【導讀】gelidianliuchuanganqijishuduiyuqicheshejiyuelaiyuezhongyao。dianliuchuanganyijingchengweiqicheshejidezhongyaozuchengbufen

，congjiandandejiyudianzudeceliangdaoweifenxiranyoupenshexitongxingweierkaifadegengxianjindechuanganqi。suizhedianqihuadefazhan，dianliuchuanganqijishujiangfahuigengzhongyaodezuoyong，shiyingzhexiexincheliangdetedingyaoqiu。

gelidianliuchuanganqijishuduiyuqicheshejiyuelaiyuezhongyao。dianliuchuanganyijingchengweiqicheshejidezhongyaozuchengbufen，congjiandandejiyudianzudeceliangdaoweifenxiranyoupenshexitongxingweierkaifadegengxianjindechuanganqi。suizhedianqihuadefazhan
，dianliuchuanganqijishujiangfahuigengzhongyaodezuoyong
，shiyingzhexiexincheliangdetedingyaoqiu。

伴ban隨sui電dian動dong汽qi車che發fa展zhan而er來lai的de一yi項xiang重zhong大da設she計ji變bian化hua是shi準zhun確que檢jian測ce高gao壓ya子zi係xi統tong中zhong的de電dian流liu並bing保bao護hu解jie釋shi和he處chu理li這zhe些xie信xin號hao的de先xian進jin控kong製zhi器qi。從cong快kuai速su電dian池chi充chong電dian電dian路lu到dao加jia熱re裝zhuang置zhi，高gao壓ya域yu中zhong的de電dian流liu傳chuan感gan器qi在zai許xu多duo地di方fang都dou需xu要yao。

高壓電流檢測應用

電流感應重要的目標之一是電池管理係統(BMS)。電池對過度充電很敏感，而 800 V 快速高壓充電的趨勢使得這種測量變得更加重要。通過監測電流信息，BMS 可以準確感測電池估計值
、檢測和診斷故障，並確保安全完成充電。

在zai電dian動dong汽qi車che電dian機ji控kong製zhi單dan元yuan中zhong

，電dian流liu水shui平ping變bian化hua提ti供gong的de反fan饋kui可ke以yi準zhun確que地di確que定ding實shi時shi功gong率lv和he扭niu矩ju，為wei算suan法fa提ti供gong所suo需xu的de信xin息xi，以yi確que定ding何he時shi切qie換huan為wei電dian機ji提ti供gong能neng量liang的de功gong率lv晶jing體ti管guan。由you於yu電dian機ji和he相xiang關guan功gong率lv晶jing體ti管guan將jiang在zai 400 V 甚至更高的電壓下運行以利用效率增益，因此必須保護傳輸到控製器的電流傳感器信號免受浪湧和尖峰的影響。

圖 1. 典型電動汽車中的功率因數校正車載充電器和 DC/DC 轉換器模塊（NEV WP - 圖 23）。圖片由 Bodo’s Power Systems提供 [PDF]

電流傳感器在車載充電器 (OBC) 和相關功率因數校正 (PFC) 電路中起著至關重要的作用，可確保電動汽車符合將高壓
、大電流負載連接到公共電源的規定。在 OBC zhong
，tongchangxuyaochuanganqilaiceliangjiaoliushuruduanyijizhuanhuandianluheshuchuduandedianliu，yiquerenchongdianqizhengquedijiangjiaoliudianshusongdaoxitongdeqiyubufen，bingqieyizhengquededianpingxiangdianchizutigongzhiliudian。weilequebaoguanlizhexiexitongdeweikongzhiqideanquanyunxing
，xuyaogeligaoyazixitongzhongdedianliuchuanganqi。

交流和直流選項

chulekaolvjingduhegelidengshuxingwai，quedingshiyongnazhongdianliuchuanganqijishudelingyigezhongyaoyinsushidianlushishiyongjiaoliuhaishizhiliucaozuo。suirandianchideshuruheshuchujiangjiyuzhiliu，dandianjikongzhiqi

、電動空調和類似係統通常采用交流操作。

對於直流電
，可以使用分流式電流傳感器，這種傳感器使用高電阻元件從流經它們的電流中產生電壓信號。 這些 傳chuan感gan器qi可ke以yi提ti供gong高gao精jing度du和he強qiang大da的de電dian磁ci幹gan擾rao保bao護hu。然ran而er，它ta們men的de輸shu出chu需xu要yao外wai部bu隔ge離li，因yin為wei盡jin管guan它ta們men的de電dian阻zu很hen高gao，但dan它ta們men為wei電dian流liu從cong高gao壓ya子zi係xi統tong到dao控kong製zhi電dian子zi設she備bei提ti供gong了le一yi條tiao直zhi接jie路lu徑jing。

雖(sui)然(ran)磁(ci)阻(zu)傳(chuan)感(gan)器(qi)現(xian)在(zai)開(kai)始(shi)出(chu)現(xian)，采(cai)用(yong)的(de)技(ji)術(shu)與(yu)磁(ci)存(cun)儲(chu)器(qi)和(he)硬(ying)盤(pan)驅(qu)動(dong)器(qi)磁(ci)頭(tou)類(lei)似(si)，但(dan)交(jiao)流(liu)或(huo)直(zhi)流(liu)電(dian)路(lu)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)是(shi)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)。傳(chuan)統(tong)的(de)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)模(mo)塊(kuai)將(jiang)磁(ci)芯(xin)纏(chan)繞(rao)在(zai)接(jie)口(kou)導(dao)體(ti)上(shang)。該(gai)磁(ci)芯(xin)圍(wei)繞(rao)導(dao)體(ti)
，隻(zhi)留(liu)出(chu)一(yi)小(xiao)段(duan)氣(qi)隙(xi)，霍(huo)爾(er)傳(chuan)感(gan)器(qi)元(yuan)件(jian)就(jiu)位(wei)於(yu)其(qi)中(zhong)。

圖 2. 不同類型的電流傳感器（來源：NEV WP - 圖 43）。圖片由Bodo’s Power Systems提供  [PDF]

電(dian)流(liu)通(tong)過(guo)磁(ci)芯(xin)會(hui)產(chan)生(sheng)磁(ci)場(chang)，進(jin)而(er)產(chan)生(sheng)電(dian)場(chang)。該(gai)電(dian)場(chang)由(you)放(fang)置(zhi)在(zai)氣(qi)隙(xi)中(zhong)的(de)霍(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)檢(jian)測(ce)，從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)與(yu)磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)成(cheng)比(bi)例(li)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)。該(gai)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)與(yu)流(liu)過(guo)初(chu)級(ji)導(dao)體(ti)的(de)電(dian)流(liu)呈(cheng)線(xian)性(xing)關(guan)係(xi)。盡(jin)管(guan)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)模(mo)塊(kuai)與(yu)初(chu)級(ji)導(dao)體(ti)隔(ge)離(li)，這(zhe)種(zhong)設(she)計(ji)在(zai)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)中(zhong)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)，但(dan)它(ta)的(de)缺(que)點(dian)是(shi)尺(chi)寸(cun)相(xiang)對(dui)較(jiao)大(da)。然(ran)而(er)
，這(zhe)種(zhong)設(she)計(ji)可(ke)以(yi)安(an)全(quan)測(ce)量(liang)高(gao)達(da) 2000 A 的電流。

集成霍爾效應傳感器

利用霍爾效應的集成電路電流傳感器具有體積更小、更易於在 PCB shangbushudeyoudian。zhezhongleixingdehuoerchuanganqibushiyongdandudecixin。xiangfan
，dianliuceliangshitongguoganceliujingxinpianfengzhuangdechujidaotidedianliuchanshengdecichanglaijinxingde。

youyujichengshebeidechicunjiaoxiao
，qiefengzhuangshouxian，jichengyiweizhekeceliangdedianliushuipingdiyujiyumokuaidechuanganqi。zaochengzheyijiaodixianzhidezhuyaoyuanyinshichuanganqidedaodianlujingkenengduidianliushijiazuli，congerdaozhizire。buguo，zhizaoshangyichenggongxianzhilezhezhongyingxiang。

集成霍爾效應電流傳感器通常適用於車載充電係統、加熱係統和某些電機中使用的交流/直zhi流liu轉zhuan換huan器qi和he逆ni變bian器qi。雖sui然ran它ta們men的de整zheng體ti隔ge離li性xing能neng與yu模mo塊kuai不bu同tong
，但dan由you於yu導dao體ti和he傳chuan感gan元yuan件jian之zhi間jian存cun在zai絕jue緣yuan屏ping障zhang，因yin此ci集ji成cheng霍huo爾er效xiao應ying電dian流liu傳chuan感gan器qi將jiang滿man足zu高gao隔ge離li要yao求qiu。

直(zhi)接(jie)感(gan)應(ying)的(de)一(yi)個(ge)潛(qian)在(zai)問(wen)題(ti)是(shi)
，強(qiang)外(wai)部(bu)磁(ci)場(chang)會(hui)使(shi)信(xin)號(hao)失(shi)真(zhen)

，這(zhe)在(zai)靠(kao)近(jin)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)複(fu)雜(za)磁(ci)環(huan)境(jing)中(zhong)可(ke)能(neng)會(hui)造(zao)成(cheng)問(wen)題(ti)。解(jie)決(jue)此(ci)問(wen)題(ti)的(de)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)是(shi)采(cai)用(yong)兩(liang)個(ge)差(cha)分(fen)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)元(yuan)件(jian)。這(zhe)種(zhong)放(fang)置(zhi)方(fang)式(shi)可(ke)消(xiao)除(chu)任(ren)何(he)共(gong)模(mo)磁(ci)場(chang)的(de)影(ying)響(xiang)。

圖 3. 框圖顯示了 NSM201x 係列中差分霍爾效應傳感的使用情況（來源：NEV WP - 圖 44）。圖片由 Bodo’s Power Systems提供 [PDF]

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