2024-11-28
电动滑板中的霍尔效应电流传感器芯片用于监测电机的工作电流，确保系统的安全和高效运行。
一、工作原理
1. 霍尔元件：霍尔元件是一种半导体器件，当有电流通过霍尔元件并且该元件处于磁场中时，由于洛伦兹力的作用，载流子（电子或空穴）的路径会发生偏转，导致霍尔元件两侧产生电位差，即霍尔电压。
2. 磁场产生：当电动滑板的电机或控制器中有电流通过时，会在导线周围产生一个与电流成正比的磁场。霍尔效应电流传感器芯片通常安装在靠近导线的位置，以便检测这个磁场。
3. 霍尔电压：霍尔元件置于上述磁场中，当有电流通过霍尔元件时，会产生一个与磁场强度成正比的霍尔电压。霍尔电压的大小直接反映了导线中电流的大小。
4. 信号处理：霍尔电压通常非常微弱，需要通过内置的信号调理电路（如放大器、滤波器等）进行放大和处理，使其成为适合远距离传输的标准电信号（如4-20mA、0-5V等）。
5. 输出与应用：处理后的信号可以被电动滑板的控制系统接收并解析，用于监控电机的工作状态，如电流是否超出安全范围、电机是否过载等，从而实现对系统的智能控制和保护。
二、具体应用
l 加速器调速功能：在电动滑板车的加速器中，通常会使用线性霍尔元件来实现调速功能。这种元件一般位于电动滑板车的右把手中，通过把手的不同转动角度来控制电流的大小，从而调节电动滑板车的速度。
l 刹车系统：在刹车系统中，电动滑板车一般会使用单极型霍尔元件或全极霍尔元件。当用户紧握刹车把手时，霍尔元件会通过磁场感应输出电压信号，使电机转速逐步减慢，直至滑板车停止运行。这种设计比普通的反馈制动系统更加灵敏快捷，大大提高了安全性。
l 小型无刷电机：电动滑板车的小型无刷电机通常会使用具有高稳定性的霍尔元件，这些元件内置反向耐压保护，能够在长时间使用中为骑行者提供更好的安全性和稳定性。
l 电流检测与保护：霍尔电流传感器还可以用于检测电动滑板车中的电流变化，实现过电流或短路保护。这种传感器能够实时监测电流变化，一旦检测到异常电流，可以迅速采取措施保护电路和电机，避免损坏。
l 电池管理系统：在电动滑板车的电池管理系统中，霍尔电流传感器可以用于测量电池的充放电电流，实现对电池状态的监测和保护，从而延长电池寿命并确保电动滑板车的安全运行。
三、示例产品
CH704 专为大电流检测应用开发的隔离集成式电流传感芯片。CH704 内置 0.1 mΩ 的初级导体电阻，有效降低芯片发热支持大电流检测：±50A, ±100A, ±150A, ±200A。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。
CH704：直插单芯片
Ø 工业级
Ø 工作电压：5V
Ø 绝缘耐压：4800Vrms
Ø 电流范围：±50A、±100A、±150A、±200A
Ø 带宽：100KHz
Ø 响应时间：＜2us
Ø 灵敏误差：±1%
CH704更适合需要大电流检测能力、高精度和高可靠性的应用，如电动车辆、工业电机控制、UPS 系统和大功率电源。
