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FAQ - CZ38 シリーズ

CZ381xシリーズ

[Q0462]
・DC電流もAC電流も測定できますか?
A.
・DC電流もAC電流も測定する事が可能です。
お役に立ちましたか?
Yes
No
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[Q0555]
・最大実効電流と出力不飽和範囲の違いは何ですか?
A.
・最大実効電流は電流センサーに長時間通電可能な電流値を示し、一次導体の断面積に依存する値です。DC電流、もしくはAC電流の実効値が最大実効電流を上回る状態で電流センサーを長時間使用しますと破損します。パルス電流であれば、最大実効電流を上回る電流も通電することが可能です。
出力不飽和範囲は電流センサーの出力の直線性が保証される電流範囲になります。電流値が出力飽和範囲を超えた場合には出力は飽和しますが、電流値が出力飽和範囲内に戻ると正常な出力に戻ります。
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[Q0556]
・電流は実効電流で何Aまで流せますか?
A.
・CZ-381xは40Armsまでの実効電流を流すことが可能です。
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[Q0557]
・両極ではなく、片極検出も可能ですか?(例: 0~21Aの電流を検出したい)
A.
・CZ-381xは片極検出することはできません。
CZ-372xシリーズをご検討ください。
詳しくはこちら
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[Q0558]
・電流の分解能はいくつですか?
A.
・電流分解能は出力ノイズ電圧により決まります。また、出力ノイズ電圧はフィルタにより低減することができ、フィルタ特性により電流分解能を上げることが可能です。

(a) バイパスコンデンサ1μFをCZ-381xのVDD、VSS端子のできるだけ近くに配置してください。
(b) CZ-381xはレシオメトリックを有しており、出力をA/Dコンバーターで受ける際にCZ-381xの電源とA/Dコンバーターのリファレンス電圧を共通とすることで、電源電圧変動によるA/D変換誤差を低減する事が可能です。R1、R2による抵抗分割はA/Dコンバーターのリファレンス電圧が+5Vより低い場合に必要となります。

 (例) A/Dコンバーターのリファレンス電圧が電源電圧レベルで、+3.3Vの場合は、R1=20kΩ、R2=39kΩが推奨されます。また、A/Dコンバーターのリファレンス電圧が電源電圧レベルと異なる場合には、更なる抵抗分割が必要となります。

(c) 必要に応じ、VOUTにローパスフィルタを挿入してください。
Figure 1. External Circuits Example
Figure 1. External Circuits Example
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[Q0559]
・一次導体抵抗に温度特性は存在しますか?
A.
・CZ-381xの一次導体抵抗は、図2のような温度特性を持ちます。
Figure 2. CZ-381x Temperature Drift of the Primary Conductor Resistance (normalized at 25°C)
Figure 2. CZ-381x Temperature Drift of the Primary Conductor Resistance (normalized at 25°C)
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[Q0560]
・一次導体の抵抗のばらつきはどの程度でしょうか?
A.
・CZ-381xの一次導体抵抗値は25℃にて、0.29~0.41mΩ(参考値)となります。
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[Q0561]
・一次導体のインダクタンスの値はいくつですか?
A.
・CZ-381xの一次導体のインダクタンスは25°Cにて、約3nH (参考値)となります。
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No
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[Q0562]
・レシオメトリックとはどういう特性ですか?
A.
・CZ-381xはレシオメトリック出力を有します。レシオメトリック出力とは、センサー出力(電流感度、零電流電圧)が電源電圧に比例して変動する特性の事です。レシオメトリック出力の例として、図3にCZ-3813(電流感度Vh=60mV/A)における出力特性を示します。
CZ-381xの出力をA/Dコンバーターを用いてデジタル変換するようなシステム構成の場合に、A/Dコンバーターのリファレンス電圧の変動によって発生するリファレンス誤差を低減することが可能です。
A/Dコンバーターが5V系の場合の推奨回路を[Q0585]の外部回路接続例 Case1、A/Dコンバーターが3.3V系の場合の推奨回路を[Q0585]の外部回路接続例 Case2に示しております。CZ-381xの電源電圧と、A/Dコンバーターのリファレンス電圧が同じ比率で変動することで、電源電圧の変動による影響を避けることが出来、A/D変換後の出力自体は変動しません。
Figure 3. Output voltage of the CZ-3813 vs Input Current with different VDD.
Figure 3. Output voltage of the CZ-3813 vs Input Current with different VDD.
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[Q0563]
・電源立ち上がり後、有効な値が出力されるまでのパワーオン時間はいくつですか?
A.
・図4に推奨する電源立ち上げ例を示します。VDD=5Vまでの到達時間が0.4ms未満となるように電源を立ち上げると、VDD=4.5V到達から35ms(max)後に出力が安定します。
0.4ms以上の場合、出力が安定するまで時間を要する場合がありますので、注意ください。
Figure 4. Recommended example of the power up sequence
Figure 4. Recommended example of the power up sequence
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[Q0564]
・周波数特性はいくらですか?
A.
・図5はCZ-381xの代表的な周波数特性です。(上図:振幅特性、下図:位相特性)
Figure 5. Frequency Response of the CZ-381x
Figure 5. Frequency Response of the CZ-381x
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[Q0565]
・応答時間はいくつですか?
A.
・応答時間は2μs (Typ.) です。 (負荷容量 100pFの場合)
図6はCZ-381xのN=1のパルス応答波形です。 (上図:立上り応答、下図:立下り応答)
Figure 6  The CZ-381x rise response and fall response waveform
Figure 6 The CZ-381x rise response and fall response waveform
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[Q0566]
・出力が完全に飽和した状態からの復帰時間はいくつですか?
A.
・図7にN=1の過渡応答波形を示します。出力が完全飽和した状態から復帰するまでの時間は約2.1μsです。
Figure 7. The CZ-3803 Transient Response Waveform from the VOUT Deep Saturation. Test conditions:for saturation, IIN=50A; for linear VOUT, IIN=0A.
Figure 7. The CZ-3803 Transient Response Waveform from the VOUT Deep Saturation. Test conditions:for saturation, IIN=50A; for linear VOUT, IIN=0A.
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[Q0567]
・電流センサーの出力に100pF以上の出力負荷容量がつくと何が起きますか?
A.
・出力が発振してしまい、正しい出力値を得ることができません。
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[Q0568]
・電流センサーの出力に+/-2mA以上の出力電流負荷をかけると何が起きますか?
A.
・VOUT端子のドライブ能力が不足し、正しい出力値を得ることができません。
推奨動作条件内でご使用ください。
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Yes
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[Q0569]
・磁気ヒステリシスはありますか?
A.
・磁性体部材を使用していないのでありません。
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[Q0570]
・過電流検知機能とは何ですか?
A.
・過電流検知閾値(所望の値に設定可能)を超えた過電流が一次導体に流れた際に、OCD端子からデジタル出力の過電流検知信号を出力します(通常動作時は"L"、過電流検知時は"H")。
お役に立ちましたか?
Yes
No
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[Q0571]
・過電流検知機能の使用方法は?
A.
・アプリケーションノートのAppendix.をご参照ください。
詳しくはこちら
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[Q0572]
・過電流検知出力(OCD端子)の応答時間はいくつですか?
A.
・過電流検知出力(OCD端子)の応答時間は1.4μs (Typ.) です。 (負荷容量 50pFの場合)
お役に立ちましたか?
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[Q0573]
・出荷時に過電流検知機能はどの様に設定されていますか?
A.
・出荷状態では、過電流検知機能はOFF(OCD端子はHi-Z)で設定されています。詳細はアプリケーションノートのAppendix.をご参照ください。
お役に立ちましたか?
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[Q0574]
・安全規格には準拠していますか?
A.
・CZ-381xは国際認証機関によるIEC/UL-62368,UL-1577の認証を取得しています。

・IEC/UL 62368-1, 2nd Ed, 2014-12-01 (Audio/video, information and communication technology equipment Part 1: Safety requirements) (File No. E359197)
・CAN/CSA C22.2 No. 62368-1-14, 2nd Ed-(Audio/video, information and communication technology equipment Part 1: Safety requirements) (File No. E359197)
・UL1577-Optical Isolators-Edition 5.(File No. E499004)
・CSA Component Acceptance Service No. 5A-Component Acceptance Service for Optocouplers and Related Devices (File No. E499004)
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[Q0575]
・一次、二次間の沿面距離と空間距離は?
A.
・沿面・空間距離は共に7.2mm以上です。
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[Q0576]
・パッケージのCTI値はいくつですか?
A.
・CTI 値は600V (PLC=0) です。
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No
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[Q0577]
・Working Voltageは何Vですか?
A.
・CZ381xシリーズ電流センサーは、下記条件で使用可能です。
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[Q0578]
・データシートの絶縁耐圧を超えてデバイスを使用できますか?
A.
・絶縁耐圧を超えた条件では使用できません。
使用した場合のセンサーの特性は保証致しかねます。
推奨条件を守って使用してください。
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[Q0579]
・高周波電圧除去比はいくつですか?
A.
・被測定電流路に高周波のサイン波の電圧ノイズを入力し、センサー出力を測定することにより高周波電圧除去比が求められます。
 表3のように、CZ-381xシリーズは高い高周波電圧除去比を備えています。また、図8に高周波電圧除去比の周波数特性を示しました。
Table 3. Voltage Noise Rejection Ratio when high frequency sine wave voltage (20Vp-p) is applied
Table 3. Voltage Noise Rejection Ratio when high frequency sine wave voltage (20Vp-p) is applied
Figure 8. CZ-381x Noise Frequency vs Voltage Noise Rejection Ratio
Figure 8. CZ-381x Noise Frequency vs Voltage Noise Rejection Ratio
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[Q0580]
・RCの定数は?
A.
・必要な分解能と応答性を考慮して、RCの定数を決定してください ([Q0558]も併せてご参照ください)。
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[Q0581]
・ボードへの実装はどのようにするべきですか?
A.
・『使用上の注意事項』のハンダ付け条件をご参照ください。
詳しくはこちら
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[Q0582]
・推奨ランドパターンはありますか?
A.
・推奨ランドパターンを図9に示します。
Figure 9. CZ-381x recommended footprint
Figure 9. CZ-381x recommended footprint
Table 4. CZ-381x recommended footprint dimensions
Table 4. CZ-381x recommended footprint dimensions
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[Q0583]
・基板レイアウトのガイドラインなどはありますでしょうか?
A.
・アプリケーションノートの「2. 基板設計について」に記載しておりますのでご一読下さい。
アプリケーションノートはこちら。
詳しくはこちら
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[Q0585]
・本製品を使用する際に推奨する回路接続について教えて下さい。
A.
・CZ-381xをご使用になる際の外部回路接続例として、Case1)~Case3)を紹介します。本例はあくまで例ですので、本回路例以外でもご使用いただくことは可能です。外部接続回路に関しましては、お客様基板にて十分にご検討いただきますようお願いいたします。

Case1) 後段に5V系のA/Dコンバータを接続する場合
(a) バイパスコンデンサ1μFをCZ-381xのVDD、VSS端子のできるだけ近くに配置してください。
(b) 必要に応じてVOUTにローパスフィルタを挿入してください。RF、CFの定数は応答速度を考慮して設定してください

Case2) 後段に3.3V系のA/Dコンバータを接続する場合
(a) バイパスコンデンサ1μFをCZ-381xのVDD、VSS端子のできるだけ近くに配置してください。
(b) R1、R2による抵抗分割はA/Dコンバーターのリファレンス電圧が+5Vより低い場合に必要となります。
(例) A/Dコンバーターのリファレンス電圧が電源電圧レベルで、+3.3Vの場合は、R1=20kΩ、R2=39kΩが推奨されます。また、A/Dコンバーターのリファレンス電圧が電源電圧レベルと異なる場合には、更なる抵抗分割が必要となります。
(c) 必要に応じてVOUTにローパスフィルタを挿入してください。RF、CFの定数は応答速度を考慮して設定してください。

Case3) 後段に増幅器を置き、”VOUT”の電圧の基準値を変更、もしくは電流感度を変更する場合
(a) バイパスコンデンサ1μFをCZ-381xのVDD、VSS端子のできるだけ近くに配置してください。
(b) R1とR2はゲインを構成する抵抗です。R0の定数は負荷条件を考慮して設定してください。R1とR2の定数はゲインを考慮して設定してください。
Figure 10. External Circuit Example
Figure 10. External Circuit Example
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[Q0586]
・大きな電流を通電する際の発熱が気になるのですが、使用条件について教えて下さい。
A.
・CZ-381xは40Arms連続通電可能であり、過渡的にはさらに大きな電流も通電可能です。安全規格に準拠した条件で使用される場合、被測定電流による発熱によって、Tc=130℃を超えないようにしてください。パッケージケース温度Tcの測定位置は、図11を参考にしてください。
また放熱性の観点から、1次導体のパッド部にはPad on Viaを設けることを推奨します。配線のスペースを広げることなく、被測定電流を基板の内層から外層、そして電流センサーの1次導体につなぐことが可能となり、発熱の低減が期待されます。
Figure 11. Position to measure package case temperature
Figure 11. Position to measure package case temperature
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[Q0587]
・ESDの許容値はいくつですか?
A.
・ヒューマンボディーモデル (HBM) で2000V以上、マシンモデル (MM) で200V以上です(いずれも参考値)。
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[Q0588]
・他の電流ラインからの影響(外乱磁場)に対しどの程度耐性がありますか?
A.
・CZ-381xは、ホール素子を2個搭載し、2つのホール素子の出力信号の差分を検出することで、外乱磁場抑制をする機能を搭載しています。2つのホール素子に”同一強度”の磁場が入力された場合、外乱磁場減衰率(Typ.:0.01A/mT データシート参照)で示す比率で、外乱磁場影響を除去することが出来ます。
例:CZ-381xに1mTの外乱磁場が均一に入力された場合、0.01A=10mA相当の誤差が出力される。
CZ-3813 電流感度=60mV/A 誤差=10mA → 出力電圧誤差0.6mV
CZ-3815 電流感度=33.3mV/A 誤差=10mA → 出力電圧誤差 0.33mV

 一方、2つのホール素子に異なる強度の磁場が入力された場合は、出力電圧誤差につながります。そのため、図12のように、外乱となる他相の電流ラインのレイアウトによって影響度が異なります。

また、型番(電流感度)によっても、他相電流からの影響度が異なります。そのため、図13では3型番について結果を示しています。型番によって、近くを流れる他相の電流の大きさも変わると想定されるため、状況を変えた結果を示しています。

例1:CZ-3813 出力不飽和範囲=±33.3A 他相電流=10Adc(左上)
例2:CZ-3814 出力不飽和範囲=±50A 他相電流=20Adc(右上)
例3:CZ-3815 出力不飽和範囲=±60A 他相電流=30Adc(左下)
Figure 12. Examples of nearby current lines
Figure 12. Examples of nearby current lines
Figure 13. Output Error by nearby current
Figure 13. Output Error by nearby current
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[Q0589]
・実使用環境でセンサ温度が仕様を超えないか気になるのですが、温度を推定する方法はありますか?
A.
・一次導体のリードフレーム温度とセンサー温度が近い値となりますので、一次導体のリードフレーム温度で推定することが可能です。
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[Q0590]
・温度変化に対して特性への影響はどの程度でしょうか?
A.
・環境温度が25°Cから−40°C、125°Cに変化した際の特性変化を下記グラフに示します。
図14は電流感度の温度ドリフト、図15は零電流電圧の温度ドリフト、図16は総合精度の温度特性になります。
本グラフはあるロットにおける実測結果の”平均値”及び”平均値±3σ”の値を示しています。※1

※1 上記グラフ内の平均値(Ave)と、データシートの標準値は以下の通り定義が異なりますので、ご注意ください。
平均値=あるロットの実測結果の”平均値”
標準値=あるロットの実測結果の”平均値±1σ”
Figure 14. Temperature Drift of Sensitivity (left), Figure 16. Temperature dependency of Total Accuracy (right)
Figure 14. Temperature Drift of Sensitivity (left), Figure 16. Temperature dependency of Total Accuracy (right)
Figure 15. Temperature Drift of Zero-current Output
Figure 15. Temperature Drift of Zero-current Output
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[Q0591]
・一次導体印加電圧、電流の急峻な変化が生じた際の出力への影響はどの程度でしょうか?
A.
・CZ-381xの一次導体に、立上り時間1μsで1kVを印加した際のセンサー出力電圧(VOUT)のdV/dtノイズを図17に示します。収束時間は4μs程度です。取り込みタイミングを調整してノイズを避け、収束した時点の電圧値を取り込んでください。

図17
黄 : 電圧入力波形(1000V/μs)
緑 : 出力電圧波形 (VOUT)

CZ-381xの一次導体に、パルス幅1μsで25Aを印加した際のセンサー出力電圧(VOUT)を図18に示します。1μs程度の遅延で追従します。

図18
黄:入力電流波形
緑:CZ-381x出力電圧波形
Figure 17. dV/dt noise waveform (left: rise waveform, right: fall waveform)
Figure 17. dV/dt noise waveform (left: rise waveform, right: fall waveform)
Figure 18. dI/dt noise waveform
Figure 18. dI/dt noise waveform
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[Q0592]
・ハロゲンフリー対応はしていますか?
A.
・ハロゲンフリーに対応しています。
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[Q0593]
・RoHs対応はしていますか?
A.
・RoHsに対応しています。
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[Q0594]
・鉛フリーには対応していますか?
A.
・鉛フリーに対応しています。
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[Q0595]
・リードフレーム(一次導体)は何から作られていますか?
A.
・リードフレームの材質は銅となります。
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[Q0596]
・パッケージの熱抵抗は何℃/Wですか?
A.
・CZ-381xの熱抵抗θjaは41.7℃/Wとなります。(図19基板使用時)
Table 5. Thermal Resistance measurement board
Table 5. Thermal Resistance measurement board
Figure 19. Thermal Resistance measurement board
Figure 19. Thermal Resistance measurement board
詳しくはこちら
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[Q0597]
・内部のEEPROMを使う事は出来ますか?
A.
・1アドレス分をご使用頂けます。
アプリケーションノートのAppendixをご参照ください。
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[Q0598]
・カスタム品の対応は出来ますか?
A.
・数量条件および要望の内容によって検討は可能ですので、弊社までお問い合わせください。
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[Q0599]
・本製品の推奨の使用方法はありますか?
A.
・CZ-381xは、データシートの「14.信頼性試験項目」の合否判定基準に記載している値内で零電流電圧が変動する可能性があります。その為、零電流電圧の測定精度向上のため、電流センサーをご使用になるシステムのパワーアップ時など、計測電流が 0Aの状態で、ソフトウェアを用いた零電流電圧のキャリブレーションを実施いただく事を推奨しています。
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[Q0600]
・他の磁性部品と一緒に使用する際の注意すべき点はありますか?
A.
・CZ-381xはメカニカルリレー、トランスなど、他の磁性部品が近くに存在する場合には影響を受ける可能性があります。レイアウトの都合上磁性部品を近くに置かざるを得ない場合は、電流感度など特性に影響をない事をご確認の上、ご使用ください。
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