Sensori di Corrente ad alta Velocità isolati e calibrati forniscono un’Alternativa più efficace alle Soluzioni convenzionali basate su Shunt

IC compatti e alloggiati in package di dimensioni standard offrono al contrempo una banda da 100kHz, i massimi livelli di accuratezza sul mercato ed un’eccellente resilienza ai disturbi.

Melexis, società globale specializzata nell’ingegneria microelettronica, con l’annuncio della famiglia MLX91210 ha ampliato ulteriormente il proprio portafoglio completo di dispositivi per la misura della corrente basati su un’implementazione di punta della tecnologia ad effetto Hall.

Operando con un’alimentazione da 5V, gli IC MLX91210 sono caratterizzati da livelli di sensibilità per la misura di corrente che raggiungono 26,7mV/A e supportano intervalli di misura lineari fino a ±75A, a fronte di una corrente di 30ARMS. Disponibili nei formati di package SO8 e SO16, questi sensori di corrente ad effetto Hall completamente integrati presentano perdite resistive estremamente basse (0,8mΩ per il formato SO8 e 0,7mΩ per il package SO16) ed assicurano alti livelli di isolamento di tensione (rispettivamente pari a 2.1kVRMS e a 2.5kVRMS), oltre ad una velocità di risposta elevata (appena 5µs). L’uscita del sensore di ciascun IC è calibrata in stabilimento per un’intervallo specifico di correnti, ed è compensata in modo ottimale per la stabilità in relazione alla temperatura e nel corso della sua vita operativa, di modo da mantenere l’accuratezza nel tempo.

Con la possibilità di calibrare in fabbrica il valore di uscita corrispondente a corrente nulla e la sensibilità, ciascuno di questi dispositivi produce un’uscita analogica lineare, la quale è proporzionale alla corrente che fluisce direttamente ai terminali dell’IC. All’interno del package dell’IC, il campo magnetico generato dal flusso di corrente è misurato in modo differenziale da due elementi sensibili ad effetto Hall. Questa impostazione contrasta l’effetto dei campi esterni e delle interferenze. La stretta prossimità degli elementi sensibili ad effetto Hall con il conduttore di corrente consente di ottenere un’integrità di segnale superiore, ma allo stesso tempo un robusto strato di isolamento separa i lati primario e secondario. I dispositivi presentano un’elevata robustezza rispetto ai campi esterni, aspetto questo che diventerà sempre più critico all’aumentare della densità dei progetti nel campo dell’elettronica di potenza. Tuttavia, l’elemento più importante di differenziazione è virtualmente l’assenza di isteresi magnetica, come conseguenza del fatto che il progetto non necessita di un concentratore ferromagnetico. L’intervallo di temperature supportato è compreso fra - 40°C e 125°C, e i sensori sono conformi al protocollo IEC-60950 (inoltre i dispositivi in package SO16 rispettano i requisiti dello standard UL1577).

Grazie alla loro velocità elevata e alle dimensioni compatte, le applicazioni chiave degli IC MLX91210 che supportano le misure di corrente, di tipo sia DC, sia AC, includono il monitoraggio di precisione del flusso di corrente all’interno delle unità di distribuzione dell’alimentazione delle server farm e dei data centre, degli alimentatori e dei convertitori, delle unità di controllo del carico in risposta alla domanda, degli apparecchi domestici per le funzioni di misura intelligente delle utenze e per la gestione dell’energia, dei convertitori di energia solare, delle scatole combinatore e delle applicazioni di controllo dei motori elettrici in generale.

“Si registra una maggiore spinta verso soluzioni compatte di monitoraggio della corrente/potenza in ambienti sia residenziali, sia industriali, con l’introduzione di nuove misure legislative che richiedono livelli superiori di efficienza e con le preoccupazioni di natura finanziaria legate all’aumento dei costi energetici”, spiega Bruno Boury, Responsabile della Linea di Prodotto relativa ai Sensori Magnetici presso Melexis. “Questi nuovi dispositivi ad alta velocità stanno imponendo uno standard superiore per quanto riguarda la tecnologia di misura della corrente. Grazie ai loro fattori di forma compatti, che combinano il sensore e il meccanismo di isolamento in un formato di alcune decine di millimetri quadri con perdite ohmiche molto ridotte, funzionalità di compensazione della deriva termica e l’immunità alle interferenze, essi possono essere adottati all’interno di sistemi elettronici concentrati, pur continuando a fornire livelli elevati di accuratezza.”