高压线性电流传感器IR2175及其应用

文章摘要： 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，

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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

参 数 名 称	符号	参数值		单位 V
		最小	最大
高端浮置电源电压	VB	Vs+13.0	Vs+20
高端浮置电源偏压	Vs	0.3	600
数字PWM输出电压	VPO	COM	Vcc
过流信号输出电压	VOC	COM	Vcc
供电电源电压	Vcc	9.5	20
VIN+和Vs之间的电压	VIN+	-260	+260	mV
环境温度	TA	-40	125	℃

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