用于電機控制的變頻伺服系統(tǒng)中，電流傳感器的采樣精度和實時性很大程度上決定了系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能,。精確的電流檢測是提高系統(tǒng)控制精度、穩(wěn)定性和快速性的重要環(huán)節(jié),，也是實現(xiàn)高性能閉環(huán)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。同時,，當(dāng)電機發(fā)生堵轉(zhuǎn)或負載過重時,，系統(tǒng)通過電流傳感器檢測到線路上發(fā)生過流,，可以驅(qū)動IPM模塊實現(xiàn)關(guān)斷保護功能。

　　下圖一是用于電機控制的變頻伺服系統(tǒng)框圖：

　　圖一： 用于電機控制的變頻伺服系統(tǒng)框圖

　　電流傳感器按照工作原理可以分為：霍爾電流傳感器,、電流互感器,、磁阻式電流傳感器、電阻式電流傳感器,、光纖電流傳感器等,。而在變頻伺服系統(tǒng)中，常見的電流傳感器主要有霍爾電流傳感器,、電流互感器及電阻式電流傳感器,。利用霍爾效應(yīng)原理的霍爾電流傳感器可直接將電流（單向或雙向）信號變換為直流電壓信號，在經(jīng)過獨立或集成在MCU中的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,。作為系統(tǒng)控制參數(shù)之一,，與其他的電壓、轉(zhuǎn)速等參數(shù)一起,，實現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能,。

　　現(xiàn)以MELEXIS的霍爾電流傳感器為例，做簡要介紹,。

　　MELEXIS的霍爾電流傳感器也分為傳統(tǒng)的霍爾電流傳感器方案以及MELEXIS獨有的專利技術(shù)的三軸平面霍爾電流傳感器方案,，如下圖二中左邊的部分，傳統(tǒng)的霍爾電流傳感器方案需要額外的屏蔽磁環(huán)或屏蔽罩,。其抗干擾性能很好,，可以檢測較大的電流。下圖二中右邊的是三軸平面霍爾電流傳感器方案,，內(nèi)部集成了集磁片（IMC）,，集磁片具有很高的磁導(dǎo)率和低的磁滯特性。能將通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁力線會聚,，使其垂直于芯片。因此不需要額外的屏蔽罩,。使得產(chǎn)品尺寸很小,、安裝和使用變得很簡單，可用于中小功率的變頻伺服系統(tǒng)中,，做小電流檢測應(yīng)用,。

　　圖二： 傳統(tǒng)霍爾電流傳感器方案及三軸平面霍爾電流傳感器方案

　　MELEXIS的傳統(tǒng)霍爾電流傳感器主要有MLX91207，MLX91209,三軸平面霍爾電流傳感器主要有MLX91205,，MLX91206,，MLX91208。

　　如下圖三所示：以及片內(nèi)集成被測電流載體的MLX91210,，這是MELEXIS第三代的電流傳感器產(chǎn)品,，檢測電流范圍有±20A,、±30A和±50A三種。非常適合用在中小功率的變頻伺服系統(tǒng)中,，用來做電流檢測,。

　　圖三：MELEXIS傳統(tǒng)霍爾及平面霍爾電流傳感器型號

　　MLX91210主要特性：

　　? 體積小

　　? 低功耗、散熱少

　　? 差分技術(shù)抗外場干擾能力強

　　? 溫漂補償

　　? 帶寬大,，響應(yīng)時間5us

　　? 絕緣電壓高

　　圖四： MLX91210內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

　　表一：MLX91210型號及特性表

　　圖五：MLX91210內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

　　MLX91210內(nèi)部集成被測電流載體,，電流可直接流入芯片內(nèi)部，最大電流可達±50A,，在輸入電流為零時,，輸出電壓為1/2VDD。5V版本的內(nèi)部集成電源調(diào)整器,，因此不必擔(dān)心電源電壓波動對輸出精度的影響,。全量程范圍內(nèi)的非線性度達到0.5%FS。

　　MLX91210推薦的應(yīng)用電路如下圖：可以看出MLX91210使用起來,，還是非常簡單的,，外圍只需要接幾個濾波電容即可，圖中的RC電路是為了提高分辨率和降低輸出噪聲,。

　　圖六：MLX91210推薦應(yīng)用電路

　　總結(jié)：電流傳感器在用于電機控制的變頻伺服系統(tǒng)中是不可或缺的,，其精度、可靠性,、抗干擾性能以及使用方便性,，這些都是非常重要的。MELEXIS的電流傳感器恰好在這些方面都具有非常突出的優(yōu)勢,。因此,，是非常適合與這類應(yīng)用的。

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