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Le capteur de courant, maillon discret de la révolution électrique

L’électrification des transports, le déploiement massif des énergies renouvelables et la modernisation des réseaux intelligents imposent une mesure de courant toujours plus précise, isolée et compacte. Derrière chaque onduleur solaire, chaque chargeur embarqué de véhicule électrique, chaque smart meter, se cache un composant souvent discret mais essentiel : le capteur de courant.

Le marché global des capteurs de courant était estimé à 3,89 milliards USD en 2025 et devrait atteindre 4,25 milliards USD en 2026, puis 6,57 milliards USD d’ici 2031, selon Mordor Intelligence — soit un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 9,13 % sur la période 2026-2031. Cette expansion reflète la montée en puissance des mandats d’électrification, des exigences de sécurité fonctionnelle et des objectifs croissants de densité de puissance dans les domaines automobile, industriel et énergétique. Plus spécifiquement, le segment des capteurs à effet Hall isolés était évalué à 1,11 milliard USD en 2024 et devrait atteindre 2,3 milliards USD d’ici 2032 (TCAC de 9,58 %), selon WiseGuy Reports (juin 2026). Ces deux études, bien que de périmètres différents, confirment une dynamique forte portée par l’automobile, l’industrie 4.0 et les énergies renouvelables.

Les parts de marché par secteur d’utilisation finale sont éloquentes : l’automobile et le transport représentaient 37,88 % des revenus en 2025, tandis que le segment énergie et puissance progresse au TCAC le plus rapide (10,61 % jusqu’en 2031). La demande de surveillance précise des batteries dans les véhicules électriques a ancré la croissance, tandis que les installations d’énergie renouvelable ont multiplié les nœuds de capteurs par mégawatt. Géographiquement, l’Asie-Pacifique capte 46,27 % des revenus en 2025 et continue de dépasser la croissance mondiale.

Face à cette demande, les technologies se diversifient. À côté de l’effet Hall classique — qui domine encore avec 47,55 % de part de revenus en 2025 — les capteurs magnétorésistifs (MR), à effet tunnel magnétique (TMR) et fluxgate gagnent du terrain, tandis que les architectures boucle ouverte et boucle fermée continuent de cohabiter. Les acteurs historiques comme Allegro MicroSystems et Melexis doivent composer avec des entrants tels que Monolithic Power Systems (MPS) et Texas Instruments, qui élargissent leur portefeuille de capteurs isolés.

Un point de contexte industriel éclaire la dynamique des composants de puissance qui entourent ces capteurs : la filière du nitrure de gallium, très liée aux étages de conversion que surveillent les capteurs de courant, traverse elle aussi une phase de recomposition. Comme le détaille notre dossier sur l’échec de Samsung dans le GaN, les échantillons 650 V du coréen n’ont pas atteint les cibles de résistance à l’état passant (Rds(on)) exigées par ses clients en 2026, ce qui rappelle que la précision de mesure et la qualité des composants de puissance restent les deux faces d’une même exigence d’efficacité. Ce dossier mérite d’ailleurs une mise à jour : selon The Elec, repris par TrendForce le 22 mai 2026, Samsung n’a pas seulement raté ses cibles Rds(on) — il n’a reçu aucune commande de production et s’est replié sur une activité de fonderie, dont le démarrage était attendu dès juillet 2026. Autrement dit, les étages de puissance que nos capteurs surveillent changent de fournisseurs aussi vite que les capteurs eux-mêmes changent d’architecture.

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De l’effet Hall à l’effet tunnel : la palette technologique s’élargit

Effet Hall classique : la référence éprouvée

Le principe est bien connu : une tension (tension de Hall) apparaît aux bornes d’un conducteur parcouru par un courant et soumis à un champ magnétique perpendiculaire. Les capteurs à effet Hall linéaires mesurent ce champ généré par le courant primaire, offrant une isolation galvanique naturelle. Leur principal atout réside dans leur faible coût et leur robustesse. Ils supportent bien les surcharges et conviennent à une large gamme de courants, de quelques ampères à plusieurs kiloampères. Leur inconvénient historique reste une précision moindre aux faibles courants et une sensibilité aux interférences électromagnétiques externes.

Comme le rappelle LEM, les capteurs à effet Hall sont disponibles en configurations boucle ouverte, boucle fermée et « Eta ». La configuration Eta, moins connue, combine un fonctionnement en boucle ouverte aux basses fréquences (jusqu’à 2 à 10 kHz selon le design) et un fonctionnement en transformateur de courant aux fréquences plus élevées, les deux signaux étant additionnés électroniquement. Cette hybridation permet d’élargir la bande passante tout en conservant une consommation modérée.

Magnétorésistance (MR) et effet tunnel magnétique (TMR) : sensibilité accrue

Les technologies MR et TMR exploitent la variation de résistance d’un matériau magnétique sous l’effet d’un champ externe. Les capteurs TMR, en particulier, offrent une sensibilité très élevée (plusieurs centaines de mV/V/Oe) pour une consommation électrique minimale. Ils sont particulièrement adaptés aux applications basse consommation et aux mesures de faibles courants. Cependant, leur coût reste plus élevé que celui des capteurs Hall classiques, et leur plage de mesure linéaire est parfois plus restreinte. Les fabricants poursuivent d’ailleurs des solutions intégrées à effet Hall et à TMR pour répondre aux besoins d’isolation, de bande passante et d’efficacité, comme le souligne Mordor Intelligence.

Le blog technique d’Infineon détaille les différences entre les technologies Hall, AMR (magnétorésistance anisotrope), GMR (magnétorésistance géante) et TMR. Les capteurs TMR y sont décrits comme offrant la plus grande sensibilité et la plus faible consommation, mais avec une plage de mesure linéaire plus limitée. Les capteurs AMR, quant à eux, offrent un bon compromis entre sensibilité et coût, tandis que les GMR se positionnent sur des applications spécifiques comme la mesure de position.

Fluxgate : la précision de laboratoire

Face au Hall et au TMR, la technologie fluxgate conserve une place de choix pour les applications exigeant une très haute précision. Son principe repose sur la saturation périodique d’un noyau magnétique, permettant une mesure extrêmement linéaire et stable. Comme le rappelle LEM, les capteurs fluxgate offrent plusieurs avantages distinctifs :

• Faible offset et dérive d’offset : grâce à la construction du noyau magnétique fluxgate, l’offset est quasi nul, ce qui est particulièrement bénéfique pour la mesure de faibles courants.
• Excellente précision : la quasi-absence d’offset se traduit par une précision supérieure, surtout aux faibles courants où l’effet relatif de l’offset est plus significatif.
• Excellente récupération de surcharge : toute aimantation permanente de l’élément sensible est réinitialisée lors des cycles B-H suivants, sans affecter le tore principal.
• Sensibilité élevée : permettant la mesure de très faibles courants.
• Large plage dynamique : un même transducteur peut mesurer des courants faibles et forts.
• Bande passante étendue et temps de réponse rapide : grâce à l’effet transformateur de courant, renforcé sur les types C et IT.

Comme le rappelle un comparatif technique de Rongtech, le fluxgate offre une précision typique de ±0,1 % contre ±0,5 % à ±1 % pour le Hall, et une dérive thermique nettement inférieure. En contrepartie, son coût et sa consommation sont plus élevés, et son encombrement supérieur. Le choix entre Hall et fluxgate dépend donc du compromis précision/budget : le Hall pour les applications grand public et industrielles courantes, le fluxgate pour la métrologie, les équipements médicaux et les systèmes critiques.

L’effet Néel : une innovation émergente

Une technologie émergente mérite d’être mentionnée : le capteur de courant à effet Néel. Décrit sur Wikipédia et détaillé par Alliantech, il utilise un matériau composite nanostructuré flexible nommé « NeelMat » présentant des propriétés superparamagnétiques, ce qui élimine la rémanence magnétique sur une large gamme de température. Constitué de plusieurs bobines (excitation et contre-réaction), il se comporte comme un transformateur de courant linéaire et précis. Il peut mesurer des courants continus et alternatifs, de quelques milliampères à plusieurs milliers d’ampères, dans une plage de température de −60 °C à 250 °C. Bien que cette technologie ne soit pas encore largement déployée, elle illustre la diversité des approches en développement.

Tableau comparatif des technologies

Technologie	Sensibilité	Consommation	Coût relatif	Plage de courant typique	Applications typiques
Hall classique	Moyenne	Moyenne	Faible	1 A – 2000 A	Automobile, industrie, smart meters
MR (AMR/GMR)	Élevée	Faible	Moyen	0,1 A – 100 A	Électronique portable, IoT
TMR	Très élevée	Très faible	Élevé	0,01 A – 50 A	Capteurs basse consommation, médical
Fluxgate	Très élevée	Élevée	Élevé	0,5 A – 50 A	Métrologie, laboratoires
Effet Néel	Élevée	Faible	Non précisé	0,001 A – 1000 A+	Applications haute température, spatial

Sources : LEM, Infineon, SensiLec, Alliantech, Rongtech, Wikipedia (effet Néel). Les coûts sont indicatifs et non sourcés précisément.

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Boucle ouverte ou fermée : le grand dilemme de l’architecte

Boucle ouverte (open-loop) : simplicité et sobriété

Dans un capteur en boucle ouverte, le champ magnétique généré par le courant primaire est directement mesuré par un élément sensible (Hall, MR, TMR) sans contre-réaction. L’avantage principal est une consommation électrique réduite, ce qui les rend particulièrement adaptés aux systèmes sur batterie (smartphones, tablettes, appareils portables). Ils résistent également mieux aux surcharges temporaires. En revanche, leur linéarité et leur précision sont généralement inférieures à celles des boucles fermées, et leur bande passante est plus limitée. Cette architecture domine encore le marché : elle représentait 56,58 % des parts en 2025 selon Mordor Intelligence.

Boucle fermée (closed-loop) : précision et bande passante

Les capteurs en boucle fermée utilisent un bobinage de compensation qui annule le champ magnétique dans l’entrefer. Le courant de compensation est alors une image fidèle du courant primaire. Cette architecture offre une excellente linéarité, une large bande passante (jusqu’à plusieurs centaines de kHz) et une grande précision, même en présence de variations thermiques. En contrepartie, la consommation est plus élevée et le coût supérieur. On les retrouve dans les onduleurs, les variateurs de vitesse et les applications critiques nécessitant une mesure de haute fidélité. Le segment boucle fermée progresse d’ailleurs à un TCAC de 11,12 % jusqu’en 2031, soit plus rapidement que la moyenne du marché.

Tendances 2026 : hybridation et compensation numérique

Les fabricants tendent à combiner le meilleur des deux mondes. Des capteurs en boucle ouverte intègrent désormais une calibration numérique en usine et des algorithmes de compensation des dérives thermiques, améliorant significativement leur précision sans augmenter la consommation. Inversement, certaines boucles fermées adoptent des modes de fonctionnement à faible consommation pour les phases de veille. L’exemple du capteur ACS37017 d’Allegro illustre cette évolution avec une architecture intégrée qui embarque l’électronique de compensation au plus près de l’élément sensible.

Cette tendance à la « numérisation du capteur » n’est pas isolée : elle fait écho à ce que nous observions dans notre dossier sur les PMIC intelligents 2026, où le régulateur de tension est devenu un acteur du système, mesurant, journalisant et dialoguant avec le SoC qu’il alimente. Le capteur de courant suit exactement la même trajectoire : il n’est plus un simple transducteur analogique mais un nœud de mesure qui expose sa télémétrie, signale ses dérives et se recalibre. Les interfaces numériques (I2C, SPI, voire PMBus pour les cartes de puissance) remplacent progressivement la sortie analogique dans les designs où le capteur cohabite avec un microcontrôleur.

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Le guide de sélection 2026 : la précision ne suffit plus

Un guide pratique publié en 2026 par Hangzhi Precision reformule la question que tout concepteur devrait se poser. Non pas « quel capteur est le meilleur ? », mais « quelle technologie de mesure correspond au budget d’erreur et aux conditions de fonctionnement de l’application ? ». La nuance est loin d’être cosmétique : elle déplace le débat du banc de laboratoire vers le terrain.

Les cinq questions à poser avant de choisir

Le guide identifie plusieurs axes d’évaluation qui, ensemble, déterminent le succès d’une mesure :

• Type de courant : continu, alternatif ou pulsé. Un capteur excellent en DC peut se révéler médiocre sur des formes d’onde riches en harmoniques.
• Dérive thermique et vieillissement : la précision annoncée à 25 °C ne dit rien de la précision à 85 °C après 5 000 heures.
• Bande passante : une application qui inclut des composantes de forme d’onde au-delà de la bande passante effective du capteur verra son erreur de mesure augmenter, même si le capteur est « précis » sur le papier.
• Sources d’erreur cumulées : offset, non-linéarité, effets de température, interférences magnétiques, bruit et limitations de réponse en fréquence doivent être évalués ensemble, pas séparément.
• Intégration système : comment le capteur s’insère dans la chaîne de mesure, l’isolation, le conditionnement du signal et le traitement numérique.

C’est une leçon que les makers découvrent souvent trop tard, comme nous le rappelions dans notre dossier MEMS 2026 : la calibration et la dérive sont le piège classique du breakout. Un capteur de courant n’y échappe pas — et en milieu industriel, l’erreur se paie en rendement perdu ou en déclenchement intempestif.

Le cas particulier du véhicule électrique

Hangzhi Precision publie également une typologie des sept familles de capteurs de courant pour VE en 2026. On y retrouve les grands classiques — shunt, Hall, fluxgate, MR/TMR — mais aussi des approches moins médiatisées comme les capteurs à fibre optique ou les transformateurs de courant adaptés aux forts courants. Le message implicite : dans un VE, aucun capteur unique ne couvre toute la chaîne. La mesure de courant de traction (centaines d’ampères, bande passante moyenne), la mesure de courant batterie (précision DC élevée, sécurité fonctionnelle) et la mesure de courant dans l’OBC (haute fréquence, isolation renforcée) appellent des technologies différentes.

Cette segmentation explique pourquoi le marché ne se résume pas à une guerre Hall contre TMR. Chaque segment a son optimum, et les fournisseurs qui gagnent sont ceux qui couvrent plusieurs technologies plutôt qu’un seul cheval de bataille.

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Isolation, sécurité fonctionnelle et le poids des normes

La mesure de courant dans un environnement électrifié n’est jamais une question purement métrologique. Elle est d’abord une question de sécurité. L’isolation galvanique entre le circuit primaire (haute tension) et le circuit secondaire (basse tension, électronique de contrôle) est ce qui protège l’utilisateur et le système. Les capteurs à effet Hall, MR, TMR et fluxgate offrent tous une isolation naturelle par le champ magnétique — contrairement aux shunts, qui nécessitent une isolation supplémentaire.

Les tensions d’isolation renforcée mentionnées dans l’introduction — jusqu’à 1100 VCC — correspondent aux exigences des applications photovoltaïques et des chargeurs embarqués de nouvelle génération. Mais l’isolation n’est qu’une partie du problème : la sécurité fonctionnelle (ISO 26262 en automobile, IEC 61508 en industriel) impose des niveaux d’intégrité (ASIL, SIL) qui se traduisent par de la redondance, de l’autotest et de la diagnosticabilité. Un capteur de courant « intelligent » doit pouvoir signaler sa propre défaillance — d’où la convergence avec les architectures numériques évoquées plus haut.

C’est ici que la comparaison avec le monde des MEMS est instructive. Dans notre dossier sur les MEMS 2026, nous soulignions que la sécurité automobile ne se négocie pas : redondance ASIL, capteurs context-aware et combinaisons inédites chez ST. Les capteurs de courant suivent la même pente. Un capteur de courant pour VE qui ne sait pas dire « je suis peut-être en train de dériver » est un capteur qui sera écarté des plateformes de sécurité critique, quelle que soit sa précision statique.

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Les acteurs et la bataille des portefeuilles

Le paysage concurrentiel s’est réorganisé autour de quelques dynamiques claires.

Les historiques du magnétique — Allegro MicroSystems, Melexis, LEM — conservent une avance sur les architectures éprouvées et la qualification automobile. Allegro, avec sa famille ACS, reste une référence sur les capteurs Hall intégrés à isolation renforcée. LEM, avec ses transducteurs fluxgate et Hall, occupe le segment haute précision et métrologie.

Les entrants venus du silicium — Texas Instruments, Monolithic Power Systems — apportent une culture d’intégration et de co-design avec les étages de puissance. Leur force : proposer le capteur comme partie d’une solution plus large (driver, PMIC, convertisseur), ce qui simplifie la vie du concepteur mais crée une dépendance fournisseur.

Les spécialistes de la précision — Hangzhi Precision et d’autres acteurs publient des guides de sélection qui font autorité et révèlent une demande croissante pour des transducteurs haute précision, notamment dans les tests de batteries et les énergies renouvelables.

Les fabricants de semi-conducteurs de puissance — et c’est là que le lien avec le GaN devient direct — voient leurs choix technologiques influencer la demande de capteurs. Un onduleur GaN qui commute plus vite exige un capteur à bande passante plus large et à immunité accrue aux dv/dt. La qualité du capteur devient un facteur limitant de la performance de l’étage de puissance.

Cette interdépendance est renforcée par la recomposition de la filière GaN. Comme nous l’avons détaillé dans notre dossier sur GaNrich 40–1200 V, une gamme GaN « de bout en bout » ne règle pas tout : encore faut-il que les drivers, l’isolation et le packaging suivent. Les capteurs de courant font partie de cet écosystème — un GaN 1200 V sans capteur capable de mesurer proprement le courant dans l’onduleur triphasé n’est qu’une promesse de laboratoire.

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Ce que change l’IA embarquée pour la mesure de courant

La grande tendance de 2026, celle qui traverse tous nos dossiers, c’est l’arrivée de l’IA au plus près du capteur. Dans le monde des MEMS, l’« AI-in-sensor » transforme l’IMU en calculateur de fusion. Dans le monde des PMIC, la télémétrie devient une fonction à part entière. Pour les capteurs de courant, la convergence est moins spectaculaire mais bien réelle.

Un capteur de courant qui expose sa mesure à un microcontrôleur peut alimenter des algorithmes de détection d’anomalie : dérive lente de l’offset, signature de vieillissement, détection d’un court-circuit naissant par analyse de la forme d’onde. Ces fonctions ne nécessitent pas de NPU dédiée — un Cortex-M suffit — mais elles changent la valeur du capteur. On ne vend plus un transducteur, on vend un point de mesure instrumenté.

Cette évolution est cohérente avec ce que nous observions dans notre dossier sur le Ryzen AI Embedded X100 : l’inférence locale descend dans les équipements, et les capteurs sont les premiers fournisseurs de données. Un robot industriel qui embarque un APU à 50 TOPS n’a aucun intérêt si ses capteurs de courant ne lui disent pas ce qui se passe dans ses moteurs. La chaîne de mesure devient le système nerveux de la machine.

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Ce qu’il faut retenir pour un design en 2026

1. Ne choisissez pas sur la précision seule. Le budget d’erreur, la dérive thermique, la bande passante et l’intégration système comptent autant que le chiffre sur la datasheet.
2. Segmentez par fonction. Traction, batterie, OBC, onduleur PV, smart meter : chaque usage a son optimum technologique.
3. Anticipez la sécurité fonctionnelle. Un capteur sans autotest ni diagnosticabilité sera écarté des plateformes ASIL/SIL.
4. Surveillez l’écosystème de puissance. La recomposition du GaN (Samsung en fonderie, GaNrich en gamme large) change les contraintes imposées aux capteurs.
5. Préparez la couche numérique. I2C, SPI, télémétrie : le capteur de courant de 2026 est un nœud de mesure, pas un simple composant analogique.

La mesure de courant n’a jamais été aussi stratégique — et jamais aussi diverse dans ses réponses technologiques. Hall, MR, TMR, fluxgate, effet Néel : la palette s’élargit, et c’est tant mieux pour les concepteurs qui savent poser la bonne question.

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Sources

• Mordor Intelligence — Marché des capteurs de courant
• Hangzhi Precision — Precision Current Measurement in 2026: A Practical Guide to Current Sensor Selection
• Hangzhi Precision — 7 Types of EV Current Sensors in 2026
• Hackaday — Every Type Of Current Sensor Explained (21 octobre 2026)
• LEM — Innovations et technologies de mesure de courant
• LEM — Fluxgate Current Sensors
• Infineon — Magnetic Marvels: Hall, AMR, GMR & TMR Technologies
• Alliantech — Capteurs de courant : différentes technologies de mesure
• TrendForce — Samsung Reportedly Shifts GaN Strategy to Foundry (22 mai 2026)
• TechTimes — Samsung GaN Discrete Devices Fail Customer Benchmarks (21 mai 2026)
• The Elec — Rapport sur les échantillons GaN de Samsung
• Dossiers internes du magazine : « GaN : comment Samsung a brûlé 1 300 wafers par mois pour rien », « GaNrich 40–1200 V », « MEMS 2026 : l’IA réveille le capteur », « PMIC intelligents 2026 », « Ryzen AI Embedded X100 ».