本文介绍了Allegro MicroSystems(以下简称Allegro)的新型大电流ACS772霍尔效应电流传感器集成电路的应用原理，并概述其先进功能以及针对先前Allegro大电流传感器的改进。

　　ACS772 是Allegro长期供货的一系列大电流测量器件中的最新产品。ACS772采用Allegro专有的CB封装，具有超高功率密度、高浪涌电流容量，并具有厂家编程选项，电流测量范围为50～250A。CB封装可以通孔直接焊接到印刷电路板上，该器件具有很高隔离度，无需使用光耦合器等昂贵的隔离技术。

　　ACS772具有增强型带宽200kHz，比其前身ACS770高出约80kHz。ACS772不仅能更快地响应电流瞬变，而且通过专有补偿技术，它还具有更高的精度和最小的寿命周期漂移。由于采用相同的引脚排列和器件操作方式，ACS772可以直接插入替代原来的ACS770和ACS758。

　　CB封装和隔离

　　CB封装的内部配备铁磁体集中器，能够将载流线产生的磁场引导到霍尔元件的敏感平面。图1显示了组成CB封装的各种组件。穿过引脚框的电流产生磁场，由集中器器引导到IC。信号引脚从整体成型封装伸出，以连接外部电路。

　　图1：CB封装内部结构。

　　霍尔效应电流传感器的本质决定了器件具备固有的隔离特性，这是因为载流引脚框架不需要以电气方式连接IC。封装内的整体成型化合物还使IC和引脚框的信号引脚绝缘。CB封装已通过UL规范60950-1认证，如相关数据表中所示，额定值为4800VRMS 60秒。

　　总输出误差与生命周期漂移

　　在可能的情况下，需要针对具体应用进行校准，但这可能成本高昂，并且仅限于客户的线端生产系统。为此，Allegro设计出ACS772，它具有迄今为止所有CB电流传感器的最低寿命周期漂移。为了实现ACS772的最小寿命周期漂移，Allegro设计了指定总输出误差漂移的新方法。ACS772指定了包括寿命周期漂移的总输出误差，因此无需为标称误差指定添加漂移值。

　　温度额定值

　　Allegro电流传感器IC的最高结温(TJ(MAX))为165°C，所有ACS772器件均在150°C的环境温度(TA)下进行测试。只要不违反最高结温规格，器件就可以在最高环境温度下安全工作。对于持续高电流应用中的器件，TA值会降级，因为预计阻性加热会使内部温度接近最大结温。如表1所述，这些温度代码直接出现在设备编号后面的部件名称中：ACS772LCB-050B-PFF-T.

　　表1：Allegro温度代码。

　　电源电压等级

　　Allegro对ACS772进行了优化，并在生产中进行编程，工作电压为5V。ACS773采用与3.3V电源轨相同的方式进行优化。有关详细信息，请参阅Allegro网站的器件数据表。

　　ACS772和ACS773系列拥有针对5V和3.3V电源优化的器件，可替代Allegro的任何老款器件，包括ACS758、ACS759和ACS770。

　　欠压锁定

　　欠压锁定（UVLO）可防止ACS772在其优化电压范围之外工作；它还为系统提供有关电源电压降的诊断能力。为了使ACS772和ACS770正确加电，电压必须超过锁定阈值（VUVLOH)）并在预定时间（(tUVLOD）内保持在该电平之上。如果器件未正确供电，输出将保持接地。此外，如果电源电压低于另一个阈值（VUVLOL）足够长（tUVLOE），输出将接地，并且器件必须重新供电。0V输出电压超出器件的预期范围，可能表示传感器在电源电压规格之外工作。这是针对5V器件（ACS772）。

　　而3.3V ACS773具有加电重置（POR）功能。这主要以相同的方式起作用，但在低于下限时没有计时器。器件立即关闭并进入高阻态。

　　成比例输出

　　ACS772/3的比例输出根据电源电压的变化进行调整。由于VCC的变化，基于与电流传感器IC相同电源电压的ADC应用具有更小的测量误差。ACS758、ACS770和ACS772的整个高电流产品系列，具有可提供这种增强性能的比例输出。

　　带宽和响应时间

　　与之前型号的120kHz带宽相比，ACS772/3的带宽增加到200kHz。这允许器件更快地响应电流瞬变，这在图2中突出显示，而响应时间参数的确切值在表2中进行比较。

　　图2：ACS770和ACS772的阶跃响应。

　　表2：响应时间比较。

　　噪声性能

　　可以预期，更高的带宽需要更高的噪声，但ACS772不仅具有更高的带宽，而且还具有与ACS770类似的噪声性能。下面表3比较了典型的噪声值，并计算了ACS772的200kHz和120kHz滤波操作。

　　表3：噪声比较。

　　图3非常明显的展示每个器件的噪声，其中对噪声密度进行了比较。所有这些器件的额定值都是150A，并具有相同增益13.33mV/A。

　　图3：ACS758、ACS770和ACS772噪声比较。

　　结论

　　采用CB封装的Allegro下一代ACS772和ACS773器件可在整个使用寿命周期内，并且在较宽的工作温度范围内提供更快的响应时间和更高的精度。这些传感器非常适合需要下一代更高性能的应用，并提供各种电流范围和电源电压，以满足具体应用的需求。完全相同的封装和操作使ACS772和ACS773可以直接替代Allegro原有的ACS758、ACS759和ACS770器件。