BMS中的LEM-CAB系列电流传感器实物拆解与学习

今天继续我们的拆解大业，这次拆解一下LEM的电流传感器，具体型号为CAB300-C/SP3-002。

LEM的CAB系列属于磁通门类型（下图来自LEM官网），而且是磁通门中的低频类型；CAB系列主要就是用在电池包里面的电流检测，虽然目前使用分流器的方案可能更多些。

规格书中大概给出了CAB系列的工作原理（下图来自LEM官网），它对外输出为CAN信号。

对于磁通门的工作原理，我们之前在霍尔电流传感器一文中介绍过磁通门传感器中的标准类型：标准型的磁通门电流传感器结构很类似闭环霍尔结构，如下图所示，只是在磁芯的气隙处放置的不是霍尔元件，而是一个磁通门的传感器，即可饱和电感。

具体地，在结构上同样有原边待测电流Ip（母线中电流），副边反馈电流Is（副边线圈中），同样地，只要让气隙中的总磁通量为0，根据下式可以计算出Ip。

我们继续往下拆解，如下图所示，它的四周都有密封胶做防护，首先得把这些密封胶弄掉。

需要使用热风枪加热后，再用各种工具把胶刮掉，壳体也一起拆掉。

剪掉上壳体后，露出了里面的电路部分，里面的线圈比较显眼。

把壳体完全拆掉后，PCB的B面如下图所示：B面没有布置器件，PCB是镀锡的；线圈下面有个白色的塑料支架安装在PCB上；整个磁环没有开口，是完全闭合的。

PCB的T面如下图，器件都布置在此面，最小的器件为0603封装；PCB为1.6mm厚度。

仔细观察电路，可以明显发现单片机、CAN、电源等功能模块电路；另外还有线圈的两个接线柱；剩下的其余电路就是反馈、滤波、检测等电路。

拆解到这里，其实我有两个疑问，一是这个磁环为什么不是开口的？还有就是为什么只有一个线圈？

查找了一些资料，终于找到了答案：因为LEM的CAB系列不是标准型，而是低频型（图片来自于LEM官网）；只有标准型磁通门中的磁环才是开口的，而低频型磁通门中的磁环是闭合的，没有开口留气隙。

下图为C-type的功能框图，C-type磁通门是双线圈方案，而低频型磁通门是C-type的一种简配，只保留了T1线圈，去掉了T2线圈；也就是T1这一个线圈同时被当做电感探头与反馈线圈两个功能来用，所以T1里面是流经了两个电流，即IS（副边反馈电流）与Iu（探头偏置电流）；当原边待测电流IP与副边反馈电流IS二者形成磁场的磁通量叠加后为0时，电感探头此时的感量才等于人为制定的参考值，进而计算出原边电流IP。

总结：

这次收获还是挺大的，进一步了解CAB系列的磁通门具体实现方案，后面有机会再拆解一个闭环原理的霍尔电流传感器，看看有什么不同；以上所有，仅供参考。