器或是主芯片视为系统设计中的一朵红花的话,通常模拟与电源管理等相关设计,大概就是相当重要的绿叶了。而随着技术不断发展,诸多任务业应用或是再生能源等,对于电源的输入或是输出的精准度有着不低的要求,以藉此达到更为完善的系统效能与节能目标。所以,电流输出的精准度与感测能力,成了系统设计的关键之一。
![德国英飞凌科技汽车电子事业部产品营销经理Juergen Mann(摄影:姚嘉洋)](/news/2014/03/13/1945320770S.JPG) |
德国英飞凌科技汽车电子事业部产品营销经理Juergen Mann(摄影:姚嘉洋) |
有鉴于此,英飞凌推出了一款极小封装兼具高精准度的电流传感器TLI4970。德国英飞凌科技汽车电子事业部产品营销经理Juergen Mann引述market researchers的数据指出,全球2013年电流传感器的市场产值高达4亿欧元,所涵盖的应用范围,包含再生能源、电动车、服务器与工业应用等。而此款电流传感器也是英飞凌首次推出的产品线,别具市场意义。
TLI4970的特色在于,它能够量测正负50A(安培)的电流(交流电与直流电皆能测量),而在封装技术采取SMD封装,尺寸为7x7x1 mm,至于精确度方面,其误差水平平均仅有1%,最大值达1.6%。
Juergen Mann表示,传统的电流传感器的体积大约为TLI4970的100倍左右,其原因在于TLI4970并未采取传统的屏蔽作法,而是采用了两颗霍尔感测组件,一旦出现过电流的情况,其组件内部的线路无需透过传统的讯号传递路径,直接实行「快速过电流保护」(Fast Over Current Detection【OCD】)机制,再透过专用的OCD脚位,直接告知微控制器直接进行短路作业,所花费的时间仅有1.8μs,以保护整个系统不受过电流问题的影响。
然而,电流量测的精准度高低的挑战在于,组件本身十分容易受到温度变化、外界磁力干扰与老化等因素所扰,再加上该款传感器必须应付正负50A的电流,所以磁场干扰要如何克服也是一大问题。对此,Juergen Mann进一步指出,由于传统的模拟作法十分容易受到干扰,所以英飞凌也内建了DSP(数字信号处理器)负责处理线性讯号的补偿工作,让电流感测的精准度能维持一定的水平。
此外,既然TLI4970内建了DSP,因此内部拥有相当完整的讯号链路径,当中也包含了可程序的滤波器,在滤波器启动的情况下,工程师可以依其需求,在特定时间进行突波检测。
不过,据台湾英飞凌主管表示,虽然TLI4970可以应付高达50A的电流,但在应用面上,仍有其限制,举例来说,像是中央型逆变器的电流,就远远超出TLI4970的负担,因此串接型太阳能面板所需的逆变器会是TLI4970能够发挥的舞台之一。此外,像是电梯所需要的马达系统,也是可以发挥的空间。