電流傳感器TLI4971/TLE4971 120A三相測量板深度解析

在電子工程師的日常工作中，電流傳感器的應用十分廣泛，尤其是在高壓應用場景下，一款性能出色的電流傳感器能為整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供堅實保障。今天我們就來詳細探討一下英飛凌的TLI4971/TLE4971 120A三相測量板。

文件下載：Infineon Technologies TLI4971 EVAL 120A評估板.pdf

一、引言

1.1 三相評估板概述

TLI4971 EVAL 120A / TLE4971 EVAL 120A板是為支持設計和評估而開發(fā)的三相測量板。為了將傳感器PCB與英飛凌通用評估板（CUR SENSOR PROGRAMMER）連接起來，測量板上安裝了一個連接器。關于通用編程器板和接口GUI的詳細描述可在“Programmer User Manual”應用筆記中找到。

這里有個問題值得思考，為什么要將傳感器PCB與通用評估板連接起來呢？其實，這樣做可以方便工程師對傳感器進行編程和調試，提高開發(fā)效率。

1.2 訂購信息

工程師在訂購相關產品時，一定要準確核對訂購編號，避免出現(xiàn)錯誤。

二、板卡描述

2.1 層疊結構

TLI4971 EVAL 120A / TLE4971 EVAL 120A板由四層組成。兩個外層的金屬化厚度為140μm，內層的金屬化厚度為35μm。

這種層疊結構和材料的選擇是如何影響板卡性能的呢？外層較厚的金屬化可以提供更好的電氣性能和散熱性能，而內層的厚度則是在保證電氣性能的同時，控制成本和板卡厚度。

2.2 引腳描述

測量板的引腳功能十分關鍵，它決定了板卡與其他設備的連接和通信方式。

在實際設計中，工程師需要根據這些引腳功能來進行電路連接和信號處理，確保各個功能的正常實現(xiàn)。

三、熱性能

3.1 熱評估

為了評估熱性能，采用了特定的參考板。該三相板是英飛凌為高電流和高壓應用推薦的參考板，因為其設計滿足間隙和爬電距離的要求。

在評估過程中，進行了多次測量，包括安裝散熱器和使用風扇冷卻的情況。通過對測量數(shù)據的分析，還得到了描述傳感器熱行為的等效電路圖。

這里大家可以思考一下，散熱器和風扇的使用對熱性能的提升有多大呢？從實際測量結果來看，它們能夠有效地降低板卡的溫度，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.2 熱行為比較

將英飛凌的無引腳傳感器封裝與競爭對手的有引腳電流傳感器封裝進行了熱行為比較。由于TLI4971的大暴露焊盤具有高導電性，溫度可以更好地分布到PCB上。而有引腳封裝（如測試的SOIC - 16競爭對手封裝）則存在散熱不佳的問題。

從紅外圖片可以明顯看出，在50A電流下，TLI4971的封裝溫度為46.7°C，而競爭對手的有引腳傳感器封裝溫度高達121°C。這充分體現(xiàn)了英飛凌無引腳傳感器封裝在散熱方面的優(yōu)勢。

四、免責聲明

在使用3 - 相傳感板時，必須仔細閱讀并理解以下安全預防措施：

• 傳感器板上的傳感器設備僅提供功能隔離，用戶需要自行確保高壓和低壓域之間的適當電壓隔離，以防止受傷或死亡。
• 操作員需要為3 - 相傳感器板添加額外的隔離，以保護用戶免受高壓危害。
• 該設計使用未受保護的高壓，因此只有熟悉電力電子高壓應用和相關機械的人員才能在高壓環(huán)境中進行傳感器板的安裝、啟動和后續(xù)維護。
• 3 - 相傳感器板上的傳感器在傳感操作期間可能會變熱，在沒有額外冷卻或散熱器的情況下，板卡不能連續(xù)承載高電流（最大20Aoc）。
• 驅動或負載的錯誤應用或安裝可能會導致組件損壞或縮短生產壽命。
• 使用TLI4971的傳感板包含對靜電放電（ESD）敏感的部件和組件，在安裝、測試、維修或修理該組件時需要采取靜電控制預防措施。

這些安全預防措施是保障工程師人身安全和設備正常運行的重要保障，大家一定要嚴格遵守。

總之，TLI4971/TLE4971 120A三相測量板在設計和性能上都有很多值得我們學習和借鑒的地方。在實際應用中，我們要充分發(fā)揮其優(yōu)勢，同時也要注意安全問題，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。希望這篇文章能對大家有所幫助，如果你在使用過程中有任何問題，歡迎隨時交流。