迎接超充、固态电池时代：芯森电子AN3V霍尔电流传感器能否应对PFC电流？

国庆期间，我国在固态电池领域再获重大突破：中国科学院物理研究所黄学杰团队联合华中科技大学、中科院宁波材料所等单位发布新成果：一种“阴离子调控”的全固态锂电池界面技术，成功解决了固态电解质与锂电极接触不良的问题。这为高能量密度电池的量产化迈出了关键一步，也意味着未来电动车将具备更高倍率的快充能力。

电池“能充得更快”了，充电桩自然也要“能供得更快”。华为、比亚迪、超聚变等企业近期陆续展示了兆瓦级液冷超充方案——系统电压达1000V，单枪电流超过1000A，功率密度再创新高。而这些对充电桩的电流检测也提出了更高的要求。
于是，问题来了：

像芯森AN3V这样的小体积PCB焊接式霍尔电流传感器，能否直接用于充电桩PFC模块的电流检测？

PFC电路测什么电流？

PFC（Power Factor Correction，有源功率因数校正）是AC/DC模块的前级环节，用于让输入电流波形与电压同步，提高功率因数、减少谐波。

在充电桩中，它通常是三相交错式PFC结构，由多路功率模块并联实现。

PFC电路中常见的测量点有两个：

1. 电感电流（DC侧，用于电流环控制）
2. 输入总电流（AC侧，用于保护与功率监测）

电流范围从几安培到几百安培不等，取决于功率等级，因此，传感器必须具备高带宽（几十~上百kHz PWM）、拥有良好绝缘（AC输入对DC链路高共模）、能快速响应（µs级电流环）。同时PFC模块工作时会产生热量，传感器还要有较高的温度稳定性，温度漂移应最小化。

AN3V的技术特征

AN3V系列是芯森电子全面升级的系列开环霍尔电流传感器产品，可应用于对电流测量较高要求的电源、光伏、储能等领域。80A到200A的额定测量范围，可覆盖大多数充电桩的PFC应用，对于更高功率的PFC可通过并联多个传感器，或者定制更高量程的型号。

与传统穿孔式霍尔不同，AN3V属于板载焊接型封装（SMD/Pin脚插装），通过 PCB 铜排或导电铜层引出原边电流路径。
这种结构带来几个显著优势：

特性	优点
体积小	直接焊接在功率板或控制板上，节省空间；
集成性强	输出端可直接连入主控ADC通道，减少外部接线；
低干扰	母排距离短，信号路径一致性好；
装配效率高	无需穿线或额外绝缘件，SMT工艺即可批量化生产。

AN3V具备以下电气特性（以AN3V200为例）：

• 额定电流 ±200A（峰值可达 ±375A）覆盖大多数PFC；
• 带宽 250kHz和响应时间2.5µs完全满足PFC电路的高频采样需求；
• 精度和线性度：精度±1%，非线性误差≤0.5%，符合PFC电路对电流采样的精度要求；
• 绝缘和安全：交流耐压4.3kV/1min，爬电距离>8mm，符合IEC 61800-5-1和IEC 62109-1标准，适用于高压PFC应用。原副边绝缘设计，确保安全隔离。
• 温度稳定性：工作温度范围-40°C~105°C，温度漂移控制在±1.6%，适合PFC模块的热环境。
• 原边电阻 0.21mΩ；

这让它在几十到几百安电流范围内，非常适合高频电流检测与闭环控制。

在PFC电路中的应用可行性

适合放在哪

• 电感回路出口（L后端）：信号干净、dv/dt较低；
• 整流桥与MOSFET之间：用于采集输入支路电流；
• 模块化并联支路：每路约几十到两百安，匹配AN3V量程。

不建议放在哪

• MOSFET 源极或高dv/dt节点（容易感应噪声）；
• 总母线（>500A）或模块合流处（量程不够）。

以实际例子看匹配度

假设一个30kW PFC模块，800V输出，电流约37A RMS，峰值50A：选用AN3V80或 AN3V100即可。
功耗仅 I²R = 50²×0.00021 ≈ 0.53W，热量极低，可依靠PCB铜层自然散热。

即便在三相交错结构中，每路电流也在几十安量级，AN3V可轻松胜任闭环控制与保护任务。

配合简单的 RC 滤波（1kΩ + 4.7nF），输出信号可直接送入DSP或MCU的高速ADC，实现实时电流采样。

与其他方案对比

测量方案	优点	缺点	典型位置
AN3V（PCB焊接式霍尔传感器）	高带宽、隔离好、板载集成度高	量程有限	PFC电感电流检测、模块支路电流
分流电阻 + 隔离放大器	成本低	温漂大、隔离复杂	DC/DC监测、小功率板
闭环DCCT	精度极高	成本高、体积大	整桩总电流测量
开环霍尔	成本低	精度低、响应慢	粗测量场景

工程注意事项

• 保持电流路径短：原边铜层尽量宽厚，避免额外引线环路。
• 供电与信号隔离：使用隔离5V电源，副边信号线屏蔽处理。
• 滤波与保护：RC滤波、TVS保护、共模扼流圈抑制高频尖峰。
• 采样速率：ADC ≥ 500kS/s，滤波截止约为两倍开关频率。
• 热验证：满载运行测试，确保PCB铜层温升<20℃。

结语：

不论是现有的充电桩，还是未来兆瓦级的固态电池充电桩，AN3V电流传感器在技术参数、安全性、稳定性等方面均满足PFC电路的严格要求，是PFC电流采样的理想选择，也是实现“紧凑、高效、安全”的新一代快充电源模块的重要组成。而且通过合理的布局、校准和信号处理，可进一步提升系统的功率因数校正效果和可靠性。