Современная электроника №3/2020

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 55 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2020 Рис. 2. Внешний вид микросхемы датчика тока K5331HH015 Рис. 3. Структурная схема ИМС K5331HH015 Рис. 4. Вариант размещения ИМС K5331HH015 на печатной плате над токоведущей шиной ● температурный коэффициент чув- ствительности: 0,03%/ ° С; ● тип корпуса: КТ-26В; 4,9 × 4,9 × 1,6 мм (без учёта длины выводов); ● тип выходного сигнала: аналоговый, ратиометрический. Ратиометрический однополярный выходной сигнал удобен тем, что позволяет отображать смену полярно- сти и силу внешнего магнитного поля изменением выходного напряжения в диапазоне 0,3…4,7 В при номиналь- ном напряжении питания 5 В, нулевой сигнал внешнего магнитного поля вос- производится выходным напряжени- ем 2,5 В. Микросхема датчика тока K5331HH015 Изделие представляет собой систе- му на кристалле и предназначено для бесконтактного измерения тока (см. рис. 2). ИМС К5331НН015 является функцио- нальным аналогом Allegro Microsystems ACS712, Melexis CSA-1V, Infineon Technologies TLI4970. Микросхема обеспечивает: измере- ние магнитного поля от проводника с током; усиление сигнала; 12-битное преобразование аналогового сигнала в цифровую форму встроенным АЦП; выдачу выходного сигнала в цифро- вой форме с формирователя интер- фейса SPI; выдачу выходного анало- гового ратиометрического сигнала с ЦАП; выдачу выходного сигналаШИМ с программируемой скважностью; выда- чу выходного сигнала с компаратора с программируемым порогом переклю- чения. Кроме того, микросхема име- ет встроенное ЭСППЗУ для хранения настроек и программирования харак- теристик. Структура ИМС K5331HH015 приведена на рисунке 3. Компактный размер корпуса микросхемы позволя- ет монтировать её непосредственно на печатном проводнике (см. рис. 4). Возможна поставка изделия в виде кри- сталлов. Основные области применения ИМС К5331НН015: ● управление зарядными устройства- ми и источниками электропитания; ● управление пускорегулирующей ап- паратурой; ● управление интеллектуальными элек- троприводами; ● управление электропитанием порта- тивных устройств; ● автоматизированные системы кон- троля и учёта электроэнергии (АСКУЭ); ● охранные системы; ● промышленная автоматика и робо- тизированные комплексы. Основные характеристики микросхе- мы K5331HH015: ● диапазон рабочих температур: –60…+125 ° С; ● напряжение питания: 5 В ±10%; ● ток потребления: не более 25 мА; ● время включения: не более 2 мс; ● время преобразования АЦП: 8 мкс; ● частота опроса по SPI: 2…4 МГц; ● программируемая чувствительность по току: от 30 до 300 мВ/А; ● точность измерения тока: ±1…±2%; ● минимальный детектируемый ток: 100 мА; ● полоса пропускания (с ЦАП и АЦП): до 50 кГц; ● тип корпуса: QLCC 32/32-1 (метал- локерамический), QFN-40 (пласти- ковый); ● наработка на отказ: 50 000 ч; ● тип выходного сигнала: аналоговый, цифровой. VREF DVCC AVCC HG CGAIN[5:0] MOA[5:0] ATSTO CSN CMP DTST_I Блок контроля цифро- вых сигналов Блок цифровой обработки сигналов PWM PWM DTST_EN AOUT SCK MOSI MISO ПЗУ DGND DGND ECLK SCLK RES CFG SLEEP AGND VREF Мультиплексор 1 Мультиплексор 2 Мультиплексор 3 Источник опорных напряжений Программируемый усилитель НЧ- фильтр U dac =15...20мВ/А ЦАП 12 бит Датчик температуры АЦП 1 12 бит Ku = 1...5, HG = 0 3...12, HG = 1 12 12 7 АЦП 2 7 бит Тактовый генератор Reset Блок контроля аналоговых сигналов Сброс по питанию & fc_TRIM (1:0) Сенсорная система с датчиками Холла