Sensores

Sensor aislado de alta corriente para 
montaje superficial con un conductor de corriente integrado

LEM ha ampliado su gama de sensores en circuitos integrados miniatura para medida de corriente aislada CA y CC con la presentación de la serie HMSR.

Pese a su reducido tamaño, los componentes pueden manejar ráfagas de sobrecorriente de hasta 20 kA (perfil de prueba con transitorios de 8-20 us) como las que se producen en aplicaciones fotovoltaicas y ofrecer al mismo tiempo un aislamiento reforzado. Los productos pertenecientes a esta serie están diseñados para medir corrientes hasta 2,5 veces superiores a sus valores nominales de 6 A, 8 A, 10 A, 15 A, 20 A o 30 A.
Los sensores, suministrados como dispositivos de montaje superficial en encapsulados SO16 con una altura de solo 6 mm, se pueden montar sobre una placa de circuito impreso dentro del mismo proceso que otros componentes de la placa. Esto ayuda a reducir los costes de fabricación y disminuyen la superficie total ocupada, un aspecto vital en aplicaciones con limitaciones de espacio. Como resultado de ello, los sensores HMSR se pueden incorporar a módulos de alimentación inteligentes (intelligent power modules, IPM) de pequeño formato.
La serie HMSR utiliza un ASIC propietario de efecto Hall en lazo abierto junto con un exclusivo conductor primario de baja resistencia para minimizar las pérdidas de potencia, permitiendo así la medida de corriente directa y el manejo de transitorios de alta corriente sin provocar daños. El uso de una ferrita para el elemento magnético es el principal factor para lograr un elevado ancho de banda de frecuencia de 270 kHz (-3dB) y proporcionar un buen rechazo frente a campos externos. El exclusivo diseño mecánico del sensor permite obtener unas distancias en el aire y líneas de fuga de 8 mm con materiales cuyo índice de seguimiento comparativo (comparative tracking index, CTI) es de 600, por lo que se logra el aislamiento reforzado especificado por el estándar IEC 60950-1.
Se utiliza una EEPROM integrada para programar la compensación de temperatura interna con el fin de contrarrestar las derivas de offset y ganancia, así como para compensar el estrés de la ganancia. Estas medidas aseguran una excelente precisión en todo el rango de temperatura, entre -40 y +125°C, con un valor típico del 0,5% de IPN para el modelo HMSR 20-SMS que supone una importante mejora respecto a la generación anterior. La serie HMSR logra un tiempo de respuesta más corto: 2 µs (típico).
La señal de salida del sensor es una tensión analógica y los niveles de sensibilidad vienen determinados por cada modelo. Para las versiones con una fuente de alimentación de 5V, la tensión de salida es de 800 mV a Ipn. Los dispositivos de la gama HMSR ofrecen de serie dos niveles de detección de sobrecorriente (over-current detection, OCD) en 2 patillas especiales: un umbral se establece durante la fabricación a 2,93 x IPN; el otro puede ser ajustado por el usuario mediante resistencias externas.
El HMSR es ideal para aplicaciones exigentes como las fotovoltaicas, que requieren altos niveles de aislamiento y controlar de forma estricta el precio y el tamaño del producto. Su pequeño tamaño también resulta ventajoso en aplicaciones como accionamientos para electrodomésticos, persianas y sistemas de aire acondicionado. La capacidad de HMSR de manejar corrientes de alta frecuencia gracias al uso de una ferrita como circuito magnético con bajas pérdidas se adapta a accionamientos que trabajen con frecuencias de conmutación más altas.

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