AKM CZ3720 仕様

タイプ
仕様
[CZ-3720]
019005451-J-00
- 1 - 2019/6
1.
CZ-3720は、電流値に比例したアナログ電圧を出力する、磁気式のオープン型電流センサーです。
感度ホール素子を内蔵しているため直流、交流のいずれも高精度で高速に検出できることが特長です。
また、コアレスで薄型表面実装パッケージを採用しているため小型化を実現しています。さらに、
次導体の抵抗値を小さくしたことにより、発熱を抑制することが可能となり、60A
rms
連続通電を実現し
ています。従来のコアレス型電流センサーでは、外乱磁場の影響で検出精度が悪化するという問題があ
りましたが、本製品は外乱磁場変動抑制機能を内蔵します。さらには、UL61800-5-1の絶縁設計に準拠
している為、産業機器向けの汎用インバーターやACサーボモーター等の用途に最適です。CZ-372xシリ
ーズはCZ-3720(I
NS
=10.3A)からCZ-3726(I
NS
=345.2A)までの広いラインナップを持っております。その
ため、システム基板の共通設計が可能となり、定格が異なる機種への展開が容易に行えます
2.
UL61800-5-1 に準拠 (沿面、空間距離≧8.0mm
安全規格 UL1577 IEC/UL60950-1 認証取得製品
最大実効電 60A
rms
総合精度 1.0%F.S.(T
a
=090 Typ.)
一次導体抵抗 0.27mΩ Typ.
高速応答 1μs Typ.
外乱磁場変動抑制機能を内蔵
小型・薄型表面実装パッケージ 12.7mm×10.9mm×2.25mm
VREF ピンを有した差動出力
絶縁耐圧 3.0kVAC50Hz60s
レシオメトリック出力
3.
AC ーター
DC ーター
UPS
汎用インバーター
パワーコンディショナー
その他、絶縁が必要で、発熱を抑えて小型化を実現したい、用途に適しております。
60A
rms
対応高精度コアレス電流センサ-
CZ-3720
沿面/空間距離 8mm
[CZ-3720]
019005451-J-00
- 2 - 2019/6
4.
1. ............................................................................. 1
2. ............................................................................. 1
3. ............................................................................. 1
4. ............................................................................. 2
5. ブロック図と機能説明 ............................................................... 3
6. ピン配置と機能説明 ................................................................. 4
7. 絶対最大定格 ....................................................................... 5
8. 推奨動作条件 ....................................................................... 5
9. 電気的特性 ......................................................................... 6
10. 各特性の定義と特性値 ............................................................... 8
11. 外部接続回路例 .................................................................... 10
12. 熱抵抗測定基板 .................................................................... 10
13. パッケージ情報 .................................................................... 11
14. 信頼性試験項目 .................................................................... 14
15. 取扱い上の注意 .................................................................... 15
重要な注意事項 .................................................................... 16
[CZ-3720]
019005451-J-00
- 3 - 2019/6
5. ブロック図と機能説明
Table 1.各ブロックの機能
回路ブロック
機能
Primary Conductor
デバイスに内蔵された一次導体。
Hall Sensors
磁束密度を検出するホール素子。
Amplifier
ホール素子出力電圧の増幅回路。
Buffer
ゲイン付出力バッファ回路。一次導体に流れる電流値に比例した電
V
OUT
の出力回路
Compensation
電流感度、零電流電圧の絶対値およ温度特性の補正回路。
Bias Unit
ホール素子駆動回路。
EEPROM Unit
補正パラメータ設定用の不揮発性メモリ。
Voltage Generator
V
OUT
の基準電圧生成回路。
Figure 1. CZ-3720 のブロック
Hall
Sensors
Amplifier
Buffer
Compensation
Bias Unit
EEPROM Unit
VOUT
TEST2
IP
TEST1
Primary
Conductor
VREF
TEST3
Voltage
Generator
[CZ-3720]
019005451-J-00
- 4 - 2019/6
6. ピン配置と機能説明
Figure 2. CZ-3720 ピン配置及び出力特性
Table 2.ピン機能説明
Pin
No.
ピン名
I/O
タイプ
機能
1
IP
I
被測定電流路端子(+)
2
IN
I
被測定電流路端子(-)
3
VSS
GND
Power
センサーGND0V
4
TEST1
テストピン(推奨外部接続:GND
5
VREF
O
Analog
リファレンス出力端子
6
VOUT
O
Analog
センサー出力
7
VDD
PWR
Power
センサー電源(5V
8
TEST2
テストピン(推奨外部接続:OPEN
9
TEST3
テストピン(推奨外部接続:OPEN
10
VSS
GND
Power
センサーGND0V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
CZ-3720
(Top View)
I
IN
0
I
NS
−I
NS
IP→IN
IN→IP
V
OUT
- V
REF
0.9V
DD
-0.1V
DD
[CZ-3720]
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- 5 - 2019/6
7. 絶対最大定格
Table 3.絶対最大定格
記号
最小
最大
単位
端子
電源電圧
V
DD
-0.3
6.5
V
VDD ピン
出力電流
I
OUT
-10
10
mA
VOUT ピン、VREF ピン
動作ジャンクション温度
T
j
-40
150
保存温度
T
STG
-40
150
注意)絶対最大定格に規定された範囲を超えた条件で使用した場合、デバイスが破壊に至ることが
ります。破壊に至らない場合でも、信頼性や寿命に悪影響を及ぼすことがあります。また、通
常の動作は保証されません。
8. 推奨動作条件
Table 4.推奨動作条件
記号
最小
標準
最大
単位
備考
電源電圧
V
DD
4.5
5.0
5.5
V
VDD ピン
出力負荷容量 1
C
LVOUT
1000
pF
VOUT VSS に対す
負荷容量
出力負荷容量 2
C
LVREF
1000
pF
VREF VSS に対する
負荷容量
出力負荷抵抗 1
R
LVOUT
3
VOUT VSS または
VOUT VDD に対する
負荷抵抗
出力負荷抵抗 2
R
LVREF
3
VREF VSS または、
VREF VDD に対する
負荷抵抗
動作環境温度
T
a
-40
105
パッケージケー温度
*1)
T
c
-40
130
UL61800-5-1 準拠条件に
て使用の場合
熱抵抗
θ
ja
32
/W
Figure 7.板使用時の環
境温度 T
a
とジャンクシ
ン温度 T
j
から算出した値
被測定電流最大実効値
I
RMSmax
60
A
rms
一次導体に定常的に流せ
る電流値。直流電流値、
しくは交流電流の実効値。
注意)推奨動作条件に規定された範囲を超えた条件で使用した場合、電気的特性は保証されません。
*1) IC 60A
rms
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。
UL61800-5-1 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、T
c
=130℃を
超えないようにしてください。
[CZ-3720]
019005451-J-00
- 6 - 2019/6
9. 電気的特性
Table 5.電気的特
条件(特記無き場合)T
a
=25CV
DD
=5V
記号
測定条件
最小
標準
最大
単位
消費電流
I
DD
I
IN
0A 無負荷
20
25
mA
電流感度 *2)
V
h
I
IN
=0~10A, 500s
V
h
=(V
OUT
-V
REF
)/1A
396
400
404
mV/A
零電流電圧
*2)
V
of
I
IN
0A, V
OUT
-V
REF
-0.02
0.02
V
リファレンス出力電圧 *6)
V
REF
0.1×V
DD
-0.02
0.1×V
DD
0.1×V
DD
+0.02
V
出力不飽和範囲 *3)
I
NS
-0.4
10.3
A
出力飽和電圧 H *4)
V
satH
R
LVOUT
=3kΩ
V
DD
-0.3
V
出力飽和電圧 L *4)
V
satL
R
LVOUT
=3kΩ
0.3
V
非直線性
*5) *6)
ρ
T
a
=-40105
F.S.=V
satH
-V
satL
±0.35
±0.5
%F.S.
立上り応答時間 *4)
t
r
入力電流立上 90%到達
→出力電圧立上 90%到達
C
LVOUT
= C
LVREF
=1000pF
1
s
立下り応答時間 *4)
t
f
入力電流立下 10%到達
→出力電圧立下 10%到達
C
LVOUT
= C
LVREF
=1000pF
1
s
電流換算出力電圧ノイズ
I
Nrms
I
IN
=0A ,DC400kHz 積算
30
mA
rms
電流感度
レシオメトリック誤差
V
h-R
V
DD
=4.5V5.5V
-1.0
1.0
%
零電流電圧
レシオメトリック誤差
V
of-R
V
DD
=4.5V5.5V
I
IN
=0A
-0.3
0.3
%F.S.
外乱磁場減衰率
E
bc
零電流電圧変動量換算値
-10mT<外乱磁場<10mT
0.01
A/mT
dV/dt イズ収束時間
*4) *7)
t
dVdt
200V/s 200V 印加時
2
s
一次導体抵抗
R
P
0.27
絶縁耐圧 *8)
V
INS
AC50Hz, 60s
3.0
kV
rms
絶縁抵抗 *3)
R
INS
DC1kV
500
EEPROM データ保持時間
EEP
RT
T
j
= 105°C
10
T
j
= 100°C
15
[CZ-3720]
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- 7 - 2019/6
Table 6.温度特性
条件(特記無き場合)V
DD
=5V
記号
測定条件
最小
標準
最大
単位
電流感度温度特
*5) *6) *9)
V
h-d
T
a
=090
-0.6
0.3
0.6
%
T
a
=0105
-0.6
0.9
1.4
T
a
=-40105
-0.9
0.9
1.7
零電流電圧
温度特性
*5) *6) *9)
V
of-d
T
a
=090 I
IN
=0A
±2.0
±5.4
mV
T
a
=0105 I
IN
=0A
±2.3
±6.4
T
a
=-40105 I
IN
=0A
±8.2
±15.0
リファレンス電
温度特性 *6) *9)
V
REF-d
T
a
=-40105
±10
mV
総合精度
*5) *6)
E
total
T
a
=090
F.S.=V
satH
-V
satL
零電流電圧補正実施後
-0.9
1.0
1.6
%F.S.
T
a
=0105
F.S.=V
satH
-V
satL
零電流電圧補正実施後
-0.9
1.5
2.2
T
a
=-40105
F.S.=V
satH
-V
satL
零電流電圧補正実施後
-1.3
1.7
2.9
*2) これらの値は、長期使用(リフロー単独での変動量含む)により変動します。
変動量については、「信頼性試験項目」の項をご参照ください。
*3) 設計値です。量産検査しません。
*4) ウエハ状態で検査しています。
*5) 標準値は、あるロットにおける実測結果の平均値±1σ”の値で定義しています。同様に、最小値
及び最大値は、あるロットにおける実測結果の平均値±3σ”の値で定義しています
*6) これらの値は、長期使用(リフロー単独での変動量含む)により変動します。
*7) dV/dt ノイズの収束時間の判断レベルは収束値±10mV す。
*8) 量産検査環境にて代替試験として 3.6kV
rms
1sec の条件で全数検査を実施しています。
*9) T
a
=25℃からの変化量で定義しています。
[CZ-3720]
019005451-J-00
- 8 - 2019/6
10. 各特性の定義と特性値
10.1 電流感度(V
h
)、零電流電圧(V
of
)及び非直線性(ρ)下記のよう定義します。
出力不飽和範囲(I
NS
)の間で一次導体電流(I
IN
)を印加した時の出力電圧(V
OUT
-V
REF
)から、最小二乗法
によって求めた近似直線の傾きを電流感度(V
h
)としますまた、一次導体電流(I
IN
)0Aの時の出力
電圧(V
OUT
-V
REF
)を零電流電圧(V
of
)とします。
非直線性(ρ)フルスケール(F.S.)に対する近似直線と出力電圧(V
OUT
-V
REF
)の間の最大誤差電圧
(V
d
)の割合と定義し、下式で計算されます。
ρ = V
d
/ F.S. × 100
フルスケール(F.S.)は、F.S. = V
satHmin
- V
satLmax
で定義します。
10.2 電流感度レシオメトリック誤差は下記のように定義します。






10.3 零電流電圧レシオメトリック誤差は下記のように定義します。









0
Figure 3. CZ-3720 各特性の定義
最小二乗法による近似直線
V
d
−I
NS
V
h
I
NS
I
IN
[A]
F.S.
V
OUT
-V
REF
[V]
V
satLmax
-0.1V
DD
V
satHmin
-0.1V
DD
[CZ-3720]
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10.4 総合精度 E
total
[%F.S.]は以下のように定義します。Figure.4 参照)











:実測した電流感度[mV/A]
:電流感度標準[mV/A]

:実測した零電流電圧温度特性[mV]

:実測した非直線性[%F.S.]
10.5 立上り応答時間t
r
s]及び立下り応答時間t
f
s]は下記のように定義します。
パルス入力電流(I
IN
)の立上り 90%(又は立下り 10%)到達時から、出力電圧(V
OUT
-V
REF
)の立上り
90%(又は立下り 10%)到達時までの時間を立上り応答時間(又は立下り応答時)と定義します
Figure 5. 答時間の定義
I
IN
[A]
V
OUT
-V
REF
[V]
I
NS
-I
NS
F.S.
V
err
Figure 4. CZ-3720 の総合精度
設定感度の
出力電圧
IP→IN
IN→IP
V
satL
-
0.1V
DD
V
satH
-
0.1V
DD
立上り応答時間 (t
r
)
立下り応答時間 (t
f
)
I
IN
[A]
V
OUT
-V
REF
[V]
Time [s]
Time [s]
90% I
IN
90% V
OUT
-V
REF
I
IN
[A]
V
OUT
-V
REF
[V]
[V]
Time [s]
Time [s]
10% I
IN
t
f
10% V
OUT
-V
REF
[CZ-3720]
019005451-J-00
- 10 - 2019/6
11. 外部接続回路例
Figure 6. 外部接続回路例
(a) バイパスコンデンサ 0.1μF CZ-3720 VDDVSS 端子のできるだけ近くに配置してください。
(b) 要に応じてVOUT及びVREF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。
12. 熱抵抗測定基板
Table 7. ボード情報
ボードサイズ
68.58mm×63.5mm
層数
4
銅箔厚
各層 70μm
基板厚
1.6mm
・表面(1 層目) ・内(2 /3 : VSS) ・裏面(4 層目)
Figure 7. 熱抵抗測定基
IP
IN
VSS
TEST1
VREF
VOUT
VDD
TEST2
TEST3
VSS
I
IN
I
IN
ADC
5V
0.1μF
R1
R1
C1
C1
(a)
(b)
[CZ-3720]
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13. パッケージ情報
13.1. 外形寸法図
Unit:mm
公差は特に定める以外は±0.1mm とします。
( )の値は参考値です。
Figure 8. CZ-3720 パッケージ外形図
端子材質:Cu
端子めっき材:Sn-Bi
パッケージ材料RoHS 対応、ハロゲンフリ
Table 8.パッケージ特性
記号
最小
標準
最大
単位
沿面距離
Cr
8.0
mm
空間距離
Cl
8.0
mm
*パッケージ樹脂の燃焼性はV0ですUL94焼試験)
*パッケージ樹脂比較トラッキング指数(CTI)600V、絶縁材料グループはです。
[CZ-3720]
019005451-J-00
- 12 - 2019/6
13.2 安全規格
IEC/UL 60950-1 Information Technology Equipment – Edition 2. (File No.E359197)
CSA C22.2 NO. 60950-1-07 – Information Technology Equipment – Edition 2. (File No. E359197)
UL1577Optical IsolatorsEdition 5.(File No. E499004)
CSA Component Acceptance Service No. 5AComponent Acceptance Service for Optocouplers and
Related Devices (File No. E499004)
13.3 推奨ランドパターン
Figure 9. 推奨ランドパターン
Table 9. 推奨ランドパターン寸法
Unit:mm
被測定電流ラインとして2層以上のパターンを使用する場合は、層間に十分に電流が流せるようにス
ーホールを設けることを推奨します
また放熱性の観点から、一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
L
1.59
E
11.79
W1
4.44
W2
0.64
C
0.66
P
1.27
[CZ-3720]
019005451-J-00
- 13 - 2019/6
13.4 マーキング
マーク表示はレーザー印刷となります。AKMゴを除き、全11文字表示となります。
Figure 10. CZ-3720のマーク表示
Table 10. 製造マーク表示対応表
(Y)
(M)
(D)
ロット識別
印字
対応年
印字
対応月
印字
対応日
印字(L
2
)
印字(L
1
)
対応通番
7
2017
C
1
1
1
0
1
01
8
2018
D
2
2
2
0
2
02
9
2019
E
3
3
3
0
3
03
A
2020
F
4
4
4
0
4
04
B
2021
G
5
5
5
0
5
05
C
2022
H
6
6
6
D
2023
J
7
7
7
E
2024
K
8
8
8
6
7
67
F
2025
L
9
9
9
6
8
68
G
2026
M
10
0
10
6
9
69
H
2027
N
11
A
11
7
0
70
J
2028
P
12
B
12
7
1
71
K
2029
C
13
L
2030
D
14
N
2031
E
15
P
2032
F
16
R
2033
G
17
S
2034
H
18
T
2035
J
19
U
2036
K
20
V
2037
L
21
W
2038
N
22
X
2039
P
23
0
2040
R
24
1
2041
S
25
2
2042
T
26
3
2043
U
27
4
2044
V
28
W
29
X
30
Y
31
製造マーク (Y/M/D/L
2
/L
1
)
型名 (CZ-3720)
A
K
M
C
Z
3
7
2
Y
M
D
L
2
0
L
1
[CZ-3720]
019005451-J-00
- 14 - 2019/6
14. 信頼性試験項目
Table 11. 信頼性試験項目と条件
No.
試験項目
試験方法・条件【準拠規格】
n
試験時間
1
高温高湿バイアス試験
JEITA EIAJ ED-4701 102
T
a
=85C, 85%RH, 連続動作
22
500h
2
高温動作試験
JEITA EIAJ ED-4701 101
T
a
=150C, 連続動作
22
500h
3
高温保存試験
JEITA EIAJ ED-4701 201
T
a
=150C
22
500h
4
低温動作試験
T
a
=−40C, 連続動作
22
500h
5
温度サイクル試
JEITA EIAJ ED-4701 105
65C +150C 気相中
30min. 30min.
22
200サイクル
各試験実施前に以下の前処理を実施
乾燥125C/24h → 吸湿60C/60%RH/168h → リフロー3 (JEDEC Level 2a)
合否判定基準:
各信頼性試験実施前の前処理前の値から試験実施後の値までの変動量が、以下に記載の値のもの
は良品とします
電流感度 V
h
(T
a
= 25C) ±1.5%以下
零電流電圧 V
of
(T
a
= 25C) ±25mV以下
非直線性 ρ (T
a
= 25C) ±0.5%F.S.以下
EEPROMータ 変化無きこと
[CZ-3720]
019005451-J-00
- 15 - 2019/6
15. 取扱い上の注意
[保管環境のご注意]
直射日光を避け5~35°Cの常温下で、デシケーター等を使用して出来るだけ湿度の低い環境下で保
管して下さい。また、梱包開封後は4週間以内にご使用いただくことを推奨いたします。
また、塩素や腐食性のあるガスも避けるようお願いします。不適切な環境で保管した場合は、製品
特性に影響する事があります。
[長期保管のご注意]
適切な保管環境でも長期に保管した場合は、リード端子の半田付け性が悪くなったり電気特性が不
良になる場合がありますので、長期保管した場合は、半田付け性や電気特性をご確認の上ご使用下
さい。
保管が長期(1年以上)に及ぶ場合は、窒素雰囲気中での保管をお勧めします。大気中で保管され
ますと、大気中の酸素により素子のリード部分が酸化され、リード端子の半田付け性が悪くなりま
す。
[その他注意事項]
1) 塩素、硫黄等の腐食性ガスが発生する環境では使用しないで下さい。
2) 全てのリード線は鉛フリーSn-Biメッキ処理)に対応しております部品として保管する場合、
高温高湿環境を避けるなど、なるべく酸化しにくい環境で保管してください。
3) 電源電圧の極性を誤って接続したり仕様に記載されている以上の過大な電圧で使用した場合
破損します。
4) 定格電流を上回る電流(実効値)で、長時間使用すると破損しますので、電流容量の選定に
しては、ご使用になる最大実効電流が電流センサーの定格電流以下になるよう配慮して下さい。
5) 近接する電流や磁場および電場の影響により、特性が変化することがあります。取り付け位置
と方向には十分ご注意下さい。
本製品には、ガリウム砒素が使用されていますので、次の事項にご注意下さい。
1) 本製品を燃焼・溶融させたり、破壊させたり、化学処理を行わないでください
2) 本製品を廃棄する場合は、関連法令と貴社の廃棄物処理規定に従って処理してください。
[CZ-3720]
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重要な注意事項
0. 本書に記載された弊社製品(以下、「本製品」といいます。および、本製品の仕様につきま
しては、本製品改善のために予告なく変更することがあります。従いまして、ご使用を検討
の際には、本書に掲載した情報が最新のものであることを弊社営業担当、あるいは弊社特約
店営業担当にご確認ください。
1. 本書に記載された情報は、本製品の動作例、応用例を説明するものであり、その使用に際し
て弊よび者の財産他のに対保証は実権の行う
のではありません。お客様の機器設計において当該情報を使用される場合は、お客様の責任
において行って頂くとともに、当該情報の使用に起因してお客様または第三者に生じた損害
に対し、弊社はその責任を負うものではありません。
2. 本製品は、医療機器、航空宇宙用機器、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、原子力制御用
機器、各種安全装置など、その装置・機器の故障や動作不良が、直接または間接を問わず、
生命、身体、財産等へ重大な損害を及ぼすことが通常予想されるような極めて高い信頼性を
要求される用途に使用されることを意図しておらず、保証もされていません。そのため、別
途弊社より書面で許諾された場合を除き、これらの用途に本製品を使用しないでください。
万が一、これらの用途に本製品を使用された場合、弊社は、当該使用から生ずる損害等の責
任を一切負うものではありません。
3. 弊社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、電子製品は一般に誤作動または故障する場
合があります。本製品をご使用頂く場合は、本製品の誤作動や故障により、生命、身体、
産等が侵害されることのないよう、お客様の責任において、本製品を搭載されるお客様の製
品に必要な安全設計を行うことをお願いします。
4. 本製品および本書記載の技術情報を、大量破壊兵器の開発等の目的、軍事利用の目的、ある
いはその他軍事用途の目的で使用しないでください。本製品および本書記載の技術情報を輸
出または非居住者に提供する場合は「外国為替および外国貿易法」その他の適用ある輸出
関連法令を遵守し、必要な手続を行ってください。本製品および本書記載の技術情報を国内
外の法令および規則により製造、使用、販売を禁止されている機器・システムに使用しない
でください。
5. 本製品の環境適合性等の詳細につきましては、製品個別に必ず弊社営業担当までお問合せく
ださい。本製品のご使用に際しては、特定の物質の含有・使用を規制するRoHS指令等、適
用される環境関連法令を十分調査のうえ、かかる法令に適合するようにご使用ください。お
客様がかかる法令を遵守しないことにより生じた損害に関して、弊社は一切の責任を負いか
ねます。
6. お客様の転売等によりこの注意事項に反して本製品が使用され、その使用から損害等が生じ
た場合はお客様にて当該損害をご負担または補償して頂きますのでご了承ください。
7. 本書の全部または一部を、弊社の事前の書面による承諾なしに、転載または複製することを
禁じます。
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AKM CZ3720 仕様

タイプ
仕様