創新的電流感測器 IC

適用於工業、消費性以及電腦應用 (IC&C)

總覽

電流感測器封裝技術總覽

Allegro 有歷史悠久的電流感測器 IC 方案封裝創新經驗。

Allegro 在整合式電流感測器 IC 上採用其專利覆晶式電流感測器組裝技術,因此能量測低於 50 A 的電流。 此封裝技術為任何電路設計人員提供多項主要優勢,包括增加靈敏度、高電流隔離、低一次電路電阻,並且能使用標準表面黏著封裝。 藉由翻轉封裝內的晶片,霍爾效應感測器 IC 能置放在最靠近載流導體的位置,因此能增加磁場。 其次,此 IC 與主導體間有電氣隔離,提供高達 60 s、3600 VRMS 的電流隔離。 因此無需額外元件即可監測高側電流,提供所需的隔離阻障層,用以介接電流量測電路與其他低電壓電路。 再來,主導體的設計獨立於 IC,因此其形狀能進行最佳化,達到不超過 1 mΩ 的低電阻,藉此降低系統的功率損耗。 最後,這些元件皆採用表面黏著封裝,具有 JEDEC 標準覆蓋區,能簡化高產量應用的組裝。

圖 1:覆晶式電流感測器 IC 組件 - 上視圖

針對 50 A 至 200 A 的電流範圍,Allegro 已經自行研發 CB 封裝。 CB 封裝在單一通孔式封裝中整合銅主導體和一個線性霍爾效應電流感測器 IC。 這是極耐用的方案,能處理高達 200 A 連續電流和高達 1200 A 的脈衝。

完整組件經過原廠校準,因此客戶不用對元件進行編程。 這些元件通過 UL 認證,能提供優異的電流隔離,介電耐受電壓為 4800 VRMS、60 s,基本隔離為 700 VRMS,強制隔離額定值則為 450 VRMS。 此外,更具有超低電阻(典型值為 100 μΩ),有助於降低高電流應用的功率損耗。

Allegro 亦提供採用 SIP 封裝的霍爾效應電流感測器 IC,用以整合磁場集中器,打造自訂的電流感測組件。 Allegro 近期開發出 1 mm 超薄厚度的 KT 封裝,能讓磁場集中器達到超小氣隙,因而具有超高增益。

Allegro 的電流感測器封裝

圖 2:電流感測器 IC 封裝選項


數位溫度補償總覽

Allegro 專利的數位溫度補償電路能在寬廣的工作溫度範圍內大幅提升靈敏度和靜態電壓輸出 (QVO) 的誤差效能。 各個元件的靈敏度和 QVO 均在最終測試中,以室溫和高溫(85°C 至 150°C,視元件而異)條件進行測量,且確保在完整工作溫度範圍內達到平坦響應所需的補償係數皆儲存在 EEPROM 記憶體內,包含靈敏度和 QVO。

圖 3:含有數位溫度補償的電流感測器 IC 之典型訊號鏈

Allegro 採用此新技術,能在 25°C 至 150°C 範圍內達到 ±1% 的典型總誤差效能。 由於已經在最終測試中進行校準,Allegro 無需在零件安裝到 PCB 之後進行任何溫度校準作業,因此能更輕鬆將設計導入到任何應用設計中。

需特別注意的是,溫度補償與類比訊號路徑會同時完成,因此若採用此新型溫度補償電路,系統整體頻寬不會降低。 相較於前代產品,此電路能達到更準確和更穩定的輸出訊號效能,因此無需折衷輸出訊號響應時間。

查看下方圖表,瞭解 ACS723LLCTR-20AB-T 的典型靈敏度、QVO 以及總誤差效能。此產品為 Allegro 納入新型數位溫度補償技術的最新電流感測器 IC 之一。

ACS723LLCTR-20AB-T 的總誤差與溫度之間的關係

ACS723LLCTR-20AB-T 的 QVO 誤差與溫度之間的關係

ACS723LLCTR-20AB-T 的靈敏度誤差與溫度之間的關係

圖 4:含數位溫度補償的電流感測器 IC 之典型效能特性

馬達控制應用

Allegro 的馬達控制應用

Allegro 的電流感測器 IC 具有電流隔離和良好的 dV/dt 效能,因此能在典型馬達驅動應用中用於多重位置。

由於 Allegro 的電流感測器 IC 具有高電流隔離,因此非常適合用來直接量測馬達內的相位電流。 這可簡化控制(無需從間接量測重新產生相位電流),並可降低電流感測器的頻寬需求,達到更低雜訊的解決方案。 主導體具有不超過 1 mOhm 的低電阻,能達到低功率損耗。 表面黏著封裝能降低組裝成本,且更可靠。

ACS710、ACS711 以及ACS716 等元件亦包含整合式故障輸出,可用於偵測短路或其他過電流情況。

特點
  • 高頻寬、低雜訊類比輸出 – 高達 120 kHz
  • 高電流隔離 – 介電耐受強度高達 3 kV
  • 在覆晶元件中整合屏蔽,達到高 dV/dt 耐受性
  • 主導體上具有低電阻 – 0.65 mΩ 至 1 mΩ
  • 特定元件上提供專屬故障引腳

主要元件:ACS717/ACS718 | ACS710 | ACS716 | ACS722 | ACS723 | ACS726 | ACS711

ACS717 與 ACS718 線性電流感測器 IC,採用高度隔離 MA 封裝,非常適合空間受限的應用

Allegro 的 ACS711

優點

  • IEC/UL 60950-1 第 2 版認證:
    • 介電強度為 4800 VRMS(60 秒測試)
    • 基本隔離能力為 1550 VPEAK
    • 增強型隔離能力為 800 VPEAK
  • 小覆蓋區的薄型 SOIC16 寬主體封裝非常適合需要高電流隔離的空間受限應用
  • 主導體電阻為 0.85 mΩ,能達到低功率損耗和高湧入電流耐受能力
  • 350 μARMS/√Hz 低雜訊密度,能達到 70 mA (RMS) 典型輸入參考雜訊和 40 kHz 最大頻寬
  • 3.3 V (ACS717) 和 5.0 V (ACS718) 單電源操作
  • 輸出電壓與 AC 或 DC 電流成比例
  • 原廠微調的靈敏度和靜態輸出電壓,可提升準確度
  • 截波穩定,能達到極度穩定的靜態輸出電壓
  • 電源電壓提供比率式輸出
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS717 雙向 ±10 至 20 4800 3.3 40 K SOICW-16
ACS718 雙向 ±10 至 20 4800 6 40 K SOICW-16

ACS710 - 5 V、120 kHz 電流感測器 IC,含專屬故障引腳、3 kV 隔離

Allegro 的 ACS710

優點

  • 小型覆蓋區封裝,適合空間受限的應用
  • 主導體電阻為 1 mΩ 能達到低功率損耗
  • 高隔離電壓,適用於線路供電應用
  • 使用者可調整的過電流故障位準
  • 3 至 5.5 V 單電源操作
  • 從電源電壓提供比率式輸出
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS710 雙向 ±12 至 75 3000 3.3 ~ 5 120 K SOIC-16

ACS716 - 3.3 V、120 kHz 電流感測器 IC,含專屬故障引腳、3 kV 隔離

Allegro 的 ACS716

優點

  • 小型覆蓋區封裝,適合空間受限的應用
  • 主導體電阻為 1 mΩ 能達到低功率損耗
  • 高隔離電壓,適用於線路供電應用
  • 使用者可調整的過電流故障位準
  • 3 至 3.6 V 單電源操作
  • 原廠微調的靈敏度和靜態輸出電壓
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS716 雙向 ±12 至 75 3000 3.3 120 K SOIC-16

ACS722 - 3.3 V、80 kHz 電流感測器 IC,含數位溫度補償

Allegro 的 ACS722

優點

  • 主導體電阻為 0.65 mΩ,能達到低功率損耗和高湧入電流耐受能力
  • 3 至 3.6 V 單電源操作
  • 輸出電壓和 AC 或 DC 電流成比例
  • 接近零磁滯
  • 電源電壓提供比率式輸出
  • 小型覆蓋區與薄型 SOIC8 封裝,適合空間受限的應用
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS722 雙向和單向 ±5 至 40 2400 3.3 80 L SOIC-8

ACS723 - 5 V、80 kHz 電流感測器 IC,含數位溫度補償

Allegro 的 ACS723

優點

  • 引腳可選擇頻帶:適合高頻寬應用的 80 kHz 或提供低雜訊效能的 20 kHz
  • 主導體電阻為 0.65 mΩ,能達到低功率損耗和高湧入電流耐受能力
  • 小型覆蓋區與薄型 SOIC8 封裝,適合空間受限的應用
  • 4.5 至 5.5 V 單電源操作
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS723 雙向和單向 0~10 至 0~40 2400 5 80 L SOIC-8

ACS726 - 差動輸出電流感測器 IC,含數位溫度補償

Allegro 的 ACS726

優點

  • 全差動架構能提升對偏移漂移與共模雜訊的耐受性
  • 主導體電阻為 1.1 mΩ,能達到低功率損耗和高湧入電流耐受能力
  • 小型覆蓋區與薄型 QSOP24 封裝,適合空間受限的應用
  • 3 至 3.6 V 單電源操作
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS726 雙向 ±20、±40 2100 3.3 120 L QSOP-24

ACS711 - 高價格競爭力的電流感測器 IC,適合低側感測

Allegro 的 ACS711

優點

  • 經濟實惠的低側和高側電流感測
  • 輸出電壓和 AC 或 DC 電流成比例
  • 低雜訊類比訊號路徑
  • 小型覆蓋區且薄型的 SOIC8 和 QFN 封裝
  • 整合靜電屏蔽,能達到輸出穩定性
  • 無需外部感測電阻;單一封裝方案
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS711 雙向 ±12.5 至 32 低於 100 VDC 3.3 ~ 5 100 E、K QFN-12
SOIC-8

太陽能微型逆變器

Allegro 的太陽能微型逆變器

在任何搭配太陽能板使用的微型逆變器中,其多級皆需要電流感測,以便達到有效控制。

DC/DC 轉換器級需要的電流感測 IC,必須能準確感測在 DC 匯流排中流動的電流,並且能耐受高 dV/dt 事件,並且提供必要的功能性隔離,以便在 400 VDC 或更高電壓下正常運作。

目前對於電力反饋電網的回報準確度要求越來越高,因此逆變器輸出的量測準確度要求也隨之提高。

特點
  • 高頻寬、低雜訊類比輸出 – 高達 120 kHz
  • 高電流隔離 – 介電耐受強度高達 3 kV
  • 在覆晶元件中整合屏蔽,達到高 dV/dt 耐受性
  • 主導體上具有低電阻 – 0.65 mΩ 至 1 mΩ
  • 特定元件上提供專屬故障引腳

精選產品:ACS710 | ACS716 | ACS722 | ACS723 | ACS726

ACS710 - 5 V、120 kHz 電流感測器 IC,含專屬故障引腳、3 kV 隔離

Allegro 的 ACS710

優點

  • 小型覆蓋區封裝,適合空間受限的應用
  • 主導體電阻為 1 mΩ,能達到低功率損耗
  • 高隔離電壓,適用於線路供電應用
  • 使用者可調整的過電流故障位準
  • 3 至 5.5 V 單電源操作
  • 電源電壓提供比率式輸出
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS710 雙向 ±12 至 75 3000 3.3 ~ 5 120 K SOIC-16

ACS716 - 3.3 V、120 kHz 電流感測器 IC,含專屬故障引腳、3 kV 隔離

Allegro 的 ACS716

優點

  • 小型覆蓋區封裝,適合空間受限的應用
  • 主導體電阻為 1 mΩ,能達到低功率損耗
  • 高隔離電壓,適用於線路供電應用
  • 使用者可調整的過電流故障位準
  • 3 至 3.6 V 單電源操作
  • 原廠微調的靈敏度和靜態輸出電壓
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS716 雙向 ±12 至 75 3000 3.3 120 K SOIC-16

ACS722 - 3.3 V、80 kHz 電流感測器 IC,含數位溫度補償

Allegro 的 ACS722

優點

  • 主導體電阻為 0.65 mΩ,能達到低功率損耗和高湧入電流耐受能力
  • 3 至 3.6 V 單電源操作
  • 輸出電壓和 AC 或 DC 電流成比例
  • 接近零磁滯
  • 電源電壓提供比率式輸出
  • 小型覆蓋區且薄型的 SOIC8 封裝,適合空間受限的應用
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS722 雙向和單向 ±5 至 40 2400 3.3 80 L SOIC-8

ACS723 - 5 V、80 kHz 電流感測器 IC,含數位溫度補償

Allegro 的 ACS723

優點

  • 引腳可選擇頻帶:適合高頻寬應用的 80 kHz 或達到低雜訊效能的 20 kHz
  • 主導體電阻為 0.65 mΩ,能達到低功率損耗和高湧入電流耐受能力
  • 小型覆蓋區且薄型的 SOIC8 封裝,適合空間受限的應用
  • 4.5 至 5.5 V 單電源操作
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS723 雙向和單向 0~10 至 0~40 2400 5 80 L SOIC-8

ACS726 - 差動輸出電流感測器 IC,含數位溫度補償

Allegro 的 ACS726

優點

  • 全差動架構能提升對偏移漂移和共模雜訊的耐受性
  • 主導體電阻為 1.1 mΩ,能達到低功率損耗和高湧入電流耐受能力
  • 小型覆蓋區且薄型的 QSOP24 封裝,適合空間受限的應用
  • 3 至 3.6 V 單電源操作
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS726 雙向 ±20、±40 2100 3.3 120 L QSOP-24

功率放大器

Allegro 的功率放大器

無論是要設計基地台或手持式無線電,適當控制無線電中的功率放大器是在電源輸出與效能之間達到平衡的關鍵要素。

汲極偏壓電流是用來監測許多輸出級的一項關鍵參數,Allegro 提供多種非常適合執行此任務的電流感測器 IC。

特點
  • 節省空間的表面黏著封裝 – QFN 和 SOIC-8
  • 整合式低電阻主導體,能達到低功率損耗 – 0.6 mΩ 至 1.2 mΩ
  • 3.3 V 或 5 V 單電源操作
  • 類電阻轉移功能,能輕鬆整合

精選產品:ACS711 | ACS712

ACS711 - 100 kHz 電流感測器 IC,採用 QFN 或 SOIC 封裝

Allegro 的 ACS711

優點

  • 經濟實惠的低側和高側電流感測
  • 輸出電壓和 AC 或 DC 電流成比例
  • 低雜訊類比訊號路徑
  • 小型覆蓋區且薄型的 SOIC8 和 QFN 封裝
  • 整合靜電屏蔽,能達到輸出穩定性
  • 無需外接感測電阻;單一封裝方案
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS711 雙向 ±12.5 至 32 低於 100 VDC 3.3 ~ 5 100 E、K QFN-12
SOIC-8

ACS712 - 80 kHz 電流感測器 IC,採用 SOIC 封裝

Allegro 的 ACS712

優點

  • 低雜訊類比訊號路徑
  • 以 5 µs 輸出上升時間回應步進輸入電流
  • TA 為 25°C 時總輸出誤差為 1.5%
  • 小型覆蓋區且薄型的 SOIC8 封裝
  • 內部導體電阻為 1.2 mΩ
  • 極度穩定的輸出偏移電壓
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS712 雙向 ±5 至 30 2100 5 80 E SOIC-8

伺服器

Allegro 的伺服器

Allegro 提供多種適合進行伺服器電源管理的電流感測解決方案。 這些 IC 的整合式載流導體能降低電源路徑的 I2R 損耗。

部分 IC 含有 I2C 通訊介面和專屬故障輸出引腳,能輕鬆進行系統整合。

特點
  • 低電阻主導體,能達到低功率損耗 – 0.1 mΩ 至 0.5 mΩ
  • Allegro 最新的數位溫度補償電路
  • I2C 介面能輕鬆進行系統整合
  • 專屬故障輸出能快速回應過電流事件

精選產品:ACS764 | ACS770

ACS764 - 0.5 mΩ 電流感測器 IC,含 I2C 介面

Allegro 的 ACS764

優點

  • 高準確度:工作溫度範圍內的典型誤差小於 2%
  • 快速響應數位故障輸出,並可透過 I2C 匯流排介面編程位準
  • 使用者可選擇電流輸出降頻取樣平均,多達 256 個取樣
  • 16 個可編程 I2C 位址
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS764 單向 0~16、0~32 低於 100 VDC 3.3 2 X QSOP-24

ACS770 - 0.1 mΩ 電流感測器 IC,適用於高達 200 A 的應用

Allegro 的 ACS770

優點

  • 以 4.1 µs 輸出上升時間回應步進輸入電流
  • 小型封裝尺寸且容易安裝
  • 具有單晶片霍爾 IC 達到高可靠性
  • 超低功率損耗:內部導體電阻為 100 μΩ
  • 輸出電壓和 AC 或 DC 電流成比例
  • 極度穩定的輸出偏移電壓
零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS770 雙向和單向 ±50 至 200 4800 5 120 E、K、L CB

選購指南

0 至 50 A 整合式電流感測器 IC

零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS709 雙向 ±12 至 75 2100 3.3 ~ 5 120 L QSOP-24
ACS710 雙向 ±12 至 75 3000 3.3 ~ 5 120 K SOIC-16
ACS711 雙向 ±12.5 至 32 低於 100 VDC 3.3 ~ 5 100 E、K QFN-12
SOIC-8
ACS712 雙向 ±5 至 30 2100 5 80 E SOIC-8
ACS713 單向 0~20、0~30 2100 5 80 E SOIC-8
ACS714 雙向 ±5 至 50 2100 5 80 E、L SOIC-8
ACS715 單向 0~20、0~30 2100 5 80 E、L SOIC-8
ACS716 雙向 ±12 至 75 3000 3.3 120 K SOIC-16
ACS722 雙向和單向 ±5 至 40 2400 3.3 80 L SOIC-8
ACS723 雙向和單向 0~10 至 0~40 2400 5 80 L SOIC-8
ACS726 雙向 ±20、±40 2100 3.3 120 L QSOP-24
ACS764 單向 0~16、0~32 低於 100 VDC 3.3 2 X QSOP-24

50 至 200 A 電流感測器 IC

零件編號 類型 量測範圍 (A) 隔離電壓 (VRMS) 電源電壓 頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
ACS758 雙向和單向 ±50 至 200 4800 5 120 E、K、L CB
ACS759 雙向和單向 ±50 至 200 4800 3.3 120 E、K、L CB
ACS770 雙向和單向 ±50 至 200 4800 5 120 E、K、L CB

SIP 封裝、0 至超過 1000 A 電流感測器 IC

零件編號 電源電壓 靜態輸出 (V) 典型靈敏度 (mV/G) 輸出頻寬 (kHz) 溫度範圍 封裝
A1363 4.5 至 5.5 典型 50% VCC 0.6~14、客戶可編程 120 L KT、LU
A1366 4.5 至 5.5 典型 50% VCC 1、2、5、10,經原廠編程 120 L KT、LU

溫度範圍編碼:S 為 -20°C 至 85°C、E 為 -40°C 至 85°C、K 為 -40°C 至 125°C、L 為 -40°C 至 150°C、X 為 -20°C 至 125°C

Allegro 的電流感測器 IC 底部