英飞凌电流传感器芯片TLE4973 介绍

  TLE4973是英飞凌在前两代电流传感器TLE4971和TLE4972基础上推出的新一代产品，该芯片是业内首款满足ASIL B功能安全的电流传感器芯片，同时其全新的封装设计体现了英飞凌在半导体技术领域的持续创造新兴事物的能力和颠覆传统的开拓精神。在上一篇文章《》中我们重点介绍了TLE4973针对OBC/辅驱/EDC等应用的集成导体式类别（TLE4973- Axxx，TLE4973- Rxxx），本文将

  TLE4973利用片内的差分霍尔来感知芯片外电流产生的磁场实现测量电流的目的。

  其中集成导体式产品（PG-TISON-8封装）电流流经芯片内部，优点是整个传感器在封装完成之后进行调校，所以精度较高，但是受制于内部导体的阻抗，所以可测电流有效值一般低于100A。英飞凌该封装的产品达到了0.22mΩ的导通阻抗，处于业内领先水平。前文曾有更为详细的对比。

  外置导体的优势是待测电流不流经芯片本体，因此不会在芯片内造成热累积，所以可测电流范围能够达到2KA以上，相较于使用磁芯进行聚磁的电流传感器模块来说，这种方案在成本和体积上都更有优势，目前正受到慢慢的变多的用户青睐。TLE4973- xE35主要是采用PG-VSON-6和PG-TDSO-16两种封装。PG-VSON-6因为体积较小，更适合于铜排载流的场合，PG-TDSO-16则推荐应用于PCB载流。

  独特的单总线数字通讯功能使MCU可实现对板上最多8个TLE4973的自动寻址和通讯，即占用最少的MCU资源实现功能的最大化，通过数字通讯可实现的功能包括：

  用户仅需采用一个型号即可以粗调实现下面9种灵敏度，之后可以再在粗调基础上再实现±15%的灵敏度精调，由此减少用户管理的型号种类。

  TLE4973后缀为S0001的产品能配置为单端输出、半差分输出、全差分输出模式，采用差分输出模式在输出信号PCB走线较长时可提高抗干扰能力，同时可提高测量精度。

  通过发送指令给芯片，芯片的模拟输出会输出指定值，用户采样该值做验证。OCD功能自检用于检验内部过流检测比较器是否正常。

  另外，需要着重说明一下，DCDI可兼容5v/3.3v供电的MCU，因DCDI内部为OPEN DRAIN结构，因此能将其信号上拉至MCU电平，以此来实现TLE4973---MCU方向信号的兼容；而对于DCDI的接收信号，大于1.6v视为高电平，低于1v视为低电平，因此无论是5v还是3.3v供电的MCU，其输出信号均能被TLE4973识别，以此来实现MCU---TLE4973的方向信号传输。

  简单来说平面S-Bend方案相较于平面Straight方案的阻抗上升大，但是crosstalk（相间互扰）较小；相较平面方案，垂直安装方案对芯片相对位置变化敏感性更低。具体可在我司官网进行有关误差评估。

  该模块使用了英飞凌的下一代芯片技术 EDT3（SI IGBT）和 CoolSiC™ G2 MOSFET ,实现在 750 V 和1200 V 电压等级内达到 300 kW 的功率。其PIN脚的铜排在结构上进行了优化，可方便地嵌入内置TLE4973-xE35芯片的Swoboda电流传感器模块，覆盖从500A -2500A 量程的所有测量需求。用户仅需要对该模块进行配置后就可以使用，无需进行结构设计和仿真。

  Swoboda模块的频率响应图如下，可知带宽达到100Khz以上，因此可完全覆盖电驱应用所需的采样频率。

  以上评估板能够正常的使用相关编程板进行编程和调试，该编程板也可以对用户自行设计的板上的TLE4973进行编程。

  利用与编程板配套的软件可以方便地对片内的EEPROM或寄存器进行访问，也能轻松实现数据记录仪的功能，对温升、电流等进行多点采集记录，进而做评估相关系统指标。

  如上所述，TLE4973芯片凝聚了英飞凌的创新思维和匠心设计，覆盖了各种应用场景，为用户更好的提供了多种解决方案，同时配套有相关仿真软件和开发工具以方便用户使用。TLE4973是电流传感器数字化的先行者，为电力电子设备未来更加小型化，智能化贡献了力量。

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