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Auf dem Hall-Effekt basierende Stromsensoren für industrielle Anwendungen

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Infineon hat eine neue Familie von so genannten coreless Stromsensoren auf den Markt gebracht, die auf dem Hall-Effekt basieren.

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Deckt Strommessbereiche von ±25 A bis zu ±120 A ab: der Stromsensor XENSIV TLI4971.
Deckt Strommessbereiche von ±25 A bis zu ±120 A ab: der Stromsensor XENSIV TLI4971.
(Bild: Infineon)

Mit den XENSIV-Stromsensoren lassen sich zahlreiche Produktparameter wie Strombereich, Überstrom-Schwellspannungen und Ausgangs-Modus individuell programmieren.

Das erste Familienmitglied ist der XENSIV TLI4971, der Strommessbereiche von ±25 A bis zu ±120 A abdeckt. Er ist für industrielle Anwendungen wie Motorantriebe bis zu 50 kW oder Photovoltaik-Wechselrichter ausgelegt. Weitere Produkte der Sensor-Familie folgen 2020 und werden für den Automotive-Einsatz qualifiziert.

Der coreless Open-Loop-Stromsensor ermöglicht eine präzise und stabile Strommessung, die als analoges Spannungssignal ausgegeben wird. Er nutzt die Kompensationstechnik von Infineon für die Temperatur und den mechanischen Stress. Dadurch erreicht der Sensor einen Empfindlichkeitsfehler von 2% bei Raumtemperatur. Mit einer einfachen Kalibrierung bei Raumtemperatur kann der Fehler auf unter 2% reduziert werden. Darüber hinaus ermöglicht die differenzielle Messung mit zwei Hall-Zellen auch bei rauschbehafteten Umgebungen mit Übersprechen von benachbarten Stromleitungen oder magnetischen Störfeldern eine hohe Genauigkeit.

Der TLI4971 hat zwei Ausgänge für eine schnelle Überstromerkennung. Anwender können die Schwellen für die Überstromerkennung programmieren und diese so an die Systemgegebenheiten anpassen. Dafür sind keine zusätzlichen externen Bauelemente erforderlich. Die Signale können für eine Vorwarnung oder auch die System-Abschaltung genutzt werden. Darüber hinaus erkennt der Baustein Über- und Unterspannungen der Versorgungsspannung und zeigt diese an.

Aufgrund des coreless Open-Loop-Konzepts findet der TLI4971 Platz in einem Leadless-TISON-8-Gehäuse mit dem Maßen 8 mm x 8 mm x 1 mm. Das spezielle Layout der Stromschiene bietet ein ausgezeichnetes thermisches Verhalten für Ströme bis zu 120 A, ohne zusätzliche Kosten. Der Sensor ist für Hochvolt-Anwendungen ausgelegt und isoliert galvanisch gegenüber Spannungen von bis zu 1,1 kV (maximale repetitive Isolationsspannung VIORM).

Der XENSIV TLI4971 kommt im September 2019 auf den Markt, Muster sind ab August verfügbar.

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