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芯片式电流传感器的应用及工作原理解析

2022-05-07 15:31分类:传感器 阅读:

 

现阶段,中国光伏产业链各个阶段早已非常详细,参加当中的厂商诸多,光伏市场趋向饱和状态,在猛烈市场竞争的局势下,减少商品的产品成本与此同时增强企业产品的稳定性变成 生产厂家开拓市场的具体方法;在其中的电流传感器做为光伏发电并网逆变电源中的关键检验元器件,在规定商品可靠性的与此同时,还需兼具高精准的用电量计量检定工作中。

假如从电流量感应器的结构设计来归类,常见的有开环增益,闭环控制,磁通量门等技术性,一般 会按照不一样的运用场所选用不一样基本原理的电流传感器来完成对应的作用。

开环增益霍尔元件电流传感器根据直测式霍尔元件基本原理,当原边一次侧电流量形成的磁通量被高质量磁心集聚在等效电路中,霍尔传感器被固定不动在较小的等效电路张口磁密室内空间里,对磁通量的变动开展线性检测,霍尔元件元器件输入输出的霍尔电压历经独特电源电路解决后,副边輸出与原边波型一致的追随工作电压,此工作电压可以精准意见反馈原边电流量的转变。

闭环控制霍尔元件电流传感器根据磁均衡式霍尔元件基本原理,即闭环控制基本原理(也称磁均衡式霍尔元件),当一次侧原边电流量形成的磁通量根据高质量磁心集中化在等效电路中,霍尔传感器被固定不动在磁密中检验磁通量,根据绕在磁心上的多匝电磁线圈輸出反方向的补尝电流量,用以相抵原边电流量形成的磁通量,促使等效电路中磁通量持续保持为零;历经独特电源电路的解决,感应器的输入输出端可以輸出精准意见反馈原边电流量变动的数据信号(电流量輸出或是工作电压輸出)。

大家都知道,典型性的分布式系统光伏逆变器的拓扑结构(如下图所显示)包括了直流电键入阶段(组串键入集流),直流电变压阶段(Boost MPPT路线),直流电逆变电源沟通交流阶段(DC/AC 路线),及其沟通交流輸出阶段(泄露电流检验),电流量检验在每一个阶段不可或缺。

直流电阶段开环增益电流传感器

现阶段,绝大部分的厂商都是在直流电侧(组串电流量检验或是DC/DC Boost线路输入电流量检验)挑选开环增益电流传感器,由于直流电侧电流量检验仅仅做精确测量,不参加维护,因此针对精密度的需求并没有很高,一般 1%-2%的精密度就可以符合要求,对于溫度性能的不够,能够借助手机软件的计算方法对零点温漂和精密度等强制主要参数指标值开展调整赔偿。有利于电流传感器在应用上的一致性。并且开环增益电流传感器的费用比闭环控制电流传感器的低成本,因此 开环增益感应器在直流电侧的优点非常显著。

沟通交流阶段闭环控制电流传感器

现阶段中国绝大部分生产厂家在沟通交流侧都选用闭环控制感应器,由于沟通交流侧电流传感器的輸出一般全是用以手机软件操纵,假如精密度太低,对一些重要量的检验和操纵便会造成危害。例如直流电份量的检验获取,虽然每一我国对直流电份量接纳值不一样,可是必须调节在允差輸出电流量的0.5%,乃至0.25%,因此 仅有闭环控制感应器才可以达到高精密的规定。

时下,伴随着太阳能组件高宽比一体化,新元件的技术提高,逆变器厂家产品研发技术性的发展,光伏逆变器的单个控制模块输出功率越来越大,功率也变得越来越高,针对电流传感器的挑选也提到了更好的规定,除开有着基本的电气设备特性外,还规定:

a) 体型小,高绝缘层抗压,处理速度高,便于自动化生产

印刷线路板(Print Circuit Board)上用以电流量检测的布板室内空间较为钟头,理想化状况是选用集成ic式电流测量方案。将初中级电导体开展集成化,立即表层贴片(Surface Mounted Device)到包装印刷线路板上,进而减少生产制造成本费,与此同时也防止搞混各种各样电焊焊接加工工艺。LEM 全新研发的GO-SMS(下面的图左)/HMSR-SMS(下面的图右) 系列产品电流传感器均为SMD封裝的集成ic式电流传感器。

除开达到体型小以外,GO-SMS的原副边脚位设计方案还各自达到了7.5mm爬电和电气间隙间距,HMSR-SMS的原副边脚位设计方案也是实现了8.0mm的爬电和电气间隙间距。封裝选用600 CTI原材料开展积累,使其具备高防护特性(检测防护工作电压:4.3kVrms/50 Hz/1min),在其中HMSR集成ic式电流传感器专业用以1500Vdc直流电键入的太阳能发电系统软件。

b) 10kA抗浪涌保护器工作能力

现阶段逆变器厂家的设计方案,一般和太阳能组件(PV控制面板)或电力网立即连在一起的配电线路上一定会有遭雷击浪涌保护器的风险性,为了更好地协助生产厂家简单化网络端口处的防雷装置,HMSR-SMS在制定之初,考虑到到原边抗浪涌保护器工作能力,设计方案了专业提升的初中级电导体,当原边根据10kA 8/20us的遭雷击浪涌电压时,集成ic內部仍然还可以一切正常运行而无其他的无效。

c)内嵌过电流保护报警作用

GO-SMS/HMSR-SMS集成ic式电流传感器可用以最高值电流量检验,用以真正值与设置点(维护点)的比照,维护点的设置可应用内嵌(在出厂初始值))或外接(客户改动值),并经过专业的OCD脚位輸出低电频合理的告警信息用以通告控制板(DSP)过电流数据信号的造成便于DSP迅速作出回应维护配电线路中的IGBT等元器件。

除以上特色功能以外,LEM的集成ic式电流传感器可精确测量允差沟通交流、直流电、单脉冲和混和防护电流量,检测范围宽至± 3 x Ipn,网络带宽100kHz。

GO-SMS/HMSR-SMS集成ic式电流传感器设计方案根据HG2 ORION服务平台的与众不同LEM 开环增益霍尔效应ASIC技术性。标着CE标志,合乎EN50178规范。与传统式离散变量技术性对比,具备更宽的操作温度范畴(-40到 85°C),更强的偏离和增益值飘移及其线性。

GO-SMS/HMSR-SMS集成ic式电流传感器根据一个 5V开关电源来运作,并带来可配备的标准工作电压(2.5V),增益值和偏位为数值并完成了设置,额定值精确测量电流量相对应的输出电压相当于键入或輸出标准工作电压± 0.625 V。可给予10-30A 的额定电压检验工作能力,特别适合于直流电侧的组串电流量检验和DC/DC Boost电源电路的键入电流量检验。
来源于;中国工控网

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