TLE4972評估板：汽車電流傳感的利器

在汽車電子領(lǐng)域，精確的電流傳感對于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。英飛凌的TLE4972評估板為工程師們提供了一個便捷的平臺，用于評估和測試TLE4972磁電流傳感器在汽車應(yīng)用中的性能。今天，我們就來詳細(xì)了解一下這款評估板。

文件下載：Infineon Technologies TLE4972 EVAL STD PCB評估板.pdf

評估板概述

TLE4972評估板專為支持設(shè)計和評估而開發(fā)，幫助用戶熟悉TLE4972電流傳感器。完整的評估套件包括評估板和編程器板。編程器板為評估板上的傳感器供電，并方便與每個傳感器進(jìn)行快速簡單的接口連接。若不使用編程器板，用戶需外部提供電源。

交付內(nèi)容

交付內(nèi)容僅包含TLE4972評估板。

功能框圖

評估板包含三個TLE4972無芯磁電流傳感器，適用于三相系統(tǒng)測試。該板設(shè)計用于在低電壓系統(tǒng)（≤50 V）中安全運(yùn)行。為避免損壞筆記本電腦，建議在系統(tǒng)運(yùn)行時斷開編程器與筆記本電腦之間的USB電纜。

主要特性

• 三個TLE4972傳感器，用于三相系統(tǒng)測試。
• 板載EEPROM，用于存儲板設(shè)置。
• 與英飛凌電流傳感器編程器兼容。

評估板參數(shù)和技術(shù)數(shù)據(jù)

系統(tǒng)和功能描述

調(diào)試

• 若評估板與英飛凌編程器板配合使用，只需連接兩塊板并遵循GUI上的說明即可。
• 若評估板獨立使用，用戶需使用評估板連接器的引腳16（電源正端）和引腳20或22（電源接地端）為板提供5 V電源。為啟用板載LDO，引腳14也必須連接到5 V。

功能模塊描述

評估板由三個TLE4972電流傳感器、一個EEPROM、一個LDO調(diào)節(jié)器和一個連接器組成。三個TLE4972電流傳感器可精確感應(yīng)交流和直流電流；EEPROM用于存儲板設(shè)置；LDO調(diào)節(jié)器用于穩(wěn)定傳感器的電源電壓；連接器用于連接到英飛凌編程器板。

傳感結(jié)構(gòu)布局與指南

三個傳感器安裝在PCB上，并放置在PCB內(nèi)的電流軌上方。傳感器扭轉(zhuǎn)45°，以減少三相之間的串?dāng)_，同時不影響傳感器的頻率響應(yīng)和導(dǎo)體的插入電阻。電流軌有一個0.5 mm的S形狹縫。

系統(tǒng)設(shè)計

原理圖

為抑制高頻噪聲并滿足EMC和ESD要求，在傳感器的VDD引腳、AOUT和VREF引腳、OCD1和OCD2引腳分別添加了220 nF、6.8 nF和1 nF的旁路電容。此外，傳感器的OCD1和OCD2引腳連接到1 kΩ上拉電阻。同時，還實現(xiàn)了一個電壓調(diào)節(jié)器，為傳感器提供穩(wěn)定的電壓。

布局

評估板由兩個35μm的外層金屬化層和兩個140μm的內(nèi)層金屬化層組成。內(nèi)層用于承載傳感器感應(yīng)的高電流。AOUT和VREF走線在PCB上并行布線，以最小化輸出信號上的共模噪聲。此外，使用接地平面保護(hù)信號走線并減少寄生電感耦合。在TLE4972及其輸入和輸出引腳下方切割接地和電源平面，以避免渦流引起的誤差。

物料清單

連接器細(xì)節(jié)

系統(tǒng)性能

測試點

三個傳感器的輸出電壓以及OCD信號從評估板連接器測量。

測試結(jié)果

測量結(jié)果

• 靈敏度和偏移隨溫度的漂移：結(jié)果顯示，在整個溫度范圍內(nèi)，靈敏度極其穩(wěn)定，偏移較小。
• 頻率響應(yīng)：測量了三個傳感器中的兩個的頻率響應(yīng)（增益和相位），并與有限元方法（FEM）模擬結(jié)果進(jìn)行了比較。
• 串?dāng)_：串?dāng)_定義為相鄰導(dǎo)線產(chǎn)生的雜散磁場引起的靈敏度誤差。可通過微控制器軟件中的“矩陣補(bǔ)償方法”進(jìn)行補(bǔ)償，也可通過不同的傳感器定向來減少串?dāng)_。
• 熱性能：測量表明，當(dāng)通過大電流時，需要對評估板進(jìn)行冷卻。

模擬結(jié)果

• 導(dǎo)體和插入電阻：模擬了導(dǎo)體在有和沒有狹縫的情況下的電阻，并計算了插入電阻。
• 傳感器位移引起的傳輸因子誤差：展示了傳感器在x、y和z軸方向上位移時傳輸因子的變化。

注意事項

評估板僅用于評估和測試目的，并非商業(yè)產(chǎn)品，不適合批量生產(chǎn)。在使用評估板時，需注意安全預(yù)防措施，如在斷開或重新連接電線、進(jìn)行維護(hù)工作前，務(wù)必移除或斷開驅(qū)動器的電源；避免在逆變器中使用評估板時將編程器連接到筆記本電腦等。

TLE4972評估板為工程師提供了一個全面的平臺，用于評估TLE4972電流傳感器在汽車應(yīng)用中的性能。通過對評估板的詳細(xì)了解和測試，工程師可以更好地將TLE4972應(yīng)用到實際項目中。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。