探索TLE4973 EVAL 120A：三相电流传感器评估板的设计与应用

在电子工程师的日常工作中，电流传感器的设计与评估是一个重要的环节。今天，我们就来深入了解一下英飞凌（Infineon）的TLE4973 EVAL 120A三相电流传感器评估板。

文件下载：Infineon Technologies TLE4973 EVAL 120A板.pdf

一、引言

1.1 三相评估板概述

TLE4973 EVAL 120A板是为设计支持和评估目的而开发的三相测量板。它通过一个连接器与英飞凌通用评估板（CUR SENSOR PROG GEN2）相连。不过在硬件版本1.0中，与通用评估板结合时，“SEAO”输出模式不被支持，但未来版本会修复这个问题。关于通用编程板和接口GUI的详细描述，可以在《Programmer User Manual》应用笔记中找到。为了让大家在英飞凌网页上更方便地查看文档，本应用笔记整合了TLE4973的三相评估板相关内容。大家可以通过链接https://www.infineon.com/cms/de/product/evaluation-boards/cur-sensor-prog-gen2/找到与三相评估板接口的XENSIV™ TLE4973电流传感器编程器的软件包。同时，更多关于该板的技术数据可以在英飞凌官网的“myInfineon”部分找到，记得注册新的三相评估板哦！

1.2 订购信息

产品名称	描述	订购编号
TLE4973 EVAL 120A	三相电流传感器测量板	SP006015313
CUR SENSOR PROG GEN2	TLE4973电流传感器编程器	SP005859612

如果需要订购传感器板或编程板，可以联系当地的英飞凌销售办公室。

二、板卡描述

2.1 整体特性

TLE4973 EVAL 120A是一款配备TLE4973电流传感器的三相电流传感器板。为了满足高压电流轨与低压信号引脚之间4mm的电气间隙和爬电距离要求，电流轨间距设计为8.7mm。此外，PCB上还配备了一个EEPROM，用于存储每个板卡的单独设置和ID。板上安装了一个连接器，用于为传感器供电和进行接口连接。

2.2 引脚描述

引脚编号	符号	功能
1	VREF - V	传感器V相参考电压
2	AOUT - V	传感器V相模拟输出电压
3	OCD - V	传感器V相过流检测（开漏）
4	VREF - W	传感器W相参考电压
5	AOUT - W	传感器W相模拟输出电压
6	OCD - W	传感器W相过流检测（开漏）
7	VREF - U	传感器U相参考电压
8	AOUT - U	传感器U相模拟输出电压
9	OCD - U	传感器U相过流检测（开漏）
10	GND	接地连接
11	GND	接地连接
12	DCDI	数字控制诊断接口。一线，开漏，连接到所有传感器。UART协议。
13	SCL	与英飞凌评估板上外部EEPROM通信的时钟
14	GND	接地连接
15	SDA	与英飞凌评估板上外部EEPROM通信的数据链路
16	VDD	5V电源电压，连接到每个传感器的VDD引脚。该电压由板上的LDO产生。
17	Vs +	评估板的电源电压。连接到LDO输入，用于独立为评估板供电。电压范围为6V至9V
18	GND	接地连接
19	EN	LDO使能。当评估板独立使用时，必须连接到VS +
20	GND	接地连接

大家在使用时，一定要仔细对照引脚功能，避免接错导致板卡损坏。

三、布局指南

3.1 PCB建议与布局准则

要想获得TLE4973数据手册中提到的精确参数，需要遵循一些PCB设计建议。120A三相测量板遵循了这些规则，并在所有4层上实现了推荐的传感结构，以实现高载流量。这款三相板也是英飞凌为大电流和高压应用推荐的参考板，因为其设计满足了电气间隙和爬电距离的约束条件。内层仅在放置热过孔的区域与电流轨相连。

3.2 层叠结构

TLE4973 EVAL 120A板由四层组成。两个外层由140µm的铜组成，内层由35µm的铜组成。

位置	描述
板尺寸	65mm x 85mm x 1.5mm
PCB材料	FR4
铜金属化	4层 140/35/35/140 µm
热过孔	= 0.3 mm
封装连接	焊接
表面处理	安装了TLE4973的板：化学镀镍浸金（ENIG）

合理的层叠结构设计对于板卡的性能至关重要，大家在设计类似板卡时可以参考这种结构。

四、免责声明

在使用3 - 相传感板时，一定要仔细阅读并理解以下安全注意事项：

1. 传感器板上的传感器设备仅提供功能隔离，用户必须确保高压和低压域之间有适当的电压隔离，以防止受伤或死亡。用户承担所有与3 - 相传感器板的正确操作和使用相关的责任，并承诺赔偿英飞凌科技因用户使用和/或操作3 - 相传感器板而产生的任何第三方索赔。
2. 操作人员必须为3 - 相传感器板添加额外的隔离措施，以保护用户免受高压危害。英飞凌在该传感器板上不提供任何保护人类生命免受高压影响的隔离措施，用户有责任在传感器板和用户界面之间安装适当的隔离装置。否则可能导致人身伤害或死亡。
3. 该设计使用未受保护的高压，因此只有熟悉电力电子高压应用和相关机械的人员才能规划或实施传感器板在高压环境中的安装、启动和后续维护。否则可能导致人身伤害和/或设备损坏。
4. 3 - 相传感器板上的传感器在传感操作期间可能会发热。该板在没有额外冷却或散热装置的情况下，不能连续承载大电流（最大连续70A）。因此，在操作板卡时需要采取必要的预防措施，否则可能导致受伤和/或设备损坏。
5. 驱动器或负载的错误应用或安装可能导致组件损坏或缩短使用寿命。例如，过高的电流、过高的电压或过高的环境温度可能导致系统故障。
6. 使用TLE4973的传感板包含对静电放电（ESD）敏感的部件和组件。在安装、测试、维修或修理该组件时，需要采取静电控制预防措施。如果不遵循ESD控制程序，可能导致组件损坏。如果不熟悉静电控制程序，请参考适用的ESD保护手册和指南。

总之，TLE4973 EVAL 120A三相电流传感器评估板为我们提供了一个很好的电流传感器评估平台，但在使用过程中，我们一定要严格遵循安全规范和设计准则，确保板卡的正常运行和自身的安全。大家在使用过程中有任何问题，欢迎通过邮箱[e-mail]咨询。