Open-loop Hall-Effekt-Stromwandler zum Messen bis zu 25 A Gleichstrom, Wechselstrom oder Pulsströmen.

Open-loop Hall-Effekt-Stromwandler zum Messen bis zu 25 A Gleichstrom, Wechselstrom oder Pulsströmen.LEM

Die Stromwandler der Serie HO von LEM sind Stromwandler in Open-loop Technik sie auf dem Hall-Effekt-Prinzip basieren. Sie messen Wechselströme (AC), Gleichströme (DC) und Pulsströme mit einem Nennwert von 8, 15 oder 25 Aeff und einer Ansprechzeit von 2 bis 6 μs. Beide Parameter und verschiedene andere sind frei programmierbar über eine einfache serielle digitale Bit-Sequenz, die der Host-Mikrocontroller des Systems generiert. Zu den anderen frei programmierbaren Parametern zählen die Referenzspannung, die Grenze der Überstromerkennung, die Fehlermeldung und der Stromsparmodus.

Die HO-Wandler stellen ihr Ausgangssignal als skalierte Analogspannung bereit. In den meisten Systemen wird diese über einen A/D-Wandler, der eine Referenzspannung benötigt, in einen Digitalwert umgewandelt. Entwickler können die Wandler der HO-Serie so programmieren, dass eine Referenzspannung von 0,5, 1,5, 1,65 oder 2,5 V an einem entsprechenden Pin bereit steht. Alternativ kann die Stromwandlerserie so konfiguriert werden, dass Messungen in Bezug zu einer externen Referenz durchgeführt werden.

Für die HO-Modelle hat LEM einen völlig neuen ASIC entwickelt. Die HO-Wandler weisen Offset- und Verstärkungsdriften auf, die über den Temperaturbereich von -25 bis +85 °C um den Faktor 2 besser sind als frühere Generationen ASIC-basierter Open-loop Hall-Effekt-Stromwandler. Die neuen Wandler haben einen typischen Fehler von 1 % bei +25 °C und 2,8 % über den kompletten Temperaturbereich bis +85 °C.

Ein neues Merkmal der HO-Serie ist die programmierbare Überstromerkennung, die getrennt von der Hauptstrommessung erfolgt, da dies bei einem einzigen Messbereich (für die Erkennungs- und Messfunktionen) die erreichbare Messgenauigkeit des Nominalstromes verringern würde. Eine separate Überstromerkennung mit programmierbarem Grenzwert bis zum fünffachen des Nominalstromes gewährleistet, dass die maximale Auflösung bis zum nominalen Endwert erhalten bleibt.

Die Stromwandler arbeiten mit einer einzigen Spannungsversorgung, wählbar mit 3,3 oder 5 V. Die auf Leiterplatten montierbaren Wandler nehmen eine Fläche von nur 12 mm x 23 mm ein und haben eine Höhe von 12 mm. Sie wiegen nur 5 g und enthalten drei separate Primärleiter, die eine Mehrbereichsmesskonfigurationen ermöglichen. Damit ist eine nominale Messung ab 2,67 Aeff möglich, wenn eine Programmierung von 8 Aeff für den Nennbereich erfolgt ist. Die Stromwandler der HO-Serie stehen in Versionen zur Durchkontaktierungs- oder SMD-Montage zur Verfügung. Zur Isolation hat der Wandler hat eine Luft- und Kriechstrecke von 8 mm und ein CTI (Comparative Tracking Index) von 600.

Der hohe Grad an Programmierbarkeit und Flexibilität der HO-Serie bedeutet, dass Entwicklern eine eindeutige Referenz unter zahlreichen Schaltkreiskonfigurationen zur Verfügung steht. Dies vereinfacht Designs und verringert die Lagerbestände von Bauteilen. Neben dem Beitrag zur höheren Effizienz von Motorsteuerungen mit variabler Drehzahl eignen sich LEMs HO-Wandler auch für zahlreiche andere Anwendungen wie Solar-Wechselrichter, Solar-Schaltschränke, unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) und Schaltnetzteile, Klimaanlagen, Haushaltsgeräte, Stromrichter für Gleichstromantriebe und für Robotik.

Der Stromwandler ist CE-konform nach dem Standard EN 50178 und für industrielle Anwendungen mit einem Betriebstemperaturbereich von -40 bis +115 °C geeignet. Beispielhaft stellt LEM Mikrocontroller-Codes zur Verfügung, um den seriellen Bitstrom zu konfigurieren und um die Parameter der HO-Wandler zu programmieren.