霍尔器件在智能电表中的应用——防窃电和电流检测

智能电表是智能电网的智能终端,除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外,为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能,智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。

根据霍尔效应做成的霍尔器件,就是以磁场为工作媒体,将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出,使之具备传感和开关的功能。



霍尔器件在智能电表中主要应用于其中2个方面:防窃电和电流检测




霍尔器件应用于防窃电:

利用开关霍尔来感应外加磁场,记录窃电

至少需要5个传统的1D开关霍尔来实现

Allegro 3D霍尔A1266实现全方位检测

简化电表内部结构设计



A1266 介绍:

主要应用

接近检测:游戏机   消费电子

反窃应用:智能电表 游戏机 自动贩卖机

主要特点

三轴感应高灵敏度(BOP=5G)

低功耗(<10µA)

工作电压可低至2.5V

SOT23-5贴片小封装


内部集成2个垂直霍尔和1个水平霍尔,可以检测任何方向的磁场

可以实现任何方向的反窃功能

南北磁场均可检测

2.5to 5 V 工作电压和低功耗

输出模式可选

SOT23-5封装 (LH)



3D 磁场检测


传统霍尔需要3个霍尔,并且安装在不同的方向,无法在单片PCB上实现全贴片3D检测

A1266: 空间和成本的节省




相比传统3D检测,可以实现80% 的空间节省贴片工艺,无需插件工序

A1266应用电路



电流检测




ACS724/5: 高精度带共模抑制电流传感器(SOIC8)



使用差分霍尔检测: >>10x外部磁场抑制

工作电压: 3.3V(ACS725) 和5V(ACS724)

温度:   -40 to 150 °C

120 kHz 带宽

无磁芯设计:没有磁滞效应

ACS712的升级版,脚位兼容

输出误差+/- 1%

原边导通电阻0.85mW,

2400VRMS绝缘电压: UL60950-1 2nd   认证, 工作电压500 Vrms

爬电距离3.9mm (ACS712 只有2 mm).


ACS724/25 优势总结



有效抵御外界磁场干扰,无需外加磁场屏蔽

单向和双向电流检测均可

3.3V(ACS725)和5V(ACS724)齐全

原边导通电阻0.8mOhm.

爬电距离4mm

利用先进的温度补偿,获得良好的精度.


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