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如何解決霍爾電流傳感器在高頻整流電源應用中發熱的問題

—柏艾斯專用高頻開環霍爾電流傳感器應用

http://www.sharifulalam.com 2015-09-29 15:18 來源:北京柏艾斯科技有限公司

很多高頻整流電源用戶抱怨說電流傳感器壽命短,用一段時間后就沒有輸出了,傳感器的殼體溫度很高,有時傳感器的密封膠都會融化流出來。這種現象是怎樣發生的呢?

原因是這樣的:開環霍爾傳感器結構簡單,包括一個磁芯(一個或多個氣隙),和一塊電路板,電路板上有感應器件及處理電路,通過灌封后,端子輸出有效信號。電路板上沒有發熱器件,不會導致高溫,只有磁芯才是發熱體。如圖:

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正常的整流器不存在高頻電流,但在整流處理不當時,高頻電流成分急劇增加。在高頻電流的作用下,磁通急劇變化,磁芯內部產生了渦流(Eddy Current)。渦流的存在是磁芯發熱的最根本原因。如何減少渦流,減少發熱呢? 方法1:增加磁芯的層數。磁芯通常采用帶材卷繞而成,帶材越薄越好。方法2:磁芯采用高電阻率的導磁材料。方法3:使用零磁通霍爾傳感器(閉環霍爾電流傳感器),使磁芯處于零磁通狀態。三種方法均可,第1種方法不能從根本上解決發熱現象,只能減慢溫升的速度,實際效果不理想。方法2能更徹底的解決問題,減少渦流,降低渦流損耗。方法3會極大的提高成本,閉環霍爾的價格是開環霍爾的好幾倍,而且功耗很大。

根據“10度法則”,半導體器件每升高10度,器件使用壽命降低1倍。渦流的存在導致磁芯的發熱,最終體現在器件的使用壽命急劇縮短,傳感器提前報廢。有的電源廠家甚至將霍爾電流傳感器當作耗材來使用,每過一段時間就要買些備件,這是極其不正常的。

根據客戶的強烈要求,柏艾斯創新的使用了第二種方法,有效的解決了電流傳感器在高頻電流下的發熱現象,極大的提高了霍爾電流傳感器的可靠性和使用壽命。

輸入范圍:DC 0-3000A

輸出范圍:4V,5V ,DC4-20mA DC0-10V等

供電選擇:DC±15V, DC24V DC12V等

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