閉環(huán)霍爾電流傳感器在車用電源系統(tǒng)中的應(yīng)用

地面車用電源系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱電源系統(tǒng))的輸出電流的撿測(cè)與控制直接決定了電源系統(tǒng)工阼的穩(wěn)定性和可靠性，影響車輛用電負(fù)載的運(yùn)行；狀況及車輛的可操作性，由于車用電源的負(fù)載常常因?yàn)檐囕v的復(fù)雜使用條件而導(dǎo)致負(fù)載變化較大，電源的輸出功率也將發(fā)生較大變化，若對(duì)電源的輸出電流不加限制．會(huì)造成電源因過載而發(fā)熱，影響其功率輸出，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致電源的永久失效。

閉環(huán)霍爾電流傳感器(以下簡(jiǎn)稱傳感器)在車用電源系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)電源系統(tǒng)輸出電流的隔離測(cè)量．即傳感器的輸出信號(hào)與電源的輸出電流完全電氣隔離，有利于傳感器輸出信號(hào)的調(diào)整處理，通過調(diào)整和設(shè)定該信號(hào)，反饋控制電源系統(tǒng)的輸出電流，當(dāng)電源的輸出電流接近電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功率輸出時(shí)，電源輸出電流將不再增加，從而限制了電源系統(tǒng)的輸出功率，保護(hù)電源系統(tǒng)不會(huì)圍用電負(fù)載的變化而損壞。

2 閉環(huán)霍爾傳感器的工作原理

1879年，美國物理學(xué)家Edwim Herbert Hall發(fā)現(xiàn)了霍爾效應(yīng)，此后，霍爾技術(shù)越來越多地應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，隨著電子元器件制造技術(shù)的發(fā)展，霍爾電流／電壓傳感器的眭能有很大提高，特別是閉環(huán)霍爾電流／電壓傳感器的研制成功，大大擴(kuò)展了該產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。

2．1 霍爾效應(yīng)與霍爾器件

霍爾效應(yīng)是霍爾器件的理論基礎(chǔ)。如圖1所示，當(dāng)把通有小電流的半導(dǎo)體薄片置于磁場(chǎng)中時(shí)，半導(dǎo)體內(nèi)的載流子受洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使半導(dǎo)體兩側(cè)產(chǎn)生電勢(shì)差，該電勢(shì)差即為霍爾電壓VH，這個(gè)VH電壓與磁感應(yīng)強(qiáng)度B及控制電流IC成正比，經(jīng)過理論推算得到如下等式關(guān)系：

VH=（RH/d）×B×IC (1)

式中，VH為霍爾電壓；B為磁感應(yīng)強(qiáng)度；IC為控制電流；RH為霍爾系數(shù)：d為半導(dǎo)體片的厚度。

在式(1)中：若保持控制電流IC不變，在一定條件下。可通過測(cè)量霍爾電壓推算出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，由此建立了磁場(chǎng)與電壓信號(hào)的聯(lián)系；根據(jù)這一關(guān)系式。人們研制了用于測(cè)量磁場(chǎng)的半導(dǎo)體器件即霍爾器件。