Датчици с флуксна порта в SST: Точност и защита

Какво е SST?

SST означава твърдото превключващо устройство, също известно като силово електронно превключващо устройство (PET). От гледна точка на предаването на енергия, типичното SST се свързва с мрежата от 10 кВ алтернативен ток на входа и извежда приблизително 800 В постоянен ток на изхода. Процесът на преобразуване на мощността обикновено включва две стадии: AC-DC и DC-DC (понижаване). Когато изходът се използва за отделно оборудване или се интегрира в сървъри, е необходима допълнителна стадия за понижаване от 800 В до 48 В.

SST запазват основните функции на традиционните превключващи устройства, като интегрират напредъкът възможности като компенсация на реактивната мощност, намаляване на хармоничните помествания и контрол на двупосочното движение на мощността. Те се използват главно в приложения с висока мощност, такива като интеграция на възобновяема енергия в мрежата, зареждане на електромобили и центрове за обработка на данни (например AIDC).

SST: Оптималното решение за ерата на високомощностните AIDC

SST представлява третопоколеното решение за разпределение на високонапрегнат постоянен ток.

• Първопоколеното HVDC запазва структурата на традиционното честотно превключващо устройство, като се модернизира само страната на непрекъснато захранване (UPS).

• Второпоколените решения, като Panama захранване, заменят честотното превключващо устройство с фазово съсместващо превключващо устройство, подобрявайки интеграцията.

• Третопоколеното SST замести честотното превключващо устройство с високочестотно превключващо устройство, достигайки най-високото ниво на интеграция.

Основата на SST лежи в отказа от желязната ядро и витковата структура на традиционните превключващи устройства, вместо това използвайки полупроводникови устройства като IGBT и SiC. SST предлага допълнителни преимущества в:

• Ефективност на преобразуване (конечната ефективност се подобрява с повече от 3 процентни пункта),

• Време за строителство (само 30% от традиционните решения за UPS),

• Обем (намалена с повече от 50% в сравнение с традиционните UPS),

• Интеграция на възобновяема енергия (прям захранване с зелена енергия без допълнителни модули за преобразуване).

Теоретично, като се намали броят на преобразуванията на напрежението и тока, SST минимизира загубите при предаването на мощност, точно решавайки проблемите на разпределението на мощност в високомощностните центрове за обработка на данни.

Приложение на високоточни датчици за ток с флюксгейт на платката в SST

Точна чувствителност на тока за преобразуване и контрол на мощността

AC/DC и DC/DC преобразувачите на SST зависят от напредъкът алгоритми за модулация и затворен кръг на контрол. Верхната граница на точността на контрола се определя от точността на датчиците. Близкият до "абсолютната истина" сигнал за ток, предоставен от датчиците с флюксгейт, формира основата за точни изчисления на контролера (например генериране на сигнали за компенсация, изчисление на активна и реактивна мощност). Ниският температурен дрейф осигурява, че тази точност се поддържа не само в лабораторни условия, но и в целия диапазон на работна температура. Тъй като SST модулите генерират значително количество топлина при работа, околната температура варира драстично. Ниската характеристика на дрейфа гарантира последователни референтни точки за контрол от стартиране до пълна нагрузка, предотвратявайки намаление на ефективността или нестабилност на контрола поради дрейф на датчиците.

Точна защита срещу прекомерен ток и късо съединение

Силовите полупроводникови устройства (например SiC MOSFET) в SST работят на високи честоти на комутация, но имат ограничена толерантност към прекомерен ток. Фалшивите токове трябва да бъдат прекъснати в микросекунди. Бързата реакция на датчиците с флюксгейт действа като високоскоростна камера, мигновено улавяща пики на тока, предоставяйки критично време за реакция на приводните и защитните вериги, за да се предотврати каскадна неуспех на устройства. Това не само осигурява безопасност, но и подобрява динамичната производителност на системата. Бързата обратна връзка за тока позволява на контролера бързо да потуши смущения, причинени от транзиентни нагласи, поддържайки стабилно напрежение на шината.

Силна устойчивост към шум за точност и надеждност на данните

SST сам по себе си е мощен източник на високочестотна електромагнитна интерференция. Традиционните датчици за ток (например хол-эффект датчици) са чувствителни към такъв шум, водещ до сигнали-пики, които могат да причинят сбои в контрола или искажени данни за мониторинг. Технологията на флюксгейт, основана на принципа на насищане на магнитното ядро, вградено подтисква шума извън диапазона. Тя може ясно да извлече желаните основни или специфични диапазонни сигнали за ток от сложни електромагнитни среди, предоставяйки надеждни данни за системи за мониторинг на състояние и управление на здравето.

Освен това, дизайнът на датчиците с флюксгейт, интегрирани директно в контролните PCB, намалява обема на системата и оптимизира разположението. Това е идеално за стремежа на SST към висока мощностна плътност и миниатюризация.