這是令人愉快的更新,因?yàn)閬?lái)自 Riedon 的新分流電流傳感器解決方案即將重新定義當(dāng)前的 T&M 系統(tǒng)場(chǎng)景。這些新模塊結(jié)合了傳統(tǒng)無(wú)源分流電阻器的特性,以及通常與更昂貴和體積更大的閉環(huán)霍爾效應(yīng)電流傳感器相關(guān)的特性。每個(gè)都配備了一個(gè)內(nèi)置的精密放大器。新的分流傳感器提供增強(qiáng)的電氣絕緣(高達(dá) 1500VDC)。
在該領(lǐng)域工作的設(shè)計(jì)人員歷來(lái)首選基于分流的解決方案用于低電流應(yīng)用 (<50 A),而他們使用這些大廳進(jìn)行大電流測(cè)量 (>50 A)。然而,汽車(chē)行業(yè)對(duì)大電流尺寸的要求導(dǎo)致供應(yīng)商使用分流解決方案,尤其是在大電流環(huán)境中。
分流傳感器本質(zhì)上是一個(gè)閉環(huán),因?yàn)檩敵錾系?a target="_blank">信號(hào)與流過(guò)設(shè)備的任何電流成正比。
“現(xiàn)有的一些技術(shù)目前是分流器、無(wú)源分流器和霍爾傳感器。無(wú)源分流器有一個(gè)優(yōu)勢(shì):它們可以直接讀取電流。它們是與電流串聯(lián)的電阻器,它們產(chǎn)生的電壓與流經(jīng)設(shè)備的電流成正比。Riedon 的工程副總裁 Phil Ebbert 表示,缺點(diǎn)是沒(méi)有隔離。
分流傳感器
目前的測(cè)量方法分為三類(lèi);具有隔離放大器/隔離 ADC、有芯電流傳感器和無(wú)芯電流傳感器(電流傳感器 IC)的分流電阻器。
分流解決方案是一種簡(jiǎn)單易用的電流測(cè)量方法。它們通過(guò)電源和負(fù)載之間的傳導(dǎo)路徑中的感應(yīng)電阻器測(cè)量電壓。
應(yīng)根據(jù)其額定電壓和增益選擇分流電阻。另一個(gè)需要考慮的重要因素是負(fù)載連接,以在決定電源時(shí)節(jié)省一些 PCB 空間。電阻應(yīng)盡可能小,以盡量減少電壓降。此外,封裝應(yīng)允許熱量散發(fā)。
分流技術(shù)的改進(jìn)允許引入更低的歐姆值,從而提供更少的散熱。幾個(gè)電池充電器 IC 和燃?xì)獗硪约?LED 驅(qū)動(dòng)器 IC 使用分流檢測(cè)電流電阻器。電流檢測(cè)監(jiān)控器可用于監(jiān)控進(jìn)入電機(jī)或通過(guò)外部電源的電流。
電流分流 IC 的輸出可以通過(guò) ADC 連接到控制回路中,用于微控制器的控制算法。
應(yīng)用包括電源管理、焊接、照明、手機(jī)、電信、電池充電器、汽車(chē)等。
基于分流的解決方案具有非常低的初始偏移并且對(duì)外部磁場(chǎng)不太敏感,因此提供了更好的直流精度。與其他解決方案相比,它們保持線性,尤其是在磁芯飽和區(qū)域附近。
另一方面,霍爾傳感器通常具有有限的工作溫度范圍(通常為 -40°C 至 +85°C),但是基于分流的解決方案可以支持更高的工作溫度范圍(通常為 -40°C 至 +125°C) . 然而,在這一切中,霍爾傳感器本質(zhì)上是絕緣的,這允許采用單模塊方法。
Riedon 的模塊
電流檢測(cè)電阻器是有助于提高測(cè)量效率和減少損耗的經(jīng)濟(jì)元件。電流檢測(cè)電阻器通過(guò)檢測(cè)電流并將其轉(zhuǎn)換為電壓來(lái)工作,電壓降為 10 至 130 mV,由各種放大器選件測(cè)量。
SSA 智能分流器單元在其整個(gè)電流范圍內(nèi)顯示出 ±0.1% 的檢測(cè)精度和 ±0.1% 的線性度,并且對(duì)熱漂移的靈敏度要低得多。它們還具有小于 1.5μs 的快速響應(yīng)時(shí)間。憑借放大的模擬輸出和集成保護(hù),這些電流傳感器可以放置在電路的高端和低端,從而實(shí)現(xiàn)輕松集成。
它們的溫度范圍從 -40°C 延伸到 125°C。
SSA 智能分流模塊的穩(wěn)健性使其適用于可能需要具有挑戰(zhàn)性條件(例如高溫水平、強(qiáng)烈振動(dòng)和電磁干擾 (EMI))的高功率實(shí)施(100A 至 1000A)。關(guān)鍵示例包括電動(dòng)汽車(chē) (EV) 和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē) (HEV) 的牽引逆變器、AC/DC 轉(zhuǎn)換器、不間斷電源、可再生能源生產(chǎn)基地和智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施(圖 1 和圖 2)。
圖 1:SSA 簡(jiǎn)化了電子布局
圖 2:SSA 實(shí)施
分流解決方案通過(guò)集成隔離放大器提供卓越的精度和穩(wěn)定性,Ebbert 繼續(xù)說(shuō)道。“這開(kāi)辟了新的電流傳感機(jī)會(huì),為工程師提供了一種緊湊且經(jīng)濟(jì)高效的霍爾器件替代方案。”
分流電阻器、隔離放大器/隔離 ADC 是通過(guò)繞過(guò)待測(cè)電流的已知電阻器流過(guò)的電壓值來(lái)計(jì)算電流值的方法。對(duì)于這種方法,需要使用遠(yuǎn)程放大器或隔離 ADC。
審核編輯:郭婷
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