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C3951 发布时间 时间:2025/9/20 16:59:22 查看 阅读:8

C3951是一款由Allegro MicroSystems公司生产的高性能霍尔效应电流传感器集成电路(IC),专为高精度、隔离式电流检测应用而设计。该器件采用先进的磁调制技术,能够准确测量交流、直流和脉冲电流,广泛应用于工业电机控制、电源管理、电池管理系统以及电动汽车等领域。C3951集成了一个高灵敏度霍尔传感器和信号调理电路,封装在一个紧凑且易于使用的单一封装中,具备良好的热稳定性和抗外部干扰能力。其工作原理基于霍尔效应:当载流导体周围产生磁场时,集成在导体附近的霍尔元件会感应到该磁场,并将其转换为与电流成正比的电压信号输出。C3951内部的铜导体具有非常低的电阻,从而减少了功率损耗并提高了整体效率。此外,该器件支持双向电流检测,具备宽动态范围和快速响应特性,能够在极端温度条件下保持稳定的性能表现。由于其内置的电气隔离特性,C3951无需额外的光耦或变压器即可实现主电路与控制电路之间的安全隔离,大大简化了系统设计复杂度。

参数

器件型号:C3951
  制造商:Allegro MicroSystems
  传感器类型:霍尔效应电流传感器
  测量类型:AC/DC电流检测
  电流检测范围:典型±30A至±200A(具体取决于版本)
  输出类型:模拟电压输出
  供电电压:4.5V 至 5.5V(典型5V)
  静态输出电压(零电流):VCC/2(约2.5V)
  灵敏度:典型值为64 mV/A 或根据具体后缀变体调整
  工作温度范围:-40°C 至 +150°C
  响应时间:<5μs
  非线性度:<1%
  总输出误差(含偏移、增益、线性度):<±2%
  隔离电压:高达2100 VPK(UL认可)
  封装类型:CB封装(表面贴装型,带集成导体)
  导体电阻:典型100μΩ
  耐压等级:符合UL 60950和IEC 60950标准

特性

C3951的核心优势在于其高度集成的设计与卓越的电气隔离性能。该器件将高精度霍尔传感元件与低阻值铜导体集成在同一封装内,实现了无接触式电流测量,避免了传统分流电阻带来的能量损耗和热问题。其内部磁路经过优化设计,有效降低了外部杂散磁场对测量结果的影响,提升了系统的抗干扰能力。C3951采用比例式输出架构,即输出电压与电源电压成比例关系,因此即使在电源波动的情况下也能维持较高的测量精度。该器件具备出色的温度稳定性,内部集成了温度补偿电路,确保在整个工作温度范围内输出漂移最小化。
  另一个关键特性是其快速响应能力,响应时间小于5微秒,使其非常适合用于需要实时监测电流变化的应用场景,如逆变器、伺服驱动器和开关电源中的过流保护功能。同时,C3951具有较低的插入损耗,因为其导体路径的电阻极小,通常仅为100微欧左右,这意味着在大电流通过时产生的热量极少,有助于提升整个系统的能效。
  安全性方面,C3951提供了高达2100 VPK的峰值隔离电压,满足国际安全标准(如UL和IEC),适用于需要功能隔离或安全隔离的高压系统。这种固有的隔离能力不仅增强了操作人员的安全性,也防止了高压侧故障对低压控制电路造成损坏。此外,该器件采用表面贴装CB封装,便于自动化生产装配,并节省PCB空间,适合高密度布局设计。所有这些特性共同使C3951成为现代电力电子系统中可靠、高效且安全的电流传感解决方案。

应用

C3951被广泛应用于多个高要求的工业与消费类电子产品中。在工业自动化领域,它常用于电机驱动器中进行相电流检测,以实现精确的矢量控制或直接转矩控制,从而提高电机效率和运行平稳性。在可再生能源系统中,例如太阳能逆变器和风力发电变流器,C3951可用于直流母线电流监测,帮助实现最大功率点跟踪(MPPT)和系统保护功能。
  在电动汽车和混合动力汽车中,C3951可用于车载充电机(OBC)、DC-DC变换器以及电池管理系统(BMS)中进行充放电电流监控,确保电池工作在安全范围内,延长使用寿命。其高隔离电压和宽温度范围特别适合车载恶劣环境下的长期稳定运行。
  在通信电源和服务器电源系统中,C3951可用于负载电流检测和过流保护,保障关键设备持续供电。此外,在不间断电源(UPS)、储能系统(ESS)以及智能电表等应用中,该器件也能提供精准可靠的电流反馈信号,支持数字化控制算法的实施。
  由于其模拟输出接口简单易用,C3951可以无缝连接到微控制器、DSP或ADC模块,适用于各种闭环控制系统。无论是需要高精度测量还是快速故障响应的场合,C3951都能胜任,是现代电力电子系统中不可或缺的关键传感组件。

替代型号

ACS772
  ACS37800
  CAS-30-S

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