電動(dòng)汽車上需要檢測(cè)電流的地方很多，比如BMS, MCU, PDU，車載充電器，DC-DC等目前行業(yè)內(nèi)對(duì)電流的檢測(cè)和監(jiān)控，除了一些高端車型會(huì)采用精度更高、響應(yīng)速度更快的HALL閉環(huán)電流傳感器，普遍用的都是HALL開環(huán)方案。

HALL電流傳感器雖然HALL開環(huán)電流傳感器的精度、線性度、響應(yīng)速度、溫漂特性等性能方面均不如HALL閉環(huán)方案，但是汽車電氣工程師普遍更在乎其能滿足一般工作要求情況的經(jīng)濟(jì)性（4-10美金），當(dāng)下國(guó)產(chǎn)的HALL開環(huán)方案市場(chǎng)價(jià)更是有朝3美金方向走的趨勢(shì)。
 

HALL 開環(huán)方案

HALL 閉環(huán)方案

 HALL開環(huán)電流傳感器的確有一定的經(jīng)濟(jì)性，但是其較肥大的體積，要占用很大空間也越來(lái)越受到工程師的詬病。尤其是在電動(dòng)汽車行業(yè)，動(dòng)力模塊的小型化是各家車廠都競(jìng)相研究的方向。

本文介紹一種電動(dòng)汽車芯片級(jí)的檢測(cè)方案----TMR（穿隧磁阻效應(yīng)），這種方案可實(shí)現(xiàn)級(jí)小體積的芯片來(lái)精確檢測(cè)銅排或者導(dǎo)線上電流，其精度、線性度、響應(yīng)速度和溫漂特性可以媲美HALL閉環(huán)方案，而且該方案的成本甚至比HALL開環(huán)方案還有優(yōu)勢(shì)。

之前網(wǎng)上資料都反應(yīng)說(shuō)TMR（穿隧磁阻效應(yīng)）技術(shù)很高端很強(qiáng)大，但是成本高，大家用不起。然而隨著技術(shù)的突破， TMR技術(shù)用在電流傳感器芯片在2016年就市場(chǎng)化了，而且價(jià)格相當(dāng)?shù)挠H咱們工程師。

首先簡(jiǎn)單介紹一下TMR概念穿隧磁阻效應(yīng)(Tunnel Magnetoresistance,TMR)穿隧磁阻效應(yīng)是指在鐵磁-絕緣體薄膜(約1納米)-鐵磁材料中，其穿隧電阻大小隨兩邊鐵磁材料相對(duì)方向變化的效應(yīng)。此效應(yīng)首先于1975年由MichelJulliere在鐵磁材料(Fe)與絕緣體材料(Ge)發(fā)現(xiàn)；室溫穿隧磁阻效應(yīng)則于1995年，由TerunobuMiyazaki與Moodera分別發(fā)現(xiàn)。此效應(yīng)更是磁性隨機(jī)存取內(nèi)存

(magneticrandomaccessmemory,MRAM)與硬盤中的磁性讀寫頭(readsensors)的科學(xué)基礎(chǔ)。 TMR技術(shù)最初是用在硬盤中磁性讀寫頭上的，因此其對(duì)磁場(chǎng)檢測(cè)的精度、準(zhǔn)確度以及壽命可靠性在硬盤中經(jīng)過(guò)了幾十年的市場(chǎng)檢驗(yàn)。在檢測(cè)汽車動(dòng)力電流時(shí)是通過(guò)檢測(cè)銅排和導(dǎo)線上電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，再通過(guò)芯片一定的運(yùn)算來(lái)得到電流大小的。