Fonctionnement et applications du capteur de courant ACS712

L'invention de l'électricité a conduit à un changement révolutionnaire dans la vie des humains. Nous avons inventé de nombreuses applications innovantes de l'électricité pour nous faciliter la vie au quotidien. Aujourd'hui, presque tous nos équipements fonctionnent à l'électricité. Le flux de charge est appelé courant. Différents appareils ont besoin d'une quantité de courant différente en fonction de leurs exigences fonctionnelles. Certains appareils sont si sensibles qu'ils sont endommagés lorsqu'une grande quantité de courant leur est fournie. Ainsi, pour enregistrer une telle situation et surveiller la quantité de courant requise ou utilisée dans une application, la mesure du courant est nécessaire. C'est là que le capteur de courant entre en jeu. L'un de ces capteurs est le capteur de courant ACS712.

Qu'est-ce que le capteur de courant ACS712 ?

Le courant circulant dans un conducteur provoque une chute de tension. La relation entre le courant et la tension est donnée par la loi d'Ohm. Dans les appareils électroniques, une augmentation de la quantité de courant au-dessus de ses besoins entraîne une surcharge et peut endommager l'appareil.

La mesure du courant est nécessaire au bon fonctionnement des appareils. La mesure de la tension est une tâche passive et peut être effectuée sans affecter le système. Considérant que la mesure du courant est une tâche intrusive qui ne peut pas être détectée directement en tant que tension.

Pour mesurer le courant dans un circuit, un capteur est requis. Le capteur de courant ACS712 est le capteur qui peut être utilisé pour mesurer et calculer la quantité de courant appliquée au conducteur sans affecter les performances du système.

Le capteur de courant ACS712 est un circuit intégré de capteur linéaire entièrement intégré à effet Hall. Ce circuit intégré a une isolation de tension de 2,1 kV RMS ainsi qu'un conducteur de courant à faible résistance.

Principe de fonctionnement

Le capteur de courant détecte le courant dans un fil ou un conducteur et génère un signal proportionnel au courant détecté sous forme de tension analogique ou de sortie numérique.

La détection de courant se fait de deux manières :la détection directe et la détection indirecte. En détection directe, pour détecter le courant, la loi d'Ohm est utilisée pour mesurer la chute de tension survenue dans un fil lorsque le courant le traverse.

Un conducteur porteur de courant donne également naissance à un champ magnétique dans son environnement. En détection indirecte, le courant est mesuré en calculant ce champ magnétique en appliquant soit la loi de Faraday, soit la loi d'Ampère. Ici, un transformateur ou un capteur à effet Hall ou un capteur de courant à fibre optique sont utilisés pour détecter le champ magnétique.

Le capteur de courant ACS712 utilise la méthode de détection indirecte pour calculer le courant. Pour détecter le courant, un circuit de capteur Hall à faible décalage est utilisé dans ce circuit intégré. Ce capteur est situé à la surface du CI sur un chemin de conduction en cuivre. Lorsque le courant traverse ce chemin de conduction en cuivre, il génère un champ magnétique qui est détecté par le capteur à effet Hall. Une tension proportionnelle au champ magnétique détecté est générée par le capteur Hall, qui est utilisé pour mesurer le courant.

La proximité du signal magnétique avec le capteur Hall décide de la précision de l'appareil. Plus près du signal magnétique, plus la précision est élevée. Le capteur de courant ACS712 est disponible sous la forme d'un petit boîtier SOIC8 à montage en surface. Dans ce circuit intégré, le courant passe de Pin-1 et Pin-2 à Pin-3 et Pin-4. Cela forme le chemin de conduction où le courant est détecté. La mise en œuvre de cet IC est très simple.

ACS712 peut être utilisé dans des applications nécessitant une isolation électrique car les bornes du chemin de conduction sont isolées électriquement des fils IC. Ainsi, ce circuit intégré ne nécessite aucune autre technique d'isolement. Ce CI nécessite une tension d'alimentation de 5V. Sa tension de sortie est proportionnelle au courant alternatif ou continu. L'ACS712 a une hystérésis magnétique presque nulle.

Lorsque Pin-1 à Pin-4 forme le chemin de conduction, Pin-5 est la broche de masse du signal. La broche 6 est la broche FILTER utilisée par un condensateur externe pour définir la bande passante. La broche 7 est la broche de sortie analogique. La broche 8 est la broche d'alimentation.

Applications du capteur de courant ACS712

Ce circuit intégré peut détecter à la fois le courant alternatif et continu, il a donc un large éventail d'applications. L'ACS712 est utilisé dans les circuits de détection de crête, les circuits pour augmenter le gain, l'application de rectification pour les convertisseurs AtoD, le verrouillage de défaut de surintensité, etc. La broche de filtre fournie par ce circuit intégré est utilisée pour éliminer l'effet d'atténuation dans les circuits diviseurs à résistance.

ACS712 est utilisé dans de nombreuses applications industrielles, commerciales et de communication. Ce CI est applicable aux applications automobiles. Certaines des applications typiques de ce circuit intégré peuvent être trouvées dans les circuits de commande de moteur, pour la détection et la gestion de charge, SMPS, circuit de protection contre les surintensités.

Ce circuit intégré peut mesurer le courant pour des charges haute tension fonctionnant sur secteur 230 V AC. Pour lire les valeurs, il peut être facilement interfacé avec l'ADC d'un microcontrôleur. Quelle serait la valeur de la tension de sortie fournie par l'ACS712 lorsqu'un courant de charge CC lui est appliqué ?