Mesure de faibles courants avec la technique GMR

18 mars 2018, 11:04
Sonde de courant GMR IC ACS70331. Illustration : Allegro MicroSystems.
Sonde de courant GMR IC ACS70331. Illustration : Allegro MicroSystems.
Avec le premier circuit intégré (CI) exploitant l'effet de magnétorésistance géante (GMR = Giant Magneto-Resistive), à savoir la sonde de courant ACS70331, Allegro MicroSystems vise des applications de mesure de courants inférieurs à 5 A. La GMR est plus connue pour son application dans les têtes de lecture des disques durs. Elle est au moins 25 fois plus sensible que les sondes à effet Hall, même pour les faibles résistances série.

La nouvelle gamme de sondes a été développée pour les petits courants et une résolution de 1 mA avec une résistance série très basse de seulement 1 mΩ. Malgré le petit boîtier QFN (3 x 3 mm), les pertes dans cette résistance sont beaucoup plus faibles que pour la solution classique du shunt avec ampli-op à ses bornes. Les principales applications sont : chargeurs pour smartphones, tablettes, ordinateurs portables, radios et autres appareils autonomes. Cette sonde de courant convient en général aussi pour la détection de charges IdO, les applications de surveillance et de commande de petits moteurs.

La sortie tension analogique de la sonde, proportionnelle au courant mesuré, se caractérise par un faible bruit et un temps de montée rapide (typiquement 535 ns). La bande passante ressort donc à 1 MHz. Le CI ACS70331 est proposé en quatre sensibilités et tensions de décalage programmées en usine pour couvrir différentes gammes de courant.

La configuration différentielle des éléments GMR autour du conducteur de courant interne permet une réduction notable des champs de fuites magnétiques, et permet d'obtenir un fonctionnement stable, même en environnement magnétiquement perturbé. La sonde de courant nécessite une tension d'alimentation de 3,3 V et est spécifiée pour une gamme de température de –40 à 85 °C.
 
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