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Littelfuse推出车规级电动汽车电流传感器系列

作者: 浮思特科技2026-01-14 15:37:52

Littelfuse近日扩展了其汽车传感产品组合,推出了一系列专为电动和混合动力汽车设计的开环霍尔效应电流传感器。这六款器件针对现代电动汽车平台内电池系统、电机控制和熔断保护器安全硬件这三个功能区域共存的、不同的电气、时序及安全要求而设计。

Littelfuse并未提供单一的“全能型”传感器,而是根据应用和接口对产品线进行了细分。部分器件优先提供用于逆变器控制的低延迟模拟输出,另一些则通过CAN或LIN总线将电流数据直接推送到车辆网络,还有一款器件更进一步,将电流检测与熔断保护器触发功能集成于单一模块。其共同核心在于采用电流隔离、基于母排的传感技术,旨在处理数百安培的电流,同时无需引入分流损耗或复杂的隔离级。

在电池包和高压接线盒中,电流测量是荷电状态估算、接触器控制和故障检测的基础。Littelfuse为其面向电池的CH1传感器提供了模拟输出和数字接口两种版本,让设计人员能够根据其电池管理系统架构是集中式还是分布式,灵活选择。

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模拟器件采用单路5V电源供电,提供比例电压输出,并可选单路、双路或冗余输出配置。这种冗余设计更多关乎安全架构而非信号质量,多重输出支持合理性检查、分离监控与控制域,并实现无需重复布置传感器的优雅降级策略。

对于可能需要持续供电的器件,其静态电流保持在相对较低的水平,有助于管理常电电池系统中的寄生负载。

数字版本则将更多智能功能集成到传感器内部。支持CAN和LIN总线的型号将电流数据与诊断和状态信息打包,从而减少了对ECU侧精密模数转换器和复杂滤波电路的需求。通过将经过验证的测量值直接发送到车辆网络,这些传感器可以简化布线、降低对地噪声的敏感性,并简化功能安全分析,尤其是在目标达到更高级别ASIL等级的系统中。

无论是模拟还是数字版本,采用开环霍尔传感和母排安装方式,都能实现对极高电流的测量,同时避免了与电阻分流器相关的热损耗问题。随着电动汽车电池包电流的不断攀升,这一点变得越来越重要。

针对牵引逆变器和其他大功率电机驱动器,Littelfuse的电机专用传感器倾向于采用模拟输出,这反映了控制环路内部对快速、确定性电流反馈的持续需求。这些器件需要追踪由高频PWM开关产生的快速变化的相电流,其中带宽和响应时间比网络集成更为重要。

该公司宣称其传感器具有微秒级响应时间和数十千赫兹的带宽,这使其适用于磁场定向控制和其他先进电机算法。从系统角度看,基于母排的霍尔传感既降低了传导损耗,也缓解了布局压力。取消大功率分流器为逆变器释放了热预算,而集成的隔离则避免了在信号路径中额外增加隔离放大器或数字隔离器的需要。

本次发布中最独特的器件是一款专用的熔断保护器触发模块,它集成了电流传感、决策逻辑和执行支持功能。在高压电动汽车系统中,熔断保护器被用作最后的安全机制,在发生严重故障时物理切断电池连接。在这些情况下,响应时间和确定性至关重要。

通过将过流检测和触发控制集成到单一模块中,Littelfuse旨在减少环路延迟和设计复杂性。该模块可在数十微秒内本地执行动作,而无需先将传感器信号传输至ECU、等待固件评估、再驱动独立的触发电路。这种方法也从安全路径中移除了多个中间组件,简化了验证过程,减少了工程师必须考虑的潜在故障模式数量。

总体而言,Littelfuse的新款电流传感器系列反映了电动汽车电气架构正在走向多元化而非趋同。快速的模拟传感器对于电机控制仍然至关重要,联网的数字传感器对电池系统和安全监控越来越有吸引力,而在延迟和简洁性优于灵活性的场景中,专用模块正在兴起。

通过基于相同的核心霍尔效应传感技术,以车规级器件覆盖上述所有三个领域,Littelfuse将CH1系列定位为一个工具箱,让电动汽车设计师能够在速度、集成度和安全性之间做出恰当的权衡,而无需从头重新构思其传感策略。