СБИС магниторезистивного датчика тока 17.11.2017

АО «Зеленоградский нанотехнологический центр» представляет новое изделие – интегральную схему магниторезистивного датчика тока 1382НУ015.

Права на разработку принадлежат дизайн-центру АО «ЗНТЦ», который в настоящее время внедряет технологии создания высокоинтегрированных систем на кристалле и многокристальных модулей сложно-функциональных устройств с повышенной стойкостью к ВВФ.

Микросхема предназначена для бесконтактного измерения тока в проводнике. Она может коммутироваться с внешним мостовым датчиком (на основе тонкоплёночных магниторезисторов) 1382НУ015 имеет внутреннюю сенсорную схему на элементах Холла, чувствительную к внешнему магнитному полю, что позволяет измерять магнитное поле проводника с током.

В настоящее время российские аналоги отсутствуют. Наиболее близкие по функционалу зарубежные микросхемы: TLE4997, TLI4970 (Infineon Technologies AG), CSA-1V (Sentron AG, a Melexis Company), MLX91206 (Melexis, NV), ACS712 (Allegro Microsystems, LLC).

В основе датчика лежат оригинальные решения: реализована схема модуляции/демодуляции напряжения с элементов Холла, обеспечивающая минимизацию влияния остаточного напряжения, пьезорезистивного эффекта и температурной нестабильности.

В микросхеме предусмотрен встроенный линейный датчик температуры, данные с которого обрабатываются АЦП последовательного приближения, после чего передаются для корректировки измерительных данных с учётом изменения температуры внешней среды.

Обработанные измерительные данные, соответствующие измеренному току в проводнике, выдаются посредством нескольких выходных интерфейсов на соответствующие выводы микросхемы. В одном кристалле реализованы все наиболее востребованные выходные интерфейсы (цифровой SPI, ШИМ, ратиометрический линейный выход, компаратор с выходом типа «открытый коллектор», логический выход типа «открытый сток» с программируемым порогом переключения, аналоговый выход).

Аналоговый тракт усиления и компенсации имеет два программируемых усилителя с регулируемыми коэффициентами усиления и подстройкой напряжения смещения, а также встроенный фильтр с программируемой частотой среза АЧХ. Измерительные данные с аналогового тракта оцифровываются 12-ти разрядным АЦП-1 последовательного приближения.

Все основные настройки микросхемы могут многократно программироваться по интерфейсу SPI и хранятся в блоке энергонезависимой памяти (ЭСППЗУ).

Основные технические характеристики и функциональные параметры:

·         напряжение питания 5±10% В;

·         ток потребления не более 25 мА;

·         полоса пропускания до 50 кГц;

·         исполнение – металлокерамический корпус 5122.24-2 и бескорпусное;

·         имеется возможность подключения различных типов внешних датчиков;

·         наличие программируемой температурной коррекции;

·         коэффициенты и настройки хранятся в ЭСППЗУ (EEPROM).

Данный датчик применяется:

·         для контроля тока в узлах автомобилей и в электрических цепях электрооборудования с индикацией аварийной ситуации;

·         для измерения тока в обмотках двигателей и приводов управления;

·         для измерения тока в источниках питания в промышленной автоматизации и ЖКХ.

Изделие удовлетворяет унифицированным требованиям группы 4У ГОСТ РВ 20.39.414.1-97. Повышенная температура среды +125°С соответствует группе 5У. Микросхема 1382НУ015 не имеет аналогов в РФ, внесена в Изменение №1 Перечня ЭКБ 02-2016.

Дополнительную информацию об этой и других разработках «Зеленоградского нанотехнологического центра» можно найти на сайте www.zntc.ru.