上图比较理论化,就是说明TMR技术很牛逼,直接跳过。下图是TMR芯片方案的应用图上图可以了解到实际应用中:
1)检测母排上电流,TMR芯片方案是没有电流限制的
2)检测导电铜柱上的电流,TMR芯片方案可到KA级别
3)检测PCB板级的电流时,TMR芯片方案量程在100A以内
4)检测铜柱/导线上采用TMR芯片阵列方案,量程无限制,只需套在铜柱或者导线上,无需固定
TMR芯片方案是不需要磁芯辅助聚磁的,这个是与HALL电流传感器的本质区别。省去了磁芯的成本,封装磁芯的成本,其价格自然就比HALL电流传感器有优势。工程师只需要在厂家指导下设计放大电路就可以,非常简单。因为不用磁芯了,其体积比HALL电流传感器方案要大大减小,为工程师省下大量空间,这才是TMR最大的优势。
另外TMR芯片电流检测方案还有一个非常大优势就是带宽高,响应时间快。
电动汽车电气工程师都知道电驱动功率模块(IGBT/MOSFET)的趋势很快会从硅基芯片朝SiC (碳化硅)或者GaN(氮化镓)转化。为什么呢?因为SiC/GaN 功率模块更适合高压大电流、功率损耗极低(发热量小、对冷却要去低)、外围电路更简单,功率总成的体积比IGBT/MOSFET要小30%以上,吸引力巨大呀。但是SiC/GaN 功率模块工作带宽比传统IGBT要高10倍以上,可达1MHZ。相应的对电流传感器的响应速度要求就非常高,要达到0.01微秒级别。这个时候HALL电流传感器是达不到的了,只能采用TMR电流检测方案才能跟上。作为优秀的汽车电气工程师做相应的技术储备,多了解TMR电流检测方案,才能轻松应对技术升级。
那么TMR芯片电流传感器是如何保证全温区电流检测精度的呢?
1 TMR 电流传感器没有磁芯,磁芯所带来的磁滞效应、温漂等影响就避免了
2 TMR 电流传感器的独特布局可以抵抗外部电磁干扰,这里主要指检测的磁场与检测芯片平行的布局
3 TMR 电流传感器采用梯度差分结构监测磁场,进一步提高精度
目前国外各大电流传感器厂家都在竞相研发基于TMR技术的芯片,但是这方面最成熟,而且能市场化量产的无疑就是XXXX公司,我们众所周知的LEM, MELEXIS,ALLEGRO, INFINEON, HONEYWELL的TMR芯片技术都是他们家支持的呢,毕竟要市场化量产TMR芯片是有门槛的。我们知道硬盘界两大巨头希捷和西部数据是掌握了TMR技术的,但是人家硬盘界的巨头看不上电流传感器的市场,也就没往这方面发展。
国内已经有比亚迪和阳光电源采用了TMR芯片电流检测方案,毕竟新技术只有行业龙头才有实力验证其可靠性,然而这种新技术也给这些龙头在提高性能的同时节约了大量成本,尝到了甜头。可以预计未来电动汽车电流检测技术一定是TMR的天下了。