新能源领域怎样提高霍尔传感器的采样精度？

　　我们正在经历着一场能源转型，这场转型将彻底地改变我们获取存储和使用能源的方式。在今后的十年内，可以预见的是太阳能将会成为全球大部分地区最重要的能量来源。

　　国家能源局最新数据显示，截至2023年上半年，全国可再生能源装机突破13亿千瓦，达到13.22亿千瓦，同比增长18.2%，历史性超过煤电，约占我国总装机的48.8%，其中，水电装机4.18亿千瓦，风电装机3.89亿千瓦，光伏发电装机4.7亿千瓦，生物质发电装机0.43亿千瓦。

　　虽然可再生能源发展迅猛，但也是一个充满挑战的行业。随着可再生能源的需求日益提高，能源基础设施需要变得更加智能、更加高效、更加可及。

　　9月19日，德州仪器可再生能源半导体技术创新峰会上，德州仪器携合作伙伴共同分享了关于新能源的观点，同时也发布新款霍尔效应传感器TMCS1123与全新光耦仿真器产品。

　　TI在光伏领域还有不少独特的技术，是什么驱动了德州仪器不断在可再生能源里投资？

　　德州仪器深圳区的郑越认为，在清洁能源里，光伏因为其经济性、技术性等，光伏+储能成为热门的赛道。对于半导体行业来说，越来越多的光伏基站以及逆变器、储能的部署，给了上游芯片行业带来很多机会。传统火电、煤电基本用不到芯片，但光伏储能对于上游半导体芯片需求量达到了井喷式的发展。同样也可以倒推，上游芯片企业针对储能、光伏、充电桩领域的技术创新，设计出更好的、适用这个领域的产品，更有性价比的产品，推动行业进一步发展。

　　在可再生能源里，随着电气化和储能产品发展，电动汽车、新能源、OBC电气化等应用场合需要更多电流检测。随着工业自动化发展，需要更多能够实时检测、实时诊断，能够给更多物联网提供丰富信息，可再生能源高速发展的领域也驱动了市场的蓬勃发展，这些都会是TI的机会。

　　特来电副总经理黄建宾认为，可再生能源的挑战共有三点：一是间歇性较大，长时间稳定使用比较有压力，且分布式能源与现有网络连接是有挑战的问题；二是成本，虽然现在的成本比传统能源有所降低，但成本依然非常高；三是人才，世界还是需要大量技术人才输出支撑起这样的市场。

　　新能安储能研发总监苏志高认为，能源转型大背景下，电化学储能作为主要能源存储载体，成本占比较大，从用户角度来看，有两个痛点：一是长循环的寿命、安全的可靠性、长期的安全可靠性是长期的痛点，市场愈发希望电池和光储同寿，达到15年~20年；二是安全，包括高安全可靠性的电池管理系统和智能算法，诸如虚拟预测、电池内短路的预测、热失控提前预警的策略，并结合物联网的技术，建立大数据云端平台，做到云端协同。

　　古瑞瓦特储能产品线总监王飞飞认为，新能源的接入会给传统电网带来挑战，很多地方有弃光弃电，怎样对新能源做管理会是很大的挑战。对于光伏来说最关键的是发电量，除了提升面板转换效率外，光伏逆变器也对发电量提升做了很多工作，包括MPPT效率追踪、转转效率等，这就需要搭配更好的芯片。

　　随着产品越来越高的可靠性要求，业界对于器件层级的可靠性和要求越来越高。在传统高压领域涉及电流传感器，考虑到安全和可靠性因素，都会添加很多元器件、隔离电源，这些因素都增加了工程师在设计高可靠性电流采样的难度。怎么平衡成本、系统、复杂程度间的平衡，也是TI的需求方向。

　　目前，霍尔传感器已经在新能源领域有广泛的应用，但怎样提高霍尔传感器的采样精度是一个困难。

　　为了应对以上挑战，TI推出两款霍尔效应传感器，即一款超高性能的霍尔传感器TMCS1123和全新隔离产品光耦仿线系列。

　　TMCS1123的硬参数极为强大，具有1100VDC的更高增强型隔离工作电压，其最大灵敏度误差为±0.75%，在整个温度范围内的漂移为50ppm/°C，在整个生命周期内的漂移为±0.5%。TI在TMCS1123这款产品的设计和工艺上都有创新，所以最后能得出这样的强大的性能。

　　需要强调的是，TMCS1123没有使用光耦技术，与光耦不同，本质上是一个霍尔效应电流传感器。如果一定要给TMCS1123安排一个相关的隔离技术，可能它会更偏向于磁耦技术，因为它不同于传统数字隔离器以及隔离ADC，实质上是模拟信号的传输，而通用来看，光耦、磁耦和容耦传递的大部分都是数字信号。当然光耦和磁耦也有一定的传输模拟信号的能力，但是它们在设计上是完全不同的。

　　TI推出的光耦器件也称作模拟光耦器件，与传统的光耦技术对比，最根本的不同点是真正实现隔离的手段是不同的。光耦虽然成本相对适中，但是从性能、寿命、功耗和可靠性来说，这些都是相对被业界诟病。但是TI新款霍尔效应电流传感器TMCS1123能够做到与光耦兼容，在整个生命周期和温度范围内具有业内出色的增强型隔离和高精度，能够兼顾高可靠性、长寿命和低成本的特点。

　　如果我们对这两款产品进行比较，会发现它们的封装是不一样的，前一代TMCS1100产品的封装更小，TMCS1123的封装比较大一些，这取决于TI对于隔离等级的考虑。

　　在高压系统里，为满足系统对于隔离等级的要求，需要芯片满足一定爬电距离的要求，TMCS1123能够支持中级爬电距离和绝缘要求的，而那对于前一代产品来说，它只是支持基础绝缘要求，也称作基础隔离。

　　根据这两种隔离等级的要求，对于封装也是有特定的要求的。比如，基础绝缘只要求爬电距离是4.1毫米，但是增强绝缘需要翻倍，大约需要8.1毫米的爬电距离。所以这就是TI两代产品在封装上带来差异的最主要的原因。

　　根据德州仪器技术经理付杨的介绍，设计TMCS1123这款产品的初衷是为了在市场上能够体现这个产品的价值，同时关注了行业的痛点。在行业里，大家普遍的反馈是相比于分流器的方案来说，霍尔效应电流传感器的精度比较低。所以TI在这个方面花了很大的精力，比如采样的误差、温度的漂移、长时间工作寿命，以及使用寿命上的漂移，在这些干扰项上TI都做了优化。

　　此外，隔离的等级也是一方面。在长期隔离产品的技术积累上，TI能够解决像绿色能源这一类行业里面遇到的问题，并进行产品创新和技术突破。行业的挑战包括对于精度的高要求，对于隔离等级不断提升的要求，以及对于产品可靠性不断提升的要求。“目前我们在客户端相对比较快的一些项目上看到的都是正面的反馈。”

　　另一款信号隔离半导体技术的全新光耦仿真器产品系列是TI第一款与业内常见的光耦合器引脚对引脚兼容的光耦仿真器，可无缝集成到现有设计中，同时能充分发挥基于二氧化硅 (SiO2) 的隔离技术的独特优势。型号包括ISOM8711、ISOM8110、ISOM8710等。

　　过去工程师常用选择集成LED来隔离信号，但光耦合器需要预先进行超裕度设计，用于补偿LED不可避免的老化效应。TI的光耦仿线隔离栅无需进行超裕度设计，可完全消除LED的老化效应。

　　从参数来看，SiO2隔离栅具有500VRMS/μm高介电强度，新器件产品系列可为终端产品设计提供长达40多年的保护。光耦仿线VRMS 的隔离保护，同时降低高达80%的功耗。此外，该产品系列可耐受–55°C ~ 125°C的宽工作温度范围，可提供比光耦合器高多达10倍的共模瞬态抗扰度。

　　付杨强调，可以看到TI的新产品重点强调器件的寿命、温漂及初始采样精度，这些都是TI花了很大的精力，运用不同设计提高的，所以新品相比于同类型的电流采样产品极具优势。

　　不止如此，新产品使用非常简单，不需要使用分流器加芯片的方案，一颗芯片既集成了不需要隔离的工件，又不需要加上数字隔离器以及分流器，所以整体使用非常便捷，整体系统设计非常简洁。所以这也是为什么它可能之前看起来精度会比较低，但是大家还是会愿意使用的原因。

　　在绿色能源领域，为了进一步减小方案尺寸，使系统更加紧凑，提高能源变换效率，目前趋势还是尝试使用第三代宽禁带半导体来实现更高的开关频率，由此带动尺寸缩减、功率密度提升、电源动态效果提升，开关的频率越高，整个环路的带宽就会越高。

　　霍尔效应电流传感之前比较常见的缺点是它的精度、长时间工作带来的漂移以及温漂会相比于分流器的采样方式更低一些，这是公认的缺点，而新产品就是为了解决这些缺点而引入新技术。

　　“我们目前在官网上有销售的渠道，但是这个产品并没有任何改变我们任何的销售策略。我们非常欢迎各种类型的客户通过TI所支持的各种渠道来下单和购买。”付杨如是说。

　　关键字：编辑：付斌 引用地址：新能源领域，怎样提高霍尔传感器的采样精度？

　　上一篇：Nexperia双通道500 mA RET可在空间受限的应用中实现高功率负载开关

　　下一篇：GaN Systems 推出第四代氮化镓平台 突破能源效率瓶颈 加速应用版图拓展

　　日前，德州仪器(TI) 宣布推出三款支持高效率及高功率密度的宽泛输入电压同步 升压控制器 。 LM5122Q 多相位升压控制器可提供业界最宽的输入输出电压范围，而低静态电流 TPS43060 与 TPS43061 升压控制器则支持1 MHz 工作频率，采用小型QFN 封装。 与非同步升压控制器相比，TI 最新同步升压控制器可通过采用同步开关代替续流二极管将效率提高达10%。无损电感DCR 电流传感可进一步提高效率，减少热耗散，从而可节省板级空间，降低材料清单成本。每款升压控制器都支持热关断、频率同步、打嗝模态电流限制以及可调线路欠压锁定功能。 LM5122Q 是一款符合AEC-Q100 标准的同步升压控制器，支

　　推出首款输出电压高达100V的汽车级多相位同步升压控制器 /

　　凭借屡获殊荣的DLP Cinema DMD，该芯片组能够在挡风玻璃上呈现色彩斑斓、信息丰富的图像 2015年8月4日，致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下友尚推出德州仪器（TI）首款专为车载平视显示（HUD）应用而设计的DLP 芯片组--- DLP3000-Q1，其中包括DLP 0.3英寸的WVGA数字微镜器件（DMD）和DLPC120控制器。 大联大友尚代理的TI的这款全新芯片组将DLP（数字光源处理技术）技术完美的图像质量与汽车电子可靠性完美结合，实现了能够带来业界最宽视野（FOV）的平视显示器。此外，它还实现了更高的亮度、更丰富的色彩和更高的对比

　　）首款专为车载平视显示 /

　　为采用 C55x 与 C64x+ DSP 进行设计的开发人员推出业经验证的免费 Telogy Software™ 语音处理模块

　　日前，德州仪器 (TI) 宣布推出一套用于创建语音转码与 VoIP 媒体网关解决方案的高稳健型语音与传真处理模块，进一步丰富了其广泛的语音处理软件。Voice Library Version 1.0 (VoLIB) 与 Fax Library Version 1.0 (FAXLIB) 建立在 TI 业经验证的 Telogy SoftwareTM 基础之上，首次以目标代码形式针对 TI TMS320C55x 超低功耗 (ULP) 及 TMS320C64x+ 数字信号处理器 (DSP) 提供。VoLIB 与 FAXLIB 结合 TI DSP 技术，可缩短开发时间，并可为 OEM 厂商提供一个开放式环境，帮助他们利用 TI 语音及传

　　德州仪器高级技术市场开拓工程师刘学超说，LED技术的发展需要驱动技术发展相配合。现今的LED市场规模为1亿美元，未来3~5年还将扩张10倍以上。   对于中国市场，美国国家半导体亚太区市场经理黎志远引用iSuppli公司对中国LED驱动器Ic市场的预测，在全球经济和电子产业沉陷衰退之际，中国LED驱动器Ic市场2009年仅增长1%,从2008年的1.153亿美元上升到1.16s亿美元。但是，2010年增速将会加快到9.6%,规模将达到1.277亿美元。预计2013年中国LED市场将达到1.39亿美元。   展望2010年。随着全球景气逐步回温，2009年出现衰退的汽车、通讯用LED驱动IC市场可望回稳，

　　电流的 测量 采用磁平衡式霍尔电流 传感器 传感器可测量从直流到100kHz的交流量 在自动测控系统中,常需要测量和显示有关电参量。目前大多数测量系统仍采用变压器式电压、电流 互感器 ,由于互感器的非理想性,使得变比和相位测量都存在较大的误差,常需要采用硬件或软件的方法补偿,从而增加了系统的复杂性。 采用霍尔检测技术,可以克服互感器这些缺点,能测量从直流到上百千赫兹的各种形状的交流信号,并且达到原副边不失真传递,同时又能实现主电路回路和电子控制电路的隔离, 霍尔传感器 的输出可直接与单片机接口。 因此霍尔传感器已广泛应用于微机测控系统及智能仪表中,是替代互感器的新一代产品。在此提

　　在测量系统中的应用 /

　　因其低成本、隔离性以及可以实施更多输出电压的方便性，反向转换器广受欢迎。就多输出反向而言，可利用控制电路反馈来严格稳压一个输出电压（一般为最高功率输出）。我们一般通过将变压器绕组与主稳压绕组紧密耦合，来添加额外的输出。我们可能会添加一些线性稳压器或 DC/DC 开关，或者不对输出进行稳压。最后一种选项最为有效，但很多时候在输出重或轻负载而主输出电压的负载却相反时，电压稳压承受巨大的负担。这种交叉稳压问题主要取决于变压器漏电和绕组结构，也取决于其它寄生电路组件。许多极端情况中的一种是主输出重负载，而未稳压绕组完全空负载。变压器次级绕组上出现的任何电压振铃通常都由输出整流器来峰值检测，从而使未稳压输出电压极大增加。这种情况下，输出电压升

　　有些应用设计对系统的交换式电源供应提供电压输出的速度有更高要求，图 1 就是这类电源供应系统的自举升压（ bootstrap ）电路，亦称启动电路。在交换式电源的功率因子修正式（ PFC ）前置稳压器里，电路的脉冲宽度调变器（ PWM ） IC1 会从缠绕在升压电感 L2 磁核心及二极管 D1 的辅助线 上汲取正常操作所需的电源。 图 1 ：在传统交换式电源供应的自举升压电路里，涓流充电电阻 RT 和电容 CH 会提供启动电源给脉冲宽度调变器与控制器 IC1 电阻 RT 和电容 CH 共同组成

　　软件可升级的 TMS320DM642 处理器在提供高质量视频的同时，支持未来标准与增强性能 2006 年 11 月 28日，北京讯 日前，德州仪器（ TI）宣布全球领先的一体化协作通信解决方案供应商宝利通公司 (Polycom,Inc.) 在其新推出的 Polycom HDX 9000 系列中采用了多个TI 高性能数字媒体处理器，Polycom HDX 9000系列平台具有高度灵活性及优异的性能，可支持包括高清在内的视频协作应用，此外，其通过实现具有高清语音、高清视频与高清内容共享的虚拟会议，能显著提高工作效率。（更多详情，敬请参见： 。) HD

　　研讨会 : 用于感测应用 带可配置信号链元素的新型 MSP430™ MCU

　　【电路】夏尔YB-5T,YB-5TL,YB-5TI,YR-5M温热饮水机电路图

　　Microchip 喊你快来打造你的理想型单片机，智能门铃、百元京东卡等【80份】好礼等你赢！

　　报名赢【挂灯、浴巾】等好礼｜TI MSPM0家用电器和电机控制应用详解

　　立即报名 STM32全国巡回研讨会即将开启！（走进11城，9/12-10/27）

　　NFC/RFID掀起物联革命：一文看懂复旦微电“安全识别”产品线日，上海复旦微电子集团股份有限公司（简称“复旦微电”）在IOTE 2023第二十届国际物联网上向大众展示超高频RFID系列标签芯片及读写器芯片、汽车电子、通道芯片、NFC标签及读写芯...

　　9月22日，英特尔正式发布超能云终端3 0（UCC 3 0），为企业转型数字化再添新方案。...

　　Arduino 的用户群不断多元化，已不止业余爱好者，越来越多的企业级应用正在采用瑞萨电子 1000 万美元的投资使 Arduino 能够推出 Uno ...

　　对于工程师来说，挑选一款合适的处理器进行开发是尤为重要的一步，而如何挑选一款适合自己设计研发的核心板，今天我们就以ST公司的MP1系列 ...

　　在树莓派 4 单板计算机推出 4 年后，树莓派 5 终于到来，最新版主要提升性能，添加了对 PCIe 2 0 的支持，4GB售价为 60 美元（ ...

　　我的STM32学习之路（1）---STM32概述（Cortex-M3）

　　村田稳定、长效的负离子/活氧发生器助力智能家电厂商打造未来健康生活空间

　　STM32CUBEMX(12)--IIC，12864OLED(0.96寸)移植

　　西门子精彩视频限时免费利用电子产品生命周期管理 (PLM) 更快地交付更多产品

　　【免费申请】英飞凌PSoC 62S4 先锋套件 （CY8CKIT-062S4）