本應用筆記討論了表面貼裝電流傳感器集成電路的直流和瞬態(tài)電流能力以及保險絲特性。它涵蓋了執(zhí)行的測試和結果的局限性，以及包括大電流脈沖行為，直流電流能力的測試結果。

介紹

Allegro MicroSystems，LLC提供集成導體的電流傳感器IC解決方案的廣泛產品系列。這些產品可用于多種應用中的電流測量，包括電機控制，逆變器，負載檢測和管理以及過流故障檢測。對于正常工作電流高達50 A的應用，Allegro提供多種標準表面貼裝封裝的電流傳感器IC，例如SOIC-8，SOICW-16，QSOP-24和QFN1。由于它們集成了導體，因此這些傳感器IC與其測量的電流串聯(lián)放置。集成導體的電阻特別低（取決于封裝，為1.2mΩ或更小），因此在正常工作條件下它們產生的熱量很少。但是，就像當前路徑中的所有組件一樣，

傳感器IC比較

測試執(zhí)行和結果限制

這項研究的重點是Allegro提供的基于SOIC-8，SOICW-16和QFN的電流傳感器IC。重要的是要注意，即使它們使用相同的通用SOIC-8或SOICW-16封裝，但這些封裝的內部構造可能因產品而異。

除非另有說明，否則此處提供的所有數(shù)據(jù)都是在室溫下收集的產品，這些產品已焊接到Allegro2開發(fā)的特定于產品的演示板上。散熱特性，特別是在中等電流（<150 A）下的散熱特性，將取決于用于電流傳感器IC附近的大電流走線的PCB布局而變化。其他因素，例如PCBA是否用保形涂層封裝（即，如果“灌封”）以及PCBA放置的外殼，可能會影響系統(tǒng)的熱特性。這項研究的目的是比較和對比上面列出的各種產品系列的相對性能，并對每個包裝能夠承受的電流水平和持續(xù)時間給出一個總體思路。

測試結果

高電流脈沖行為（保險絲特性）

當Allegro的集成導體電流傳感器IC暴露于高電流下時，會發(fā)生兩種不同的故障模式。根據(jù)流過導體的電流的大小和持續(xù)時間，可能會出現(xiàn)以下兩種或兩種以下故障模式：

1.裸片可能會因受熱而損壞，如果裸片承受的溫度超過165°C，則可能會發(fā)生這種情況。

2.初級導體將充當保險絲并斷開。

圖2顯示了LC1封裝（ACS712 / 3/4/5和ACS724 / 5器件）的這些故障模式的時間與電流的關系曲線。藍色曲線表示直到導體熔斷的時間，黑色曲線表示直到芯片達到165°C的時間。在中等電流（<150 A）下，這些傳感器IC會在熔斷之前過熱，這意味著在這些電流水平下，PCB布局和應用組裝會對故障時間產生重大影響，因為它們有助于或阻礙電流流動。熱量從傳感器IC散發(fā)出去。對于更高的瞬態(tài)電流（> 150 A），傳感器IC傾向于在芯片裸片過熱之前熔斷。這些事件的熔斷時間主要取決于集成導體的尺寸和形狀，并且因應用而異。最終，

LC1（SOIC-8）封裝類型的保險絲和過熱時間與電流的關系

除了故障點，傳感器IC熔斷時的故障行為也很重要。通常，當集成導體熔斷時，導體的最薄部分會分解，并且包裝可能會破裂。在執(zhí)行的所有測試中，當設備在過熱之前熔化時，該故障不會導致設備的一次和二次之間發(fā)生任何短路。但是，如果包裝已損壞，則設備的隔離等級將受到影響。

編輯：hfy