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在電機(jī)驅(qū)動控制器領(lǐng)域，精確的電流檢測是實(shí)現(xiàn)高效、平穩(wěn)、高動態(tài)響應(yīng)控制的重要基石。無論是新能源汽車、電動摩托車還是工業(yè)機(jī)器人，其電機(jī)控制系統(tǒng)都高度依賴實(shí)時、準(zhǔn)確的電流反饋。傳統(tǒng)電流檢測方案在追求更高性能、更小體積、更低成本的今天，正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。多維科技 (Dowaytech) TMR 陣列式電流傳感器，憑借創(chuàng)新的隧道磁阻 (TMR) 技術(shù)和無磁芯陣列設(shè)計，為工程師提供了一種更優(yōu)的解決方案。

TMR 陣列電流傳感器電路原理示意圖

電機(jī)電流檢測的痛點(diǎn)與挑戰(zhàn)

電機(jī)控制器中的電流檢測需滿足：

高精度與低誤差：確保電流閉環(huán)控制的有效性，直接影響轉(zhuǎn)矩精度、效率和噪聲。

快速動態(tài)響應(yīng)：高帶寬 (>100kHz) 和低延遲 (μs級) 對抑制諧波、實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制至關(guān)重要。

電氣隔離：保證控制電路 (低壓) 與功率電路 (高壓) 的安全隔離。

低功耗與低損耗：減少系統(tǒng)發(fā)熱，提升效率。

小型化與易集成：適應(yīng)緊湊的控制器 PCB 空間。

強(qiáng)抗干擾能力：抵抗功率回路開關(guān)噪聲及外部雜散磁場影響。

溫度穩(wěn)定性：在寬溫范圍 (-40°C 至 +125°C) 內(nèi)保持性能穩(wěn)定。

傳統(tǒng)方案存在明顯局限：

1、分流電阻：存在導(dǎo)通損耗、需復(fù)雜隔離電路、易受溫度漂移影響，小信號檢測精度不足。

2、霍爾電流傳感器 (帶磁芯)：

磁芯引入瓶頸：磁滯，渦流損耗限制帶寬 (通常<100kHz) 和響應(yīng)速度。

體積與重量大：磁芯導(dǎo)致傳感器笨重，占用寶貴空間。

校準(zhǔn)依賴：磁芯氣隙加工誤差和裝配公差導(dǎo)致靈敏度離散性大，通常需二次校準(zhǔn)。

大電流線性度差：磁芯飽和效應(yīng)影響高量程精度。

安裝復(fù)雜：需外殼固定或膠水粘接，增加工序。

開環(huán)霍爾電流傳感器原理圖

無磁芯陣列方案的優(yōu)勢

多維科技無磁芯陣列方案基于高靈敏度、高信噪比的隧道磁阻 (TMR) 技術(shù)，采用獨(dú)特的多探頭陣列形式和開環(huán)原理設(shè)計，并集成專用調(diào)理電路，更好的解決了傳統(tǒng)方案的痛點(diǎn)。

1、無磁芯設(shè)計，性能躍升

消除磁滯與渦流：徹底規(guī)避磁芯帶來的損耗和非線性，實(shí)現(xiàn)高線性度 (典型值 0.3% F.S.) 和超高帶寬 (典型值500kHz)。

μs 級響應(yīng)：典型響應(yīng)時間僅 1μs，滿足最苛刻的電機(jī)控制動態(tài)需求。

寬溫穩(wěn)定性：優(yōu)異的溫度特性保證全工作溫度范圍 (-40°C ~ +125°C) 內(nèi)基本誤差 ≤±3% F.S.，靈敏度誤差≤±1.5%。

2、TMR 陣列技術(shù)，精準(zhǔn)可靠

高靈敏度與信噪比：TMR 元件本身具有極高的磁靈敏度，結(jié)合陣列布局，無需磁芯聚磁即可檢測微弱磁場。

共模磁場抑制：TMR 探頭均勻環(huán)繞被測導(dǎo)體 (如電機(jī)銅排或圓形接線柱) 布置，輸出取平均。其物理結(jié)構(gòu)近似閉合環(huán)路，對空間雜散磁場 (共模干擾) 具有優(yōu)異的天然抑制能力，顯著提升信噪比和測量精度。

偏心誤差補(bǔ)償：陣列設(shè)計對導(dǎo)體在傳感器中心位置的微小偏移 (偏心) 具有良好的補(bǔ)償效果。

3、PCBA 級小型化，即貼即用

超緊湊體積：省略磁芯和笨重外殼，采用 PCBA 級結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)真正的表貼安裝 (SMT)。

簡化集成：可直接集成于電機(jī)控制器 PCB 上，無需額外固定結(jié)構(gòu)或復(fù)雜裝配流程，大幅節(jié)省空間和組裝成本。

免校準(zhǔn)：無磁芯氣隙誤差，出廠即保證精度，客戶無需二次校準(zhǔn)。

4、靈活定制，覆蓋廣泛

寬量程電流可選：覆蓋 ±100A 至 ±2000A 多種量程范圍，滿足從幾百瓦到幾十千瓦及以上功率電機(jī)需求。

高過載能力：可承受遠(yuǎn)超量程的瞬時電流沖擊。

支持定制：可根據(jù)客戶特定需求，定制供電電壓 (5V 或 3.3V)、測量范圍、靈敏度、引腳定義甚至結(jié)構(gòu)形式。

5、安全隔離，魯棒性強(qiáng)

原副邊電氣隔離，滿足安規(guī)要求。

符合RoHS & REACH環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

TMR 陣列電流傳感器實(shí)物圖

標(biāo)定硬件與上位機(jī)軟件界面

典型應(yīng)用與價值

TMR 陣列電流傳感器較適合應(yīng)用于需要高精度電流檢測的電機(jī)控制器場景，尤其在對體積、重量、動態(tài)性能和成本敏感的領(lǐng)域優(yōu)勢突出。

典型應(yīng)用

電動摩托車控制器

小型電動汽車/場地車控制器

電動游艇/電動船控制器

交流變頻驅(qū)動器

TMR 陣列電流傳感器在電機(jī)電驅(qū)上電流檢測位置

應(yīng)用價值

提升控制性能：高精度、高帶寬、快速響應(yīng)的電流反饋，是提升 FOC 控制效率、降低轉(zhuǎn)矩脈動、實(shí)現(xiàn)靜音運(yùn)行的關(guān)鍵。

增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性：快速準(zhǔn)確的過流檢測能力，為功率器件 (MOSFET/IGBT) 和電機(jī)提供及時保護(hù)。

小型化設(shè)計：PCBA 級集成釋放空間，助力控制器更緊湊輕量化。

降低綜合成本：省去磁芯、簡化裝配、免校準(zhǔn)，降低 BOM 成本和制造成本；高性能減少系統(tǒng)裕量設(shè)計需求。

加速產(chǎn)品上市：標(biāo)準(zhǔn)化 SMT 封裝和成熟方案易于設(shè)計導(dǎo)入，縮短研發(fā)周期。

多維科技的 TMR 陣列電流傳感器，以其無磁芯、高精度、快響應(yīng)、小體積、易集成的核心優(yōu)勢，為工程師提供了一種更優(yōu)、更具性價比的電流檢測方案，其優(yōu)異的性能和靈活的可定制性，使其成為下一代高性能、緊湊型電機(jī)驅(qū)動控制器電流檢測的理想選擇，助力工程師輕松應(yīng)對設(shè)計挑戰(zhàn)，打造更加優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

江蘇多維科技傾力打造的磁傳感器晶圓 IDM 模式制造平臺，經(jīng)過十多年不斷地累積，高度整合了供應(yīng)鏈資源，在滿足客戶的批量采購需求的同時，最大程度地保障供應(yīng)產(chǎn)品的質(zhì)量一致性及穩(wěn)定性。多維科技為滿足客戶多元化的定制需要，將努力提供更多、更好的優(yōu)質(zhì)磁傳感器芯片產(chǎn)品。