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CL5941-CL 发布时间 时间:2025/12/27 23:41:30 查看 阅读:16

CL5941-CL是一款由Consonance(中科微)推出的高精度、低功耗霍尔效应电流传感器芯片,广泛应用于需要隔离式电流检测的场合。该器件采用先进的磁调制技术,结合片上集成的高灵敏度霍尔元件和信号调理电路,能够在无需外部磁芯的情况下实现对交流、直流或脉冲电流的非接触式测量。CL5941-CL具备优异的温度稳定性和长期可靠性,适用于工业控制、电源管理、电动汽车、储能系统以及新能源发电等高要求的应用场景。该芯片采用紧凑型表面贴装封装,便于集成到PCB中,并提供电气隔离功能,有效提升系统的安全性和抗干扰能力。其工作原理基于霍尔电压与外加磁场强度成正比的关系,通过导体周围的电流产生磁场,进而被内部霍尔元件感知并转换为标准输出电压信号。CL5941-CL支持单电源供电,具有宽输入电流范围和良好的线性度,典型响应时间短,可快速响应负载变化,确保系统实时控制的准确性。
  该芯片内置精密放大器和温漂补偿电路,显著降低了因环境温度变化引起的测量误差,提升了整体测量精度。此外,CL5941-CL具备较强的抗外部磁场干扰能力,尤其在复杂电磁环境中仍能保持稳定的性能表现。其输出形式通常为模拟电压输出,与常见的ADC接口兼容,方便微控制器进行采样和处理。由于采用了无磁芯设计,CL5941-CL相比传统电流互感器或霍尔开环/闭环传感器具有更小的体积和更低的成本,同时避免了磁饱和问题,适合大动态范围电流检测需求。整体而言,CL5941-CL是一款集高性能、小型化、高可靠性和易用性于一体的现代电流传感解决方案。

参数

类型:霍尔效应电流传感器
  供电电压:4.5V ~ 5.5V
  静态输出电压:2.5V(典型值)
  灵敏度:60mV/A(典型值)
  测量范围:±30A
  非线性度:±0.5% FS
  响应时间:<5μs
  工作温度范围:-40°C ~ +125°C
  隔离电压:3000VRMS(1分钟)
  输出方式:模拟电压输出
  封装形式:SOP8(宽体)
  带宽:DC ~ 200kHz
  失调电压温漂:±0.05mV/°C
  增益温漂:±0.1%/°C

特性

CL5941-CL的核心特性之一是其高精度的电流检测能力,得益于内部集成的高灵敏度霍尔元件与先进的信号调理电路协同工作,能够实现高达±0.5%的非线性误差控制,确保在整个测量范围内输出信号的高度线性。这一特性使其非常适合用于对精度要求较高的工业自动化设备、伺服驱动器和高效率开关电源中,作为反馈环路的关键组成部分。其典型灵敏度为60mV/A,在±30A的测量范围内可提供±1.8V的变化量叠加在2.5V的偏置电压上,便于后续ADC模块直接采集处理。更重要的是,该芯片具备出色的温度稳定性,内部集成了动态温漂补偿机制,有效抑制了由于环境温度波动导致的零点漂移和增益漂移,使得即使在-40°C至+125°C的宽温范围内也能维持稳定的测量性能。
  另一个关键特性是其优异的响应速度和宽带宽表现。CL5941-CL的响应时间小于5微秒,带宽可达DC至200kHz,能够准确捕捉快速变化的电流信号,包括高频PWM控制下的电流纹波,这在变频器、逆变器和电机控制系统中尤为重要。同时,该器件支持直流、交流及脉冲电流的全范围检测,不受电流类型限制,适用性广泛。其电气隔离能力达到3000VRMS,符合基本绝缘安全标准,可在高压侧与低压控制电路之间建立可靠的隔离屏障,提高系统安全性。
  CL5941-CL采用无磁芯设计,不仅减小了整体尺寸,还避免了传统铁氧体磁芯可能发生的磁饱和现象,从而保证在瞬态大电流冲击下仍能正常工作而不失真。这种设计也大幅降低了生产成本和装配复杂度,有利于大规模自动化生产。此外,该芯片具有低功耗特性,工作电流仅为15mA左右,有助于降低系统整体能耗。SOP8宽体封装提供了良好的散热性能和爬电距离,增强了在高湿度、高污染工业环境下的长期运行可靠性。综合来看,CL5941-CL以其高精度、快响应、强隔离和小体积等优势,成为现代电力电子系统中理想的电流检测方案之一。

应用

CL5941-CL广泛应用于多个需要高精度、隔离式电流检测的技术领域。在工业自动化中,它常用于伺服驱动器、PLC电流监控模块以及电机驱动控制系统中,作为电流反馈单元,实现精确的转矩控制和过流保护功能。在电源管理系统中,该芯片可用于通信电源、服务器电源、UPS不间断电源等设备中的输出电流监测,帮助提升电源效率并实现故障预警。在新能源领域,CL5941-CL被广泛部署于光伏逆变器、储能变流器(PCS)和电动汽车车载充电机(OBC)中,用于电池充放电电流的实时检测,保障能量转换过程的安全与高效。
  此外,在电动车辆相关应用中,CL5941-CL可用于电机控制器内的相电流采样,配合FOC(磁场定向控制)算法实现精准的电机控制;也可用于动力电池管理系统(BMS)中进行总线电流监控,防止过流、短路等异常情况发生。在智能电网设备如智能断路器、漏电保护器中,该芯片凭借其快速响应能力和高隔离电压特性,能够有效识别故障电流并及时切断电路,提升用电安全性。在家电领域,高端变频空调、洗衣机和冰箱的压缩机驱动电路也开始采用此类霍尔电流传感器以替代传统的分流电阻+隔离运放方案,从而简化设计、提高可靠性。
  由于CL5941-CL具备SOP8封装和表面贴装工艺兼容性,特别适合高度集成化的PCB布局,广泛用于模块化电源、数字电源板卡、工业I/O模块等紧凑型电子产品中。其模拟电压输出接口易于与MCU、DSP或FPGA连接,无需额外的信号隔离器件即可完成安全的数据采集,极大简化了系统设计复杂度。总体而言,CL5941-CL凭借其多功能性和高可靠性,已成为现代电力电子系统中不可或缺的核心传感元件之一。

替代型号

CH701-30A
  ACS772LLCTR-30AU
  CAS-30A

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