ACS770还能打吗?最近测试了一款国产霍尔电流传感器
最近在做一个储能PCS项目,原来方案一直用ACS770。
这次因为交期和成本问题,尝试评估了一下国产替代方案,测试的是一款国产开环霍尔电流传感器:VCS758系列。
看了规格书之后,发现现在国产方案其实已经和以前不一样了。
简单整理一下实际工程里比较关心的点,给做逆变器、电机驱动、储能、电源的朋友参考一下。
一、先说项目背景
系统:
- 储能PCS
- 母线电压:750VDC
- 持续电流:150A~200A
- SiC MOSFET
- PWM:40kHz
之前一直使用ACS770类方案。
实验室问题不大,但现场开始出现:
- ADC采样偶发抖动
- PWM同步噪声
- 满载后零漂变大
- EMC阶段偶发误报警
后来排查发现:
其实问题不只是算法。
更多是:
- 高频EMI
- PCB热设计
- 共模干扰
- 霍尔输出稳定性
这些问题叠加导致。
二、现在高频系统对电流检测要求越来越高
以前IGBT系统:
20kHz左右很多问题不明显。
但现在:
- SiC
- GaN
- 高频PWM
- 高压DC母线
系统dv/dt非常高。
这时候:
电流传感器本身的抗干扰能力开始非常关键。
很多时候ADC跳动不是ADC问题。
而是:
PWM噪声已经进入采样链路。
尤其:
- 霍尔输出线靠近MOS
- 模拟地与功率地混接
- PCB回路面积太大
非常容易出问题。
三、看了一下VCS758规格书,有几个参数还挺关键
规格书里面几个点我觉得比较适合现在的大功率系统:
1、导体阻抗很低
规格书写的是:
0.08mΩ
这个对于大电流系统很重要。
因为200A以上时:
哪怕毫欧级电阻都会发热。
理论功耗:
P = I²R
200A情况下:
大概3.2W左右。
比很多分流方案温升低不少。
2、响应时间比较快
规格书:
- 2.5μs响应时间
- 250kHz带宽
这个已经能满足:
- FOC
- 储能PCS
- DC/DC
- 电机控制
这些高速控制系统。
现在很多国产霍尔以前最大问题就是:
响应太慢。
这代明显改善很多。
3、隔离能力还可以
规格书:
5kV隔离耐压。
对于:
- 储能
- 光伏
- 高压BMS
这种系统来说比较重要。
尤其高压系统现在越来越强调:
强弱电隔离。
4、支持3.3V系统
这个我觉得挺实用。
很多国产DSP、MCU现在ADC参考已经开始3.3V化。
直接兼容会方便很多。
四、真正影响稳定性的,其实是PCB
这个是这次调试最大的感受。
很多人换ACS770替代:
只看:
- 电流范围
- 灵敏度
- 封装
但真正决定稳定性的:
其实是PCB。
规格书里有一段我觉得比较真实:
≥120A建议:
- 4oz铜厚
- 多层过流
- 开窗铺锡
这个其实非常关键。
因为霍尔器件本身也是大电流功率器件。
PCB温升会直接影响:
- 零漂
- 精度
- 长期稳定性
很多人以为:
“霍尔不准”
实际是:
PCB已经过热了。
五、现在为什么越来越多人开始用国产霍尔方案
我感觉主要是几个原因:
1、供应链
这个不用多说。
大家都懂。
2、储能行业量太大
现在PCS、BMS、电驱:
对霍尔需求越来越大。
国产方案成熟速度其实很快。
3、高频系统倒逼升级
以前很多国产方案:
只能低频用。
现在SiC系统把问题全部放大了。
能活下来的方案:
说明EMC已经开始成熟。
六、目前我的感觉
如果是:
- 小功率
- 普通工业电源
- 成本敏感
分流器还是最省。
但如果:
- 100A以上
- 高压系统
- SiC
- 储能PCS
- 电机FOC
现在霍尔方案还是更稳。
尤其:
- 隔离
- 功耗
- EMC
- 温漂
综合来看更容易做系统稳定性。
国产方案这两年确实进步挺大。
至少从这次测试来看:
已经不是以前“只能低端替代”的阶段了。
