CH701 / CH701W 系列在车载电池充电机中的应用

车载充电器(OBC)用于为纯电动汽车(BEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)的高压电池组充电。它直接集成在车辆的设计中，可将电网中的交流电转换为适合车辆电池组的直流电。

一、工作原理

1. 磁场生产：当电流通过一根导体（如电线）时，会在导体周围产生磁场，磁场的强度与电流的大小成正比，根据右手定则，电流的方向决定了磁场的方向。

2. 霍尔元件检测：霍尔效应电流传感器内部有一个霍尔元件，通常是一个薄片状的半导体材料，当导体周围的磁场穿过霍尔元件时，霍尔元件会产生一个霍尔电压，霍尔电压的大小与磁场的强度成正比，因此也与导体中的电流成正比。

3. 信号处理：为了提高信号质量，在输出之前通常需要对霍尔传感器输出信号进行放大和滤波处理以去除噪声。经过处理后得到的模拟信号可以通过模数转换器（ADC）转换为数字信号以便进一步处理，最终的数字信号可以通过SPI、I2C或其他接口输出到充电机的主控芯片。

霍尔器件工作原理图

二、具体应用

霍尔传感器在OBC（On-Board Charger，车载充电器）车载电池充电器中将交流电转换为电池所需的直流电过程中，确实发挥着关键作用。

1. 电流测量：霍尔传感器能够精确测量充电过程中的电流大小，这对于控制充电功率、防止过流和短路等异常情况至关重要。

2. 故障检测：通过监测电流的变化，霍尔传感器可以及时发现充电过程中的故障，如电池组内部的短路或断路等，从而触发保护机制，防止设备损坏或安全事故的发生。

3. 提高充电效率：霍尔传感器的高精度测量有助于OBC实现更精确的电流控制和功率调节，从而提高充电效率，减少能源浪费。

三、示例产品

CH701 / CH701W 系列是专为电流检测应用开发的隔离集成式电流传感芯片。CH701内置1.2mΩ的初级导体电阻，CH701W内置0.8mΩ的初级导体电阻，有效降低芯片发热。其内部集成独特的温度补偿电路以实现芯片在 -40 到150度全温范围内良好的一致性。出厂前芯片已做好灵敏度和静态（零电流）输出电压的校准，在全温度范围内提供±2% 的典型准确性。