霍尔电流传感器ACS758/ACS770/CH704应用于三相四桥臂逆变器的电流检测装置
四桥臂逆变器技术，就是在三相桥臂的基础上增设一对桥臂与用电网的中四桥臂逆变器技术，就是在三相桥臂的基础上增设一对桥臂与用电网的中性线直接相连，用以实现零序电流的直接补偿，四桥臂逆变器的控制范围大于三桥臂逆变器。虽然三相四桥臂逆变器拓扑结构简单、直流电压利用率高，体积小、输出电压不平衡度明显减小，可以有效降低系统损耗，但是控制方式较为复杂。
一般的三相电使用场合下，不存在绝对的平衡状态，一定程度的三相输出电压不平衡不会影响到设备的正常使用。由于不存在绝对的平衡状态，四桥臂逆变器中第四桥臂处于实时的工作状态，使得系统的工作状态增加，当系统仅存在轻微的不平衡时，第四桥臂的参与控制程度较低，性能浪费。因此，有必要检测三相四桥臂逆变器的三相输出电流，以根据三相输出电流判断系统不平衡状态，通过切换控制策略，节约系统资源，提高系统工作的可靠性。
本文介绍一种三相四桥臂逆变器的电流检测装置，该装置可以采集三相四桥臂逆变器的三相输出电流。
为实现上述目的，采用的技术方案是：一种三相四桥臂逆变器的电流检测装置，包括三个霍尔电流传感器、三个采样电流处理电路和一个数字信号处理器，所述三个霍尔电流传感器分别串接在三相四桥臂逆变器的三相输出线路上，以检测三相输出电流，各个霍尔电流传感器分别与相应的采样电流处理电路连接，然后接至数字信号处理器，以将采集到的电流模拟信号转换为电流数字信号再传输给数字信号处理器。
霍尔电流传感器的两电流检测脚串接在三相四桥臂逆变器的三相输出线路上，所述霍尔电流传感器的信号输出脚连接采样电流处理电路。
霍尔电流传感器可以采用ACS758或ACS770芯片，也可以采用国产芯片CH704.
图1 装置原理图。
图2 霍尔电流传感器的安装位置示意图。
三个霍尔电流传感器CS(A)、CS(B)、CS(C)，三个采样电流处理电路D和一个数字信号处理器DSP。所述三个霍尔电流传感器分别串接在三相四桥臂逆变器的三相输出线路上，以检测三相输出电流。各个霍尔电流传感器分别与相应的采样电流处理电路连接，然后接至数字信号处理器，以将采集到的电流模拟信号转换为电流数字信号再传输给数字信号处理器。
图3 采样电流处理电路的原理框图。
霍尔电流传感器采样的电流在传输至数字信号处理器之前，先通过采样电流处理电路进行处理。参见图3，采样电流处理电路包括两个电压比较器UA、UB，九个电阻R1~R9，以及四个电容C1~C4。图中，数字1~8表示8个信号接口，2、3、5、6为信号输入端口，1、7为信号输出端口，4为接地，8为工作电源。霍尔电流传感器的信号输出端连接电阻R9一端，电阻R9另一端分两路，一路连接电阻R7一端，另一路连接电阻R8一端，电阻R7另一端分三路，第一路接地，第二路同时连接电压比较器UA的负电源端和反相输入端，第三路连接电容C1一端，电容C1另一端分四路，第一路连接电压比较器UA的同相输入端，第二、三、四路分别连接电阻R1、R2、R3一端，电阻R1、R2、R3另一端分别连接基础阈值输入端、第一阈值输入端、第二阈值输入端，电压比较器UA的正电源端分两路，一路经电容C2接地，另一路经电阻R6连接采样电流处理电路的信号输出端，电压比较器UA的输出端连接信号输出端，电阻R8另一端分两路，一路连接电压比较器UB的同相输入端，另一路连接电容C4一端，电容C4另一端分三路，第一路连接电压比较器UB的反相输入端，第二路经电阻R4连接基础阈值输入端，第三路连接电阻R5一端，电阻R5另一端分两路，一路接地，另一路经电容C3连接信号输出端，电压比较器UB的输出端连接信号输出端，信号输出端连接数字信号处理器。
所述数字信号处理器根据三相输出电流计算电压不平衡度，判断三相输出不平衡度是否超过设定的基础阈值（如取2%），未超过，则数字信号处理器发出前三桥臂脉冲驱动PWM信号，逆变器整体作为三相三桥臂结构输出电压，此时的输出电压虽然略带不平衡但是满足工业要求；超过，则数字信号处理器同时输出前三桥臂脉冲驱动PWM信号和第四桥臂脉冲驱动PWM信号，逆变器整体作为三相四桥臂结构，给电压不平衡产生的零序电流分量提供通路。
该装置通过霍尔电流传感器检测三相输出电流，通过硬件电路处理后传输给数字信号处理器，从而可以根据三相输出电流判断系统不平衡状态，通过切换控制策略，减少第四桥臂的参与程度，节约系统资源，减少三相四桥臂逆变器的故障率，提高三相四桥臂逆变器工作的可靠性和快速性。
文章中提到的CH704芯片是隔离集成式电流传感器芯片，该芯片可以替代霍尔电流传感器ACS758/ACS770/ACS772，其中CH704A是满足汽车级标准的产品。
CH704 是专为大电流检测应用开发的隔离集成式电流传感芯片。CH704 内置 0.1mΩ 的初级导体电阻，有效降低芯片发热支持大电流检测：±50A, ±100A, ±150A, ±200A。其内部集成独特的温度补偿电路以实现芯片在 -40 到150°C全温范围内良好的一致性。出厂前芯片已做好灵敏度和静态（零电流）输出电压的校准，在全温度范围内提供 ±2% 的典型准确性。
产品信息如下：
• 隔离电压：4800VRMS
• AEC-Q100 汽车认证 (CH704A)
• 电源：4.5-5.5V
• 输出电压与电流成正比：+/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A
• 带宽：120kHz
• 响应时间：4us
• 宽温度范围：-40°C 至 150°C
• 使用 EEPROM 进行高分辨率偏移和灵敏度调整
• 导线电阻：0.1 mΩ
• 集成数字温度补偿电路
• 几乎为零的磁滞
• 电源电压的比例输出
• 抗外部磁场
Features Package
• Reinforced isolation: 4800VRMS
• AEC-Q100 qualified (CH704A)
• Single supply: 4.5-5.5V
• Output voltage proportional to AC current:
+/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A
• Bandwidth: 120 kHz
• Response time: 4 us
• Wide temperature range: -40oC to 150oC
• High resolution offset and sensitivity trimming with EEPROM • Primary conductor resistance: 0.1 mΩ
• Integrated protections o Under-voltage protection o Output voltage clamp provides short circuit diagnostic o Output spiking suppress during fast current step inputs
• Factory programmed sensitivity and quiescent output voltage TC • Integrated digital temperature compensation circuitry
• Nearly zero magnetic hysteresis
• Ratio-metric output from supply voltage • Immunity to external magnetic field Application
• UPS current sensing
• DC-to-DC converter control
• Balance bike motor control
• Overcurrent fault detection
逆变器电路中相关芯片推荐：
霍尔传感器对电机的作用及在电机中的应用
霍尔电流传感器的磁芯和芯片是如何选择的
用霍尔电流传感器搭建的纯硬件过流保护电路
设备设计者为何应考虑将霍尔效应传感器芯片用于电机控制几种电流检测方式的介绍
一款专为电流检测应用开发的高隔离集成式霍尔电流传感芯片--CH701W
250A隔离集成式霍尔电流传感器芯片--CH704介绍
国产汽车级和工业级可编程线性霍尔传感器芯片--CHA611/CHI612,解决芯片缺货难题
集成式霍尔电流传感器芯片--CH701参数详解
本文是作者整理互联网上内容，在此对原作者表示感谢，如有侵权部分，请联系作者删除。
了解更多电力电子信息，请关注公众号
霍尔电流传感器ACS758/ACS770/CH704应用于三相四桥臂逆变器的电流检测装置相关推荐
- 国产250A霍尔电流传感器产品CH704，可以替换Allegro的ACS758/ACS770/ACS772
由于国际芯片缺货,目前美国Allegro的霍尔电流传感器严重缺货,交期甚至延长到50周,并伴有不确定的涨价.近日,国内汽车级芯片方案提供者推出隔离集成式电流传感器芯片CH704,该芯片可以替代Alle ...
- 霍尔电流传感器CH701/CH701W应用于电动汽车模式2充电的装置
电动汽车充电是电动汽车使用过程中必不可少的环节,充电快慢影响着电动汽车用户出行的规律.根据电动车电池组的技术特性和使用性质,存在着不同的充电设施,不同的充电模式,不同的充电方法.电动汽车充电主要有三种 ...
- 工频风力发电储能逆变电路中的电流检测（霍尔电流传感器ACS712/CH701应用案例）
在传统的风力发电中,由于风力的不稳定性,因此直接产生的电压不稳定,不能直接被利用,需要进一步的稳压,储能,转化才能实现正常的使用. 为了克服传统的风力发电问题,本文介绍了一种工频风力发电储能逆变电路, ...
- 浅谈霍尔电流传感器ACS785/ACS712系列电流检测方式
电流检测方式 一.检测电阻+运放 优势: 成本低.精度较高.体积小 劣势: 温漂较大,精密电阻的选择较难,无隔离效果. 分析: 这两种拓扑结构,都存在一定的风险性,低端检测电路易对地线造成干扰:高端检 ...
- 霍尔电流传感器ACS712/ACS724/CH701应用于物联网智能光伏电路
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式,在行业中光伏的主流使用形式是集中式发电,即将光伏模块(PV modu ...
- 降本增效，就选国产霍尔电流传感器！
电流是工业设备里面常见的被测量,检测方法也主要分为直接式与非直接式两种.其中直接式是用分流器串入到回路中,这种方案对于小电流场合较为适用,电流过大就受限于功率发热等因素.非直接式则指的是利用电流互感器 ...
- 进口芯片供货紧张，ACS712即将停产，国产汽车级霍尔电流传感器迎来新机会
ACS712是美国Allegro公司在10多年以前推出的一款经典的霍尔电流传感器IC,该芯片完全基于霍尔感应的原理设计,由一个精确的低偏移线性霍尔传感器电路与位于接近IC表面的铜箔组成,电流流过铜箔时 ...
- 霍尔电流传感器在UPS蓄电池浮充电流远程监测方案的应用
王兰 安科瑞电气股份有限公司 摘要:针对无人平台UPS蓄电池多次出现浮充电流过高的现象,介绍了UPS系统的结构和工作原理,通过应用霍尔电流传感器,DCS组态,实现UPS蓄电池浮充电流远程监控,异常电流 ...
- 光伏直流柜空间有限制怎么办？霍尔电流传感器AHKC-BS来帮忙
在光伏直流柜中,鉴于光伏直流柜中一般汇流采用铜牌接入且柜体空间有限制,如图,可推荐采用8个体积较小的AHKC-BS 200A/5V霍尔开环电流传感器. 霍尔电流传感器AHKC-BS 测量DC 50-5 ...
- 浅谈霍尔电流传感器在数据中心直流列头柜里的运用
摘要:数据中心供电电源质量的好坏直接影响到IT设备的安全运行,因此对数据中心直流列头柜电源进出线实行监测非常重要,而通过霍尔电流传感器可以采集主进线电流.多路支路直流电流和漏电流. 0.概述 直流列头 ...
最新文章
- 面试前赶紧看了5道Python Web面试题，Python面试题No17
- Gateway网关-路由的过滤器配置
- 乌班图linux怎么连手机热点,使用Ubuntu12.04创建无线WiFi热点供手机上网
- codeigniter index.php,CodeIgniter如何隐藏index.php | 学步园
- 我是一名服装公司的老板娘，年收入千万上下
- php如何制作列表翻页,php 生成翻页链接(页码)列表的函数
- 腾讯云安全：移动 APP 安全行业报告
- python读取配置文件使用_如何使用Python3读取配置文件
- pandas获取索引行数据
- linux键盘映射默认,Linux 中的键盘映射【转】
- 工序（过程）能力指数
- 网络篇 路由器的密码破解10
- 上古卷轴5 Papyrus的LOG日志分析，科学解决ctd,bug的方法
- IDEA启动tomcat找不到应用程序(localhost:8080)
- 滑动相关的原理以及用滤波器实现滑动相关（匹配滤波器捕获DMF）
- 服务器减少一半，TDengine在华自科技的落地实践
- 如何构建一个在线绘图工具：Feakin 是如何设计与构建的？
- MW150R3Gv1 AR9331 8M OpenWrt编程器固件 不si的uboot
- 第一章 计算机网络与因特网
- CoreIDRAW软件初学