分析車用電源系統的工作原理

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地面車用電源系統輸出電流的檢測與控制，直接關系著電源系統工作的穩定性和可靠性，并影響車輛的運行狀況及車輛的可操作性。     <<版權聲明：本文由容源電子網（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來源于網絡，如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》

車輛的使用條件導致車用電源的負載變化較大，隨之電源的輸出功率也將發生較大變化，若對電源的輸出電流不加限制，會造成電源因過載而發熱，影響其功率輸出，嚴重下會導致電源永久失效。     <<版權聲明：本文由容源電子網（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來源于網絡，如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》

  
　　 閉環霍爾電流傳感器在車用電源系統中的應用，實現了對電源系統輸出電流的隔離測量，并通過反饋控制電源系統的輸出電流。當電源的輸出電流接近電源系統的設計功率輸出時，電源輸出電流將不再，從而限制了電源系統的輸出功率，保護了電源系統不會因用電負載的變化而損壞。 
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　　 隨著元器件工藝技術的發展，由霍爾器件應用開發的霍爾電流、電壓傳感器的性能也有了很大提高，特別是閉環霍爾電流、電壓傳感器的研制成功，大大地擴展了該項技術的應用領域。 

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　　霍爾效應是霍爾技術應用的理論基礎，當通有小電流的半導體薄片置于磁場中時，半導體內的載流子受洛倫茲力的作用發生偏轉，使半導體兩側產生電勢差，該電勢差即為霍爾電壓VH，VH與磁感應強度及控制電流IC成正比，理論推算出以下公式： 
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　　 VH=（RH/d）×B×IC 
  
式中：B為磁感應強度； 
  
　　  IC為控制電流； 
  
　　 RH為霍爾系數； 
  
　　 d為半導體厚度。 
  
　　 式中，若保持控制電流IC不變，在條件下，可通過測量霍爾電壓推算出磁感應強度的大小，由此建立了磁場與電壓信號的聯系。 
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　　 閉環霍爾電流傳感器是霍爾器件為核心敏感元件用于隔離檢測電流的模塊化產品，它的工作原理是霍爾磁平衡式。眾所周知，當電流流過一根導線時，將在導線周圍產生磁場，磁場的大小與流過導線的電流大小成正比，這一磁場可以通過軟磁材料來聚集，然后用霍爾器件進行檢測，磁場的變化與霍爾器件的輸出電壓信號有的線形關系，，可霍爾器件測得的輸出信號，直接反映出導線中的電流大小，其公式如下：      <<版權聲明：本文由容源電子網（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來源于網絡，如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》

　　 I∝B∝VH 
  
式中：I為通過導線的電流； 
  
　　B為導線通電流后產生的磁感應強度。 
  
　　 當選擇適當的比例系數后，上述關系可以表示為等式。   <<版權聲明：本文由容源電子網（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來源于網絡，如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》

  

  
　　對于霍爾輸出電壓信號VH的，設計了許多種電路，但總體來講可分為兩類，一類為開環（或稱直測式、直檢式）霍爾電流傳感器；另一類為閉環（或稱零磁通式、磁平衡式）霍爾電流傳感器。 
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　　針對霍爾傳感器的電路形式而言，最想到的是將霍爾器件的輸出電壓用運算放大器直接進行信號放大，得到所的信號電壓，由此電壓值來標定原邊被測電流大小，這種形式的霍爾傳感器通常稱為開環霍爾電流傳感器。開環霍爾傳感器的優點是電路形式簡單，成本較低；其缺點是其精度、線性度較差，響應時間較慢，溫度漂移較大。     <<版權聲明：本文由容源電子網（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來源于網絡，如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》

　　 閉環霍爾電流傳感器的工作原理是磁平衡式的，即原邊電流（IN）所產生的磁場，通過一個副邊線圈的電流（IM）所產生的磁場進行補償，使霍爾器件始終處于檢測零磁通的工作。當原副邊補償電流產生的磁場在磁芯中達到平衡時，其公式如下： 
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　　  N1×IN=N2×IM 
  
式中：N1為原邊線圈的匝數； 
  
　　  N2為副邊線圈的匝數。     <<版權聲明：本文由容源電子網（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來源于網絡，如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》

　　 當已知傳感器原邊和副邊線圈匝數時，通過測量副邊補償電流IM的大小，推算出原邊電流IN的值，從而實現了原邊電流的隔離測量。   <<版權聲明：本文由容源電子網（www_dziuu_com）整理提供，部分內容來源于網絡，如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》