與任何半導(dǎo)體器件一樣，Allegro?提供的集成電流感測解決方案可能會受到其允許的最大允許電流和隔離電壓的限制。能耗和封裝尺寸是限制參數(shù)。對于大電流應(yīng)用（> 200 A），Allegro建議使用帶有霍爾效應(yīng)傳感器IC的磁性集中器（圖1）。該系統(tǒng)由圍繞電流導(dǎo)體的鐵磁集中器組成，該鐵磁集中器設(shè)計有一個小窗口，稱為氣隙，傳感器IC放置在該小窗口中。本文檔旨在為設(shè)計大電流集中器提供基本指導(dǎo)。

圖1具有集中器的典型大電流傳感系統(tǒng)

介紹

集中器將磁通量線聚焦，該磁通量線是由流過導(dǎo)體的電流產(chǎn)生的，位于氣隙的中心，霍爾效應(yīng)磁傳感器IC放置在該氣隙的中心。集中器（也稱為磁芯）以及電流檢測系統(tǒng)的效率主要取決于以下因素：

• 核心材料
• 核心尺寸
• 氣隙
• 核心幾何

以下各節(jié)逐個詳細(xì)介紹了這些因素。

選礦廠材料

集中器材料的選擇是通過在其滲透性，電阻率和成本之間的微妙折衷來做出的。為了將磁通線集中在傳感元件上，磁芯不得在大電流下飽和。因此，它必須具有相對于空氣的高導(dǎo)磁率，但不能達(dá)到永磁材料的磁導(dǎo)率，以避免在暴露于高電流后產(chǎn)生產(chǎn)生磁滯現(xiàn)象的不希望的殘留磁化強(qiáng)度。鐵合金族（例如硅鐵（FeSi）或鎳鐵合金（FeNi））最常用于電力應(yīng)用，因為它們顯示出高磁導(dǎo)率，因此具有很高的飽和點(diǎn)（圖2）。

圖2 FeSi（3％）和1010鋼的堆芯增益。對于相同的磁芯，F(xiàn)eSi產(chǎn)生更高的增益斜率（1 G（高斯）= 0.1 mT（毫特斯拉））

鐵的缺點(diǎn)是電阻率低，使其容易受到渦流（感應(yīng)的反向電流）的影響，從而降低了頻域中的電流測量精度。為了最大程度地減少這種影響，這就是為什么鐵必須與導(dǎo)電性較低的材料（例如硅）合金化的原因。另外，建議使用通常為0.3 mm厚度的層來層壓鐵芯，這將顯著降低渦流（層越薄，渦流越小）（圖3）。每層還必須涂硅以提高效率。

編輯：hfy