在電子技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天，精準(zhǔn)且高效的電流檢測(cè)已然成為了新能源汽車、工業(yè)自動(dòng)化等眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破與性能升級(jí)的關(guān)鍵所在。近日，Allegro 攜手夢(mèng)想電子舉辦線上研討會(huì)，Allegro 資深現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師劉昀以專業(yè)視角，圍繞電流傳感器替代采樣電阻的解決方案，與大家展開深度探討。通過本次研討會(huì)分享，Allegro 帶來了極具前瞻性的技術(shù)理念與創(chuàng)新思路，助力行業(yè)在電流檢測(cè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的突破與發(fā)展。

1磁電流傳感器與電流采樣電阻的深入比較

工作原理差異

采樣電阻基于電流通過電阻產(chǎn)生電壓降的原理來檢測(cè)電流，設(shè)計(jì)復(fù)雜且易受電感、噪聲干擾；而 Allegro 磁電流傳感器則是通過感應(yīng)導(dǎo)體電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)電流測(cè)量，這種非接觸式的檢測(cè)方式無需額外元件，簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

非接觸式磁電流傳感器

性能參數(shù)對(duì)比

·精度與帶寬：采樣電阻在高精度（<1%）場(chǎng)景需昂貴組件支持，且?guī)捠芟蓿ǜ哳l下阻抗劇增）；磁傳感器帶寬可達(dá) MHz 級(jí)，適合高頻應(yīng)用（如 SiC/GaN 系統(tǒng)）。

· 功耗與尺寸：采樣電阻大電流下功耗高，需權(quán)衡散熱與信噪比；磁傳感器功耗低，封裝尺寸更?。ㄈ?3x3mm QFN）。

· 隔離與安全：磁傳感器天然功能隔離，耐受電壓尖峰，保護(hù)系統(tǒng)安全；采樣電阻需額外組件應(yīng)對(duì)瞬態(tài)電壓風(fēng)險(xiǎn)。

成本分析

在低電壓、低電流應(yīng)用場(chǎng)景中，采樣電阻初始成本較低（<0.2 美元）。但若要達(dá)到 < 1% 總精度的高性能要求，成本會(huì)大幅上升（>1 美元）。Allegro 磁電流傳感器在低電壓、低電流應(yīng)用時(shí)成本不占優(yōu)勢(shì)，但在中高電流應(yīng)用中，綜合性能與成本因素優(yōu)勢(shì)明顯。

2Allegro 電流傳感器的四大優(yōu)勢(shì)

高精度與穩(wěn)定性

Allegro 電流傳感器運(yùn)用集成差分霍爾技術(shù)，抑制共模干擾（CMTI 優(yōu)異），減少信號(hào)振蕩，適用于電機(jī)控制等高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景。且支持雙向電流檢測(cè)，誤差率低至 ±1%（典型值）。

低功耗與小尺寸

部分產(chǎn)品的電阻低至 0.1mΩ，功耗僅為采樣電阻的 1/10。同時(shí)，采用小型封裝設(shè)計(jì)，例如 ACS71240 的 3x3 QFN 封裝，相比傳統(tǒng)采樣電阻方案，占用 PCB 空間更小，為產(chǎn)品的小型化設(shè)計(jì)提供了便利。

分流器功率耗散與EZ封裝性能對(duì)比分析

優(yōu)異的隔離性能與安全性

磁電流傳感器所采用的非接觸式測(cè)量可避免電壓尖峰損壞，其隔離耐壓高達(dá) 300V RMS（如ACS37042），符合汽車級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)（AEC-Q100），為整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。

設(shè)計(jì)簡化與成本優(yōu)化

該傳感器集成了信號(hào)處理功能，減少了對(duì)外部組件的依賴，不僅簡化了設(shè)計(jì)流程，降低了 PCB 設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，還能優(yōu)化庫存管理，進(jìn)一步降低系統(tǒng)成本。

3典型應(yīng)用場(chǎng)景與案例解析

汽車電子領(lǐng)域

· 挑戰(zhàn)：韓國一家主要汽車一級(jí)供應(yīng)商在開發(fā)轉(zhuǎn)向和制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，面臨小尺寸適應(yīng) PCB 和高電流能力的挑戰(zhàn)。

· 解決方案：采用 ACS37220（4x4mm QFN 封裝，200A 檢測(cè)能力）替代大功率采樣電阻，耐受 150℃ 高溫，助力新能源汽車延長續(xù)航。

工業(yè)控制領(lǐng)域

· 挑戰(zhàn)：歐洲倉庫機(jī)器人需在線檢測(cè) 200A 電流，需解決小尺寸適應(yīng) PCB 和低發(fā)熱問題。

· 解決方案：采用 ACS781LR（PSOF 封裝），有效提高了生產(chǎn)效率，降低了設(shè)備故障率。

消費(fèi)電子領(lǐng)域

· 挑戰(zhàn)：一家知名音頻解決方案提供商在開發(fā)耳機(jī)時(shí)，需小尺寸、低發(fā)熱方案。

· 解決方案：ACS711EX（3x3mm QFN）節(jié)省 70% PCB 空間，滿足輕薄化需求，助力產(chǎn)品成功推向市場(chǎng)。

清潔能源與無人機(jī)

· 挑戰(zhàn)：一家中國領(lǐng)先的送貨無人機(jī)制造商，需具備小尺寸和重量，高電流能力方案。

· 解決方案：采用 ACS72981LR（PSOF 封裝），支持高電流（±50A）與輕量化設(shè)計(jì)，提升飛行效率。

4核心產(chǎn)品深度解析

【ACS71240】

具有經(jīng)濟(jì)高效特點(diǎn)，配備過流故障引腳，能快速發(fā)出電流異常警告。采用差分霍爾技術(shù)，對(duì)雜散磁場(chǎng)免疫。其支持 ±50A 雙向檢測(cè)，帶寬 120kHz，適用于多種電流檢測(cè)場(chǎng)景，在工業(yè)和汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

功能框圖

【ACS37220】

具有高功率密度，可測(cè)量高達(dá) 200A 的電流。其集成導(dǎo)體路徑，內(nèi)阻低，采用 4x4 QFN 封裝。其在新能源汽車和工業(yè)電機(jī)控制等對(duì)電流檢測(cè)要求較高的領(lǐng)域表現(xiàn)卓越。

【ACS37042】

作為業(yè)界小巧的引腳式磁電流傳感器，采用 SOT23 封裝，非常適合空間有限的應(yīng)用場(chǎng)景。其具備相電流檢測(cè)功能，在工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)自行車等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

Allegro 的磁電流傳感器憑借卓越的技術(shù)創(chuàng)新，巧妙地在精度、功耗、安全性與成本之間尋得精妙平衡，已然成為替代傳統(tǒng)采樣電阻的創(chuàng)新選擇。在當(dāng)今快速發(fā)展的科技浪潮中，從蓬勃興起的新能源汽車領(lǐng)域，到不斷升級(jí)的工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程，再到創(chuàng)新頻出的消費(fèi)電子行業(yè)，Allegro 的產(chǎn)品都發(fā)揮著關(guān)鍵作用，始終致力于助力客戶實(shí)現(xiàn)更為高效、可靠的電流檢測(cè)，不僅為企業(yè)提升產(chǎn)品競爭力提供有力支撐，更推動(dòng)著整個(gè)行業(yè)向著更高效、更智能、更安全的方向穩(wěn)健邁進(jìn)。