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Allegro Microsystems anunció recientemente dos nuevos sensores de corriente de gran ancho de banda, el ACS37030 y el ACS37032, para ayudar a los diseñadores a lograr el máximo rendimiento, eficiencia y confiabilidad de sus sistemas de energía de SiC y GaN.
Para obtener más información sobre los sensores, All About Circuits habló con dos representantes de Allegro Microsystems involucrados en su desarrollo: Shaun Milano, actual gerente de línea de producción de sensores, y Matt Hein, gerente de línea de productos.
Los nuevos sensores de corriente de gran ancho de banda ACS37030 y ACS37032
«Cuando diseñas un sistema de energía, quieres sistemas que maximicen la densidad de potencia, lo que significa que tienes que ser más eficiente, más confiable y más compacto», dijo Milano. «Esa es realmente la motivación y la inspiración para nuestros nuevos productos».
Los nuevos sensores de corriente de Allegro: ACS37030 y ACS37032
Los nuevos sensores de corriente de Allegro adoptan un enfoque de ruta de señal dual: mientras una ruta captura datos de corriente de alta frecuencia usando una bobina de inducción, la otra captura información de corriente continua y de baja frecuencia usando elementos de efecto Hall.
La precisión y el rendimiento frente al ruido son fundamentales en las aplicaciones de sensores actuales, y el ACS37030 y el ACS37032 sobresalen en ambas áreas. Ofrecen un error de sensibilidad bajo de ±2 % en el rango de temperatura (-40 °C a 150 °C), un voltaje de compensación máximo de ±10 mV y ruido relacionado con la entrada limitado a 50 mA.RMS. Dependiendo del SKU, la sensibilidad de los dispositivos puede alcanzar hasta 20,3 mV/A con un rango de detección de corriente de ±65 A.
“Como se trata del primer producto de 5 MHz del mercado, [designers] «No sólo vamos a encontrar una bolsa de piezas, sino que van a encontrar una manera de sentir la electricidad», explicó Milano. «Les ayudamos a lograr todos sus objetivos: viene en un factor de forma pequeño, totalmente integrado, plug-and-play, con muy baja resistencia, para que puedan diseñarlo rápidamente y reducir la lista de materiales y el área de PCB».
Diagrama de bloques funcionales del ACS37030.
Además, los modelos ACS37030 y ACS37032 se caracterizan por su inmunidad a campos magnéticos externos, que se consigue mediante detección diferencial. Esto los hace robustos en entornos con altos niveles de interferencia electromagnética. En particular, el ACS37030 presenta un voltaje de salida VREF para reenvío diferencial en entornos de aplicaciones ruidosos, mejorando la integridad de la señal. Por el contrario, el ACS37032 cuenta con una salida de FALLA para una detección rápida de sobrecorriente de drenaje abierto, agregando una capa de protección al sistema al detectar rápidamente condiciones de sobrecorriente.
Otro punto central en el desarrollo de los sensores fue la fiabilidad. Por ejemplo, la carcasa compacta de montaje en superficie de estos sensores está diseñada para un alto aislamiento con una tensión de aislamiento nominal de 3500 V.RMS. Esto es fundamental para aplicaciones que requieren seguridad y confiabilidad eléctrica, particularmente en entornos de alto voltaje. El voltaje de aislamiento base y reforzado se especifica como 840 V.RMS / 1188 a.C.Corriente continua y 420VRMS / 594 a.C.Corriente continua, respectivamente. La certificación AEC-Q100 Clase 0 hace que estos sensores sean adecuados para aplicaciones automotrices y otros entornos exigentes.
Alto ancho de banda para un control rápido
La característica principal de los nuevos sensores actuales es su altísimo ancho de banda.
Los bucles de control rápidos son fundamentales para los sistemas de energía basados en GaN y SiC debido a sus altas frecuencias de conmutación inherentes y la necesidad de una gestión térmica eficiente. Estos materiales semiconductores avanzados funcionan eficazmente a altas frecuencias, lo que puede provocar una pérdida significativa de energía y calor si se manipula incorrectamente. Los bucles de control rápidos permiten respuestas rápidas a los cambios en el sistema, protegiendo contra estos problemas críticos y aumentando la eficiencia y confiabilidad del sistema.
La respuesta de frecuencia del ACS37030/2.
«Si quiero ejecutar este circuito de control a una frecuencia mucho más alta, necesito una retroalimentación de corriente más rápida», dijo Hein.
«Eso es lo interesante de este producto: es el primer producto de 5 MHz del mercado».
Con la capacidad de capturar señales de hasta 5 MHz y un tiempo de respuesta típico de 40 ns, el ACS37030 y el ACS37032 destacan por su capacidad única para acelerar bucles de control para sistemas de energía de banda ancha, lo que permite circuitos más eficientes.
Diseñado para una variedad de sistemas de energía
Al combinar un gran ancho de banda y una alta precisión en un dispositivo compacto con calificación AEC-Q100 Grado 0, el ACS37030/2 está listo para permitir un mayor rendimiento y eficiencia en sistemas de energía, desde vehículos eléctricos hasta servidores.
“Necesitamos comprender los puntos débiles de nuestros clientes y hacia dónde se dirigen. Luego tenemos que responder y desarrollar soluciones que satisfagan esas necesidades”, dijo Milano. «Eso es lo que estamos haciendo con estos sensores actuales y eso es lo que seguiremos haciendo».
Todas las imágenes utilizadas son cortesía de Allegro Microsystems.
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