新型电流隔离检测系统设计：IR2175在电力电子中的应用

本文主要探讨了电源技术领域中的一种新型电流隔离检测系统设计方案。电流隔离技术的核心在于在主电路与接收电路间无物理连接的前提下，通过非导线方式传输电信号，常见的隔离方法有磁场能量变压器和光能（如光导发光元件）。在现代电力电子系统中，由于集成控制电路的广泛应用，对电参数的实时、准确和安全监测变得至关重要。主电路电流的检测和保护电路对于系统的稳定性和可靠性起着关键作用，要求检测电路具备高精度和高线性度，同时必须具备电气隔离特性。 当前市场上的电流隔离传感器种类繁多，如隔离放大器TPS5904和电流霍尔传感器。霍尔传感器以其性能优良、可靠性高和测量精确的特点，被广泛应用，但价格相对较高。文中特别提到了IR公司的IR2175线性电流传感器，它作为一款成本效益高的解决方案，能精确检测电流信号，具有良好的隔离效果，支持模拟信号到数字信号的转换，无需A/D输入接口。这款传感器适用于各种应用场合，如伺服电机驱动的高速打印机、包装机械、工具以及工业自动化设备，如机器人。 IR2175单片电流传感IC设计有以下特点： 1. 最大耐压600V，适合处理高电压环境。 2. 通过外接并联电阻感知电机电流，将模拟信号转化为分立的PWM信号，电压范围宽（3.3V-15V）。 3. 输入电压波动小（+/-260mV），具有良好的温度补偿特性，增益温度漂移仅为130kHz/°C。 4. 具备过压保护功能，能在IGBT短路时确保电路安全。 5. 共模噪声免疫能力强，提供漏极开路输出，有助于防止过流情况，且过流关断响应时间仅2us。 6. 适合紧凑封装，如8脚PDIP或SOIC，适用于对尺寸和效率有较高要求的自动化系统。 本文详细介绍了新型电流隔离检测系统的设计思路，重点推荐了IR2175这款低成本高效率的线性电流传感器，为电源技术领域的工程师提供了实用的参考方案，以满足日益增长的电力电子系统对电流检测和隔离技术的需求。