霍爾電流傳感器工作原理，是標準圓環鐵芯有一個缺口，將霍爾傳感器插入缺口中，圓環上繞有線圈，當電流通過線圈時產生磁場，則霍爾傳感器有信號輸出。 由于通電螺線管內部存在磁場，其大小與導線中的電流成正比，故可以利用霍爾傳感器測量出磁場，從而確定導線中電流的大小。利用這一原理可以設計制成霍爾電流傳感器。其優點是不與被測電路發生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率，特別適合于大電流傳感。　　

? 那么，在設計開環霍爾電流傳感器時，如何選擇磁芯和芯片是非常關鍵的問題。 傳統的霍爾傳感器通常封閉在鐵磁芯（環形或方形）的氣隙中，包裹在載流導體周圍。 ?

對于電流 I 和氣隙為 d 的鐵磁芯，傳感器位置（氣隙中心）處的磁場 B 可以近似為：

公式 1：磁芯配置的磁場估計公式。

鐵磁芯的命名約定是 C 后跟氣隙尺寸（例如，C5 表示 5mm 氣隙屏蔽）。 下面舉例說明：

A磁芯

I = 120A→B = 1.25 x 120 [A] / 1.68 [mm] = 89.3[mT]

所需的傳感器靈敏度: S = 2000 [mV] / 89.3?[mT] = 22.4[mV/mT]

B磁芯

I = 300A→B = 1.25 x 300 [A] / 3.5 [mm] = 107 [mT]

所需的傳感器靈敏度: S = 2000 [mV] / 107?[mT] = 18.7 [mV/mT]

C-5磁芯

I = 500A→B = 1.25 x 500 [A] / 5 [mm] = 125 [mT]

所需的傳感器靈敏度: S = 2000 [mV] / 125 [mT] = 16 [mV/mT]

所需的靈敏度參數確定后，我們就可以選擇一款合適的線性霍爾芯片，可以選擇固定靈敏度的芯片，也可以選擇可編程靈敏度的芯片，例如下面可選芯片：

例如：CH603/CH604/CH605系列是高靈敏度、高性價比的線性霍爾IC產品，采用了雙極技術。該系列靜態輸出電壓為電源電壓的50%。CH603/CH604/CH605系列提供高精度和溫度補償，工作溫度范圍為-40至+150℃，適用于家用電器、工業和汽車環境。該芯片主要應用：工業縫紉機，云臺，高端視頻監控器，高端電動車，游戲手柄，咖啡機，VR一體機，調速開關，儀表等。

如果需要自行對芯片編程，根據靈敏度范圍，可以選擇CHA611 汽車級可編程線性霍爾芯片，該芯片支持 5V 單電源供電。120 kHz帶寬，< 3us 響應時間，0.8 – 24 mV/G 可編程，全溫-40到150度范圍內可實現 2% 精度。芯片出廠前完成靜態（零電流）輸出電壓的校準。芯片通過AEC-Q100認證。該芯片主要應用：汽車BMS電流檢測，新能源車主驅電流檢測等。

選擇好合適的磁環和芯片，就可以做出一款適合使用的霍爾電流傳感器了，下圖為電動車控制器中使用磁環加線性霍爾芯片的應用實例：

編輯：黃飛

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