ZHCABK3 January 2022 TMCS1100 , TMCS1100-Q1 , TMCS1101 , TMCS1101-Q1 , TMCS1107 , TMCS1107-Q1 , TMCS1108 , TMCS1108-Q1
5.2 導通路徑
另一個在某種程度上無法避免的磁場來源是一切載流導線，包含所有周圍的 PCB 跡線和線路以及霍爾效應檢測器件的輸入線路。因此，與傳統(tǒng)電流分流監(jiān)控器相比，必須更加關注布局。載流導線對器件中霍爾傳感元件施加的磁場通量可以通過安培定律以數學方式計算得出，如Equation8 所示。
該公式需要分析導線中所承載電流的幅度，以及該導線與位于 TMCS110x 器件中傳感器之間的正交距離。該公式可用于對導線或跡線產生的外部磁場進行近似處理，在為 PCB 布局制定設計規(guī)則來確保跡線與傳感器保持一定的距離，從而保證對生產的場進行優(yōu)化時，這可能會有用。
例如，可考慮讓 PCB 上的跡線與 TMCS1101 相距 15mm。對于 TMCS110x 系列，傳感器的位置可以近似為封裝的中心。查看數據表中的 D0008B 封裝信息，考慮到器件的引腳，則在最差的情況下，距離封裝外邊緣的距離為 2.9mm。示例 - 跡線與傳感器間的距離中直觀地顯示了此信息。
Equation9 和Equation10 顯示了此跡線在該距離上可能會對 z 軸正方向傳感器所在點產生 33.5μT 的磁場，也即相對于輸入產生 –30.45mA 的失調電流。另請注意，需要針對 TMCS110x 附近的每個跡線執(zhí)行此計算，因為每個載流導體都會對傳感器產生影響。另外還應考慮右手定則，因為電流方向也指示所產生磁場的極性。
雖然將高電流跡線與 TMCS110x 隔離相當容易，但是觀察到的更大挑戰(zhàn)是器件外部的輸入電流也可能會產生外部磁場。為了研究這一影響，我們制作了 3D 打印結構來在與 TMCS1100EVM 相距 10mm 的固定間隔處插入一個絕緣線對。TMCS1101 交叉測試板顯示了 3D 打印外殼的結構以及測試設置。通過此設置采集了典型器件的數據，而 TMCS1101 交叉測試結果顯示了這類導線在距離器件輸入引腳 10mm 至 150mm 范圍內的典型影響。
圖 5-3 TMCS1101 交叉測試板
圖 5-4 TMCS1101 交叉測試結果觀察結果表明，隨著跡線靠近器件，外部磁場會導致 TMCS1101 的誤差發(fā)生變化，而隨著跡線進一步遠離器件，其影響會降至最低。還要注意，從這些觀察結果來看，TMCS110x 系列建議的角度是直接插入器件的引腳，以獲得最佳性能。這一點在TMCS1100EVM 和 TMCS1101EVM 上得到了證明。如果不采用迎面方式連接，則可能需要進行布局校準，才能獲得優(yōu)化的結果。有關更多詳細信息，請參閱校準部分。