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小又準 英飛凌首推電流感測器
 

【CTIMES/SmartAuto 姚嘉洋 報導】   2014年03月13日 星期四

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如果把處理器或是主晶片視為系統設計中的一朵紅花的話,通常類比與電源管理等相關設計,大概就是相當重要的綠葉了。而隨著技術不斷發展,諸多工業應用或是再生能源等,對於電源的輸入或是輸出的精準度有著不低的要求,以藉此達到更為完善的系統效能與節能目標。所以,電流輸出的精準度與感測能力,成了系統設計的關鍵之一。

德國英飛凌科技汽車電子事業部產品行銷經理Juergen Mann(攝影:姚嘉洋)
德國英飛凌科技汽車電子事業部產品行銷經理Juergen Mann(攝影:姚嘉洋)

有鑑於此,英飛凌推出了一款極小封裝兼具高精準度的電流感測器TLI4970。德國英飛凌科技汽車電子事業部產品行銷經理Juergen Mann引述market researchers的資料指出,全球2013年電流感測器的市場產值高達4億歐元,所涵蓋的應用範圍,包含再生能源、電動車、伺服器與工業應用等。而此款電流感測器也是英飛凌首次推出的產品線,別具市場意義。

TLI4970的特色在於,它能夠量測正負50A(安培)的電流(交流電與直流電皆能測量),而在封裝技術採取SMD封裝,尺寸為7x7x1 mm,至於精確度方面,其誤差水準平均僅有1%,最大值達1.6%。

Juergen Mann表示,傳統的電流感測器的體積大約為TLI4970的100倍左右,其原因在於TLI4970並未採取傳統的屏蔽作法,而是採用了兩顆霍爾感測元件,一旦出現過電流的情況,其元件內部的線路無需透過傳統的訊號傳遞路徑,直接採行「快速過電流保護」(Fast Over Current Detection【OCD】)機制,再透過專用的OCD腳位,直接告知微控制器直接進行短路作業,所花費的時間僅有1.8μs,以保護整個系統不受過電流問題的影響。

然而,電流量測的精準度高低的挑戰在於,元件本身十分容易受到溫度變化、外界磁力干擾與老化等因素所擾,再加上該款感測器必須應付正負50A的電流,所以磁場干擾要如何克服也是一大問題。對此,Juergen Mann進一步指出,由於傳統的類比作法十分容易受到干擾,所以英飛凌也內建了DSP(數位訊號處理器)負責處理線性訊號的補償工作,讓電流感測的精準度能維持一定的水準。

此外,既然TLI4970內建了DSP,因此內部擁有相當完整的訊號鏈路徑,當中也包含了可程式的濾波器,在濾波器啟動的情況下,工程師可以依其需求,在特定時間進行突波檢測。

不過,據台灣英飛凌主管表示,雖然TLI4970可以應付高達50A的電流,但在應用面上,仍有其限制,舉例來說,像是中央型逆變器的電流,就遠遠超出TLI4970的負擔,因此串接型太陽能面板所需的逆變器會是TLI4970能夠發揮的舞台之一。此外,像是電梯所需要的馬達系統,也是可以發揮的空間。

關鍵字: 電流感測器  微控制器  逆變器  馬達控制  電動車  工業應用  濾波器  Infineon(英飛凌
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