电流传感器的应用

高压线性电流传感器IR2175及其应用

作者：李 欣 李 波 孙亚秀 万荣飞

摘要：IR2175是IR（International Rectifier）公司生产的高压线性电流传感器，它不用通过A／D转换便可直接输出ＰＷＭ数字信号，从而简化了电机控制电路的电流检测和保护操作,可方便地用于电机驱动系统中。文中介绍了IR2175的结构特点、引脚功能和主要特性，给出了其典型应用电路。

关键词：IR2175；线性电流传感器；自举电路

１ 概述

在永磁电机或感应电机的高性能交流伺服系统控制中，为实现磁场定向控制，需要检测至少两相电机绕组的电流。通常采用以下三种方法来测量电流值： （１）采用霍尔电流传感器 （２）采样电阻和线性光耦配合使用 （３）利用采样电阻测量直流母线上的电流，然后通过扩展的软硬件设计计算得出电流。 ＩＲ２１７５是国际整流公司（ＩＲ）专为交流或直流无刷电机的驱动应用而设计的高压线性电流传感器，它内置电流检测和保护电路，可通过串联在绕组回路的采样电阻来获得绕组电流，不需要Ａ／Ｄ转换芯片就能自动将输入模拟信号转换成数字ＰＷＭ信号输出，可以直接与处理器相连。同传统的霍尔电流传感器相比，ＩＲ２１７５具有温漂低、数字ＰＷＭ输出、可简化接口电路、无需线性光耦及Ａ／Ｄ转换器、８脚ＰＤＩＰ或ＳＯＩＣ封装等优点。

ＩＲ２１７５的主要特性如下： ●带有电压高达６００Ｖ的浮置输入通道；●通过采样电阻获得线性电流反馈； ●带有直接数字ＰＷＭ输出接口； ●低ＩＱＢＳ允许支持自举电源供电； ●有独立的快速过流输出信号； ●有很强的共模信号干扰抑制能力； ●ＩＧＢＴ短路条件下具有过电压保护； ●采用开漏输出方式。

２ 引脚功能和电气特性

２．１ 引脚功能 ＩＲ２１７５具有８脚ＰＤＩＰ和８脚ＳＯＩＣ两种封装型式，其引脚排列如图１所示。

各引脚的功能如下： １脚（ＶＣＣ）：低端电源端； ２脚（ＰＯ）：数字ＰＷＭ输出端； ３脚（ＣＯＭ）：低端地； ４脚（ＯＣ）：过流信号输出端，低电平有效； ５脚（ＮＣ）：空脚； ６脚（ＶＢ）：高端浮置电源电压端； ７脚（ＶＳ）：高端浮置电源偏压端； ８脚（ＶＩＮ＋）：采样电压正向输入端。

２．２ 推荐电气参数 ＩＲ２１７５的推荐工作参数如表１所列。应当说明的是为使模块能够正常工作,设计时一般应按ＩＲ公司给出的推荐工作条件来进行。

表1 推荐工作参数