最近在做一个储能PCS项目原来方案一直用ACS770。这次因为交期和成本问题尝试评估了一下国产替代方案测试的是一款国产开环霍尔电流传感器VCS758系列。看了规格书之后发现现在国产方案其实已经和以前不一样了。简单整理一下实际工程里比较关心的点给做逆变器、电机驱动、储能、电源的朋友参考一下。一、先说项目背景系统储能PCS母线电压750VDC持续电流150A~200ASiC MOSFETPWM40kHz之前一直使用ACS770类方案。实验室问题不大但现场开始出现ADC采样偶发抖动PWM同步噪声满载后零漂变大EMC阶段偶发误报警后来排查发现其实问题不只是算法。更多是高频EMIPCB热设计共模干扰霍尔输出稳定性这些问题叠加导致。二、现在高频系统对电流检测要求越来越高以前IGBT系统20kHz左右很多问题不明显。但现在SiCGaN高频PWM高压DC母线系统dv/dt非常高。这时候电流传感器本身的抗干扰能力开始非常关键。很多时候ADC跳动不是ADC问题。而是PWM噪声已经进入采样链路。尤其霍尔输出线靠近MOS模拟地与功率地混接PCB回路面积太大非常容易出问题。三、看了一下VCS758规格书有几个参数还挺关键规格书里面几个点我觉得比较适合现在的大功率系统1、导体阻抗很低规格书写的是0.08mΩ这个对于大电流系统很重要。因为200A以上时哪怕毫欧级电阻都会发热。理论功耗P I²R200A情况下大概3.2W左右。比很多分流方案温升低不少。2、响应时间比较快规格书2.5μs响应时间250kHz带宽这个已经能满足FOC储能PCSDC/DC电机控制这些高速控制系统。现在很多国产霍尔以前最大问题就是响应太慢。这代明显改善很多。3、隔离能力还可以规格书5kV隔离耐压。对于储能光伏高压BMS这种系统来说比较重要。尤其高压系统现在越来越强调强弱电隔离。4、支持3.3V系统这个我觉得挺实用。很多国产DSP、MCU现在ADC参考已经开始3.3V化。直接兼容会方便很多。四、真正影响稳定性的其实是PCB这个是这次调试最大的感受。很多人换ACS770替代只看电流范围灵敏度封装但真正决定稳定性的其实是PCB。规格书里有一段我觉得比较真实≥120A建议4oz铜厚多层过流开窗铺锡这个其实非常关键。因为霍尔器件本身也是大电流功率器件。PCB温升会直接影响零漂精度长期稳定性很多人以为“霍尔不准”实际是PCB已经过热了。五、现在为什么越来越多人开始用国产霍尔方案我感觉主要是几个原因1、供应链这个不用多说。大家都懂。2、储能行业量太大现在PCS、BMS、电驱对霍尔需求越来越大。国产方案成熟速度其实很快。3、高频系统倒逼升级以前很多国产方案只能低频用。现在SiC系统把问题全部放大了。能活下来的方案说明EMC已经开始成熟。六、目前我的感觉如果是小功率普通工业电源成本敏感分流器还是最省。但如果100A以上高压系统SiC储能PCS电机FOC现在霍尔方案还是更稳。尤其隔离功耗EMC温漂综合来看更容易做系统稳定性。国产方案这两年确实进步挺大。至少从这次测试来看已经不是以前“只能低端替代”的阶段了。
