【導讀】伴隨車輛電氣化進程，新能源車中的電子元件含量與日俱增

，其中獨有的車載充電器（OBC）、車載DC-DC轉換器、空調PTC加熱器加上充電必備的充電樁都需要用到一種檢測電流的傳感器——霍爾電流傳感器，當然
，它必須能夠滿足車規要求。霍爾電流傳感器的應用主要還有光伏逆變器、變頻器
、儲能設備
、通信電源、服務器電源等。

因量程寬、高精度、靈敏度高、線性度好
、規範易安裝
、抗幹擾能力強
、質量可靠

、平均無故障時間（MTBF）長等優點
，霍爾電流傳感器深受各個領域用戶的信賴。

所suo謂wei霍huo爾er傳chuan感gan器qi是shi利li用yong霍huo爾er效xiao應ying來lai檢jian測ce電dian流liu，當dang小xiao電dian流liu通tong過guo一yi個ge置zhi於yu磁ci場chang中zhong的de半ban導dao體ti薄bo片pian時shi，受shou到dao磁ci場chang作zuo用yong發fa生sheng偏pian轉zhuan，在zai控kong製zhi電dian流liu的de垂chui直zhi方fang向xiang的de半ban導dao體ti兩liang側ce形xing成cheng電dian壓ya差cha
，該gai電dian勢shi差cha就jiu是shi霍huo爾er電dian壓ya。霍huo爾er電dian壓ya與yu磁ci場chang強qiang度du和he半ban導dao體ti內nei通tong過guo的de控kong製zhi電dian流liu成cheng正zheng比bi。根gen據ju這zhe一yi關guan係xi設she計ji的de器qi件jian，通tong過guo恒heng定ding的de控kong製zhi電dian流liu，利li用yong霍huo爾er電dian壓ya的de變bian化hua即ji可ke反fan應ying磁ci場chang強qiang度du的de變bian化hua。而er磁ci場chang可ke以yi由you相xiang應ying電dian流liu產chan生sheng的de，且qie磁ci場chang大da小xiao與yu電dian流liu有you明ming確que聯lian動dong關guan係xi，因yin此ci可ke以yi測ce量liang電dian流liu強qiang度du。

最近
，國內高性能、高可靠性模擬芯片的研發設計企業蘇州納芯微電子股份有限公司（以下簡稱“納芯微”）推出了集成電流路徑的霍爾電流傳感器NSM201X係列產品
，為客戶提供了更多的選擇。

NSM201X係列路標

什麼是集成電流路徑呢
？

通常，感應式電流檢測有兩種方式：一種是電流走IC外部，另一種是電流從IC內部流過。前者是將IC放在一定位置進行感應，如通過PCB布線走電流，把IC貼在PCB表麵來感應電流；後者是將電流路徑集成在IC內，優勢是精度更高，體積更小，沒有裝配要求，市麵上產品支持最大的峰值電流是±100A。因為散熱和封裝體積限製
，太大的電流路徑無法集成。

納芯微推出的集成電流路徑的電流傳感器係列產品基於霍爾效應原理
，采用隔離方式將峰值±100A以內的電流轉換成線性電壓輸出，同時利用差分霍爾對來消除共模磁場的影響
，這種方式可以抑製40dB以上的共模磁場幹擾。

四大特點應用眾多

NSM201X係列產品是高魯棒的霍爾傳感器
，具有高可靠的隔離性能
、高精密的信號調理，以高質量的品質管控生產，其主要特點包括：

特點一：高隔離性能

NSM201X寬體16腳版本封裝（NSM2011，NSM2013）的原副邊是隔離的
，最大隔離工作電壓達1550Vpk，耐壓5000Vrms

；浪湧絕緣耐壓大於10kV；爬電距離和電氣間隙滿足8mm要求。其注塑成型材料采用CTI1級別材料（CTI>600）。量產測試時對每顆芯片進行絕緣測試，以確保每顆芯片的絕緣安全性能。

NSM201X窄體SO8腳封裝（NSM2012）采用了先進的封裝技術提高了原邊電流和矽片芯之間的絕緣間距

，耐壓3000Vrms，浪湧絕緣耐壓大於6kV。

NSM201X 同時滿足UL62368/EN62368安規認證和AEC - Q100可靠性標準。

NSM201X已通過TUV和UL認證

特點二：低導通阻抗

NSM201X寬體SOIC16腳版本的導通阻抗為0.85mOhm
，窄體SOIC8腳版本提供1.2mOhm導通阻抗，具有良好的溫升特性, 導通阻抗基本和國外競品持平
；芯片的散熱主要通過IC引腳將熱量傳導到PCB覆銅來實現，所以芯片的溫升很大程度取決於覆銅的散熱麵積（Top和Bottom層）和覆銅的厚度。測試表明

，在覆銅2盎司銅厚、麵積為378平方毫米的相同條件下，NSM201X的溫升和競品基本相同。

NSM2011在評估板上35A電流時溫升表現

特點三：高精度

NSM201X具備高靈敏度、低零點誤差及良好的線性度（非線性度±0.2%）等特性，有助於降低器件的整體輸出誤差，在工作溫度範圍內最大總測量誤差±1.5%。

特點四：高兼容性

NSM201X引腳兼容市麵上主流霍爾電流傳感器，支持5V和3.3V供電，且有直流輸入版本
、交流輸入版本、可選比例輸出電壓版本和固定電壓輸出版本，以滿足不同使用場景需求。

NSM201x引腳圖

新產品適用於多種隔離電流采樣場合，如光伏組串式逆變器DC輸入側MPPT（最大功率點）跟蹤電流檢測；工業變頻器件中的母線電流及各橋臂電流采樣；UPS及服務器電源、充電樁中的隔離電流采樣。這些器件的AEC-Q100正在認證當中，之後將用於新能源車OBC、DC-DC的隔離電流采樣，以及空調熱管理係統中PTC加熱器的隔離電流采樣等。

三款產品各有特色

目前NSM201X係列主推型號有：NSM2011
、NSM2012和NSM2013。

以NSM2011為例，它是基於霍爾原理、集成路徑電流的高精度傳感器
，具有共模磁場抑製，隔離達5000V，導通電阻極低（0.85mΩ）

，減少了芯片的熱損耗。

它采用納芯微創新的隔離技術及信號調理設計
，能夠在滿足高隔離等級的同時感測流過內部Busbar的電流。內部的差分霍爾對對外部雜散磁場有很強的抵禦能力。

NSM2011通過感測流過芯片內部Busbar電流產生的磁場來間接檢測電流，對比同樣Shunt+隔離運放的電流采樣方式，省去了原邊供電且布局簡單方便
，同時具有極高隔離耐壓及生命周期穩定性。

NSM2011支持比例輸出
，NSM2013則支持固定輸出
，固定模式方便客戶ADC差分采樣Vref以及Vout的電壓，以減少外部共模幹擾（比如溫度等）。在高邊電流檢測應用中隻需用一顆NSM2011即可達到1550Vpk工作電壓
，無需加任何保護器件即可耐受10kV浪湧電壓和13kA浪湧電流。

由於NSM2011內部精確的溫度補償算法以及出廠精度校準
，該電流傳感器在全溫度工作範圍都可以保持很好的精度，客戶無需做二次校準。

與NSM2011稍有不同，NSM2012是隔離達3000V的電流傳感器
，導通電阻為1.2mΩ。在高邊電流檢測應用中隻需用一顆NSM2012即可達到600Vpk工作電壓，無需加任何保護器件即可耐受6kV浪湧電壓。

在帶寬及快速響應時間方麵，NSM2011為240kHz/2.2μs；NSM2012為400kHz/1.5μs；全溫度高精度電流測量方麵
，NSM2011誤差為±1.5%/零點誤差±10mV
；NSM2012總輸出誤差為±2%/零點誤差±10mV。

典型應用場景

以NSM2011為例看看NSM201X係列產品的使用場景。

太陽能組串式逆變器：用在組串式逆變器DC輸入側，實現MPPT跟蹤的電流檢測，主要利用NSM2011的1550VDC工作耐壓和13kA（IEC61000-4-58μs / 20μs）雷擊浪湧衝擊耐受電流
，以及0.85mOhm的導通電阻特性來滿足應用要求。

NSM201x在太陽能組串式逆變器中應用框圖

工業變頻器：主要解決客戶關心的絕緣耐壓和導通電阻問題，利用NSM2011的5000V@1min和NSM2012的3000V@1min絕緣耐壓，以及NSM2011的0.85mOhm和NSM2012的1.2mOhm導通電阻特性實現應用。

新能源車OBC：NSM2011用在OBC的PFC級的隔離電流采樣，利用NSM2011的1550VDC絕緣耐壓
、0.85mOhm導通電阻和1.5%以內的高溫精度滿足客戶的設計要求。

NSM201x在車載充電器中應用框圖

新能源車PTC加熱器：NSM2011用在新能源車PTC加熱器。利用NSM2011的5000V@1min、3000V@1min絕緣耐壓以及0.85mOhm的導通電阻，實現PTC加熱器的隔離電流采樣。

其他使用場景：事實上

，凡是可以利用NSM201X係列幾款產品特性的地方都可以用到
，如通信電源、服務器電源，電梯驅動器，直流充電樁等場合，發揮其低導通阻抗、高精度、體積小，易於裝配的特點，實現高隔離性能的電流檢測
，NSM201X係列的高兼容性也為用戶提供了更多的選擇。

跟進新興應用擴大市場份額

在市場需求的推動下
，像納芯微這樣的車規級芯片提供商正在開發體積更小、具備高精度和快速響應的電流檢測解決方案方麵發力追趕，以彌補我國高性能電檢測元件方麵的空缺；與此同時，國產霍爾電流傳感器的量產也將有助於化解新能源車及其他行業缺芯的燃眉之急。

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