FAQ - CZ3A シリーズ | 電流センサー | 製品情報

[Q0463] ・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。

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[Q0515] ・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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[Q0516] ・電流は実効電流で何Aまで流せますか？

A.
・CZ-3Axxは50Armsまでの実効電流を流すことが可能です。

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[Q0517] ・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-3Axx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。

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[Q0518] ・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。

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[Q0519] ・一次導体抵抗に温特は存在しますか？

A.
・CZ-3Axx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-3Axx Temperature Drift of the Primary Conductor Resistance (normalized at 25℃)

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[Q0520] ・一次導体の抵抗のばらつきはどの程度でしょうか？

A.
・CZ-3Axxの一次導体抵抗値は25℃にて、0.21~0.30mΩ(参考値)となります。

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[Q0521] ・一次導体のインダクタンスの値はいくつですか？

A.
・CZ-3Axx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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[Q0522] ・ノンレシオメトリックとはどういう特性ですか？

A.
・ノンレシオメトリック特性とは、電流感度と零電流電圧が、電源電圧に依存せず、一定の値を保持する特性のことです。電源電圧が不安定な環境でも、誤差なく電流を検出することが可能です。

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[Q0523] ・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3に推奨する電源立ち上げ例を示します。
CZ3A0xはVDD=2.75VからVDD=3.3Vまでの到達時間が0.87msec未満(*)となるように電源を立ち上げると、VDD=2.75V到達から0.87msec(typ)後に出力が安定します。
0.87msec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、出力が安定するまでの時間を確認してお使いください。

CZ3AGxはVDD=2.75VからVDD=5.0Vまでの到達時間が0.79msec未満(*)となるように電源を立ち上げると、VDD=2.75V到達から0.79msec(typ)後に出力が安定します。
0.79msec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、出力が安定するまでの時間を確認してお使いください。

Figure 3. Recommended example of the power up sequence

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[Q0524] ・応答時間はいくつですか？

A.
・CZ3A0xの応答時間は1μs (Typ.)、CZ3AGxの応答時間は3.6us(Typ.) です。 (負荷容量 1000pFの場合)
図4はCZ-3A0x、図5はCZ-3AGxの代表的なパルス応答波形です。 (左図：立上り応答、右図：立下り応答)

Figure 4. Rise response waveform (left), fall response waveform (right). CZ-3A04(Vh=48mV/A), Input current =25A.

Figure 5. Rise response waveform (left), fall response waveform (right). CZ-3AG4(Vh=48mV/A), Input current =25A.

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[Q0525] ・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.
・出力が完全飽和した状態から復帰するまでの時間は2.5us以下です。図5に過渡応答波形を示します。

Figure 5. The CZ-3Axx Transient Response Waveform from the VOUT Deep Saturation. Test conditions：for saturation, IIN=25A; for linear VOUT, IIN=0A.

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[Q0526] ・電流センサーの出力に1000pF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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[Q0527] ・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.
・正しい出力値を得ることができません。

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[Q0528] ・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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[Q0529] ・安全規格には準拠していますか？

A.
・CZ-3Axx シリーズは国際認証機関による IEC 62368 / UL 62368, UL1577 の認証を取得済みです。

・IEC/UL 62368-1 Audio/video, information and communication technology equipment Part 1: Safety requirements Edition 2. (File No. E359197)
・CAN/CSA C22.2 No. 62368-1-14, 2nd Ed, Issued: 2014-12-01 (Audio/video, information and communication technology equipment Part 1: Safety requirements)(File No. E359197)
・UL1577 Non-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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[Q0530] ・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8.0mm以上です。

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[Q0531] ・パッケージのCTI値はいくつですか？

A.
・CTI 値は400V≦CTI<600 (PLC=1) です。

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[Q0532] ・Working Voltageは何Vですか？

A.
・CZ-3Axx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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[Q0533] ・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使用したセンサ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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[Q0534] ・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4のように、CZ-3Axx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6に高周波電圧除去比の周波数特性を示しました。

Table 4. Voltage Noise Rejection Ratio when high frequency sine wave voltage

Figure 6. CZ-3Axx Noise Frequency vs Voltage Noise Rejection Ratio

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[Q0535] ・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。

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[Q0536] ・ボードへの実装はどのようにするべきですか？

A.
・ご使用上の注意のハンダ付け条件をご参照ください。

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[Q0537] ・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7に示します。

Figure 7. CZ-3Axx recommended land pattern

Table 5. CZ-3Axx recommended land pattern dimensions

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[Q0538] ・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。

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[Q0539] ・評価ボードのガーバーデータをもらえますか？

A.
・はい、こちらからダウンロード可能です。

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[Q0540] ・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.
・CZ3Axxをご使用になる際の外部回路接続例として、Case 1 ～Case 2を紹介します。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。

Case １）後段に3V系のA/Dコンバータを接続する場合
Case ２）後段に増幅器を置き、電流感度を変更する場合

Case １）CZ-3Axx+ADC(3V)
(a) バイパスコンデンサ0.1μFをCZ-3Axx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。C1の定数は負荷条件を考慮して設定してください。R1は、ローパスフィルタの時定数に応じて設定してください。

Case ２）CZ-3Axx+増幅器
(a) バイパスコンデンサ0.1μFをCZ3Axx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。

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[Q0541] ・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-3Axxは50Arms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9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 9. Position to measure package case temperature

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[Q0542] ・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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[Q0543] ・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-3Axx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-3Axx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-3A01　電流感度＝120mV/A　誤差＝10mA　→　出力電圧誤差1.2mV
CZ-3A07　電流感度＝12mV/A　誤差＝10mA　→　出力電圧誤差 0.12mV

　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10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、本アプリケーションノートでは、下記の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-3A01　出力不飽和範囲=±12.9A　 他相電流＝10Adc
例２：CZ-3A04　出力不飽和範囲＝±32.8A　 他相電流＝20Adc
例３：CZ-3A07　出力不飽和範囲＝±129.1A　他相電流＝40Adc

Figure 10. Examples of nearby current lines

Figure 11. Output Error by nearby current

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[Q0544] ・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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[Q0545] ・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-40°Cから85°Cに変化した際の特性変化を下記グラフに示します。
図12は電流感度の温度ドリフト、図13は零電流電圧の温度ドリフト、図14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”

Figure12. Temperature Drift of Sensitibity (left), Figure 14. Temperature dependency of Total Accuracy (right)

Figure 13. Temperature Drift of Zero-current Output

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[Q0546] ・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-3Axx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15に示します。収束時間がCZ3A0x:2μs程度,CZ3AGx:4μs程度と早いため、取り込みタイミングを調整して、ノイズを避けることが容易となっています。
CZ-3A0xの一次導体に、パルス幅1μsで10Aを印加した際のセンサー出力電圧(VOUT)を図16に示します。収束時間が2μs程度と早いため、取り込みタイミングを調整して、ノイズを避けることが容易となっています。

図15
黄：電圧入力波形（1000V/μs）
桃：出力電圧波形　(VOUT)

図16
黄：入力電流波形
緑：CZ-3Axx出力電圧波形

Figure 15. dV/dt noise waveform (left: rise waveform, right: fall waveform)

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[Q0547] ・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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[Q0548] ・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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[Q0549] ・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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[Q0550] ・パッケージの熱抵抗は何℃/Wですか？

A.
・CZ-3Axxの熱抵抗θjaは32℃/Wとなります。

Table 5. Thermal Resistance measurement board

Figure 17. Thermal Resistance measurement board

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[Q0551] ・内部のEEPROMを使う事は出来ますか？

A.
・申し訳ありませんが、内部EEPROMはご利用になれません。
基本的には弊社内部でEEPROMの内容を調整したものを出荷いたします。

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[Q0552] ・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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[Q0553] ・本製品の推奨の使用方法はありますか？

A.
・CZ-3Axx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。そのため、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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[Q0554] ・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-3Axx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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[Q0601] ・RoHs対応はしていますか？

A.
・RoHsに対応しています。

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[Q0602] ・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"H"、過電流検知時は"L")。

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[Q0603] ・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1.12章をご参照ください。

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[Q0604] ・過電流検知出力(OCD端子)の応答時間はいくつですか？

A.
・表6にCZ3A0x、表7にCZ3AGxの過電流検知出力(OCD端子)の応答時間を示します。

Table 6. Response time of overcurrent detection output of CZ-3A0x

Table 7. Response time of overcurrent detection output of CZ-3AGx

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