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Donnerstag, 18 März 2021 10:59

Hall-Effekt-Stromsensoren mit hoher Leistungsdichte

von
Geschätzte Lesezeit: 1 - 2 Minuten

Die Minimierung thermischer Verluste ist das besondere Merkmal der Stromsensoren MLX91220 und MLX91221 von Melexis. Sie eignen sich für AC- und DC-Messungen mit einer analogen Schnittstelle. Beide sind isolierte integrierte Hall-Effekt-Stromsensoren für 0 bis 50 A und dualer Überstromdetektion (OCD, overcurrent detection). Diese Lösung bietet eine Symbiose aus kleiner SMD-Grundfläche, niedriger Impedanz, großer Bandbreite und Isolierung.

Dank der dualen Überstrom-Erkennung mit separatem Ausgang reduziert sich zudem die Bill of Materials, da keine externen Schutzvorkehrungen nötig sind. Die Sensoren eignen sich für den Einsatz in Automotive- und Industrie-Anwendungen, DC/DC-Wandlern und kleinen elektrischen Antrieben, sowie Netzteilen. Ihre Bandbreite von 300 kHz macht sie für eine Verwendung in der Leistungswandlung bis 50 Aeff geeignet.Die Sensoren bieten geringe ohmsche Verluste des integrierten Leiters (0,9 mΩ beim SOIC8 und 0,75 mΩ für SOIC16). Abschirmung gegen Streufelder hinsichtlich des differentiellen Messprinzips mit zwei Hall-Sensoren ist nicht erforderlich. Die Kombination aus interner und externer Überwachung sorgt für eine Optimierung der dualen Onchip-Überstromerkennung. Dabei beträgt die Reaktionszeit der inneren OCD-Schwelle nur 2 μs, die der externen 10 μs.

Ein spezielles Konzept erfasst das vom Primärleiter erzeugte Magnetfeld. Deshalb sind keine ferromagnetischen Konzentratoren nötig. Das ermöglicht eine Leistungselektronik mit höherer Dichte. Die Sensoren arbeiten entweder im ratiometrischem oder differentiellen/festen Modus. MLX91220 ist für eine Versorgungsspannung von 5 V ausgelegt, MLX91221 für 3,3 V. Die Isolation der Nennspannung liegt bei 2,4 k Veff für SOIC-8 und bei 4,8 k Veff für SOIC-16. Beide Stromsensoren sind sofort von Rutronik verfügbar.

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