Fluxgate-sensorit SST:ssä: Tarkkuus ja suoja
Mikä on SST?
SST tarkoittaa sähkökatkoviivainta, jota kutsutaan myös tehojohdinvalmistelevaksi muuntimaksi (PET). Voiman siirtämisen näkökulmasta tyypillinen SST yhdistyy 10 kV vaihtovirtaverkkoon ensimmäisellä puolella ja tuottaa noin 800 V suoravirtaa toisella puolella. Tehonmuunnosprosessi sisältää yleensä kaksi vaihetta: vaihtovirta-suoravirta ja suoravirta-suoravirta (askel alaspäin). Kun tuotosta käytetään yksittäiseen laitteeseen tai se integroidaan palvelimiin, tarvitaan lisävaihe askeltaakseen 800 V:stä 48 V:ksi.
SST:t säilyttävät perinteisten muuntimien perusfunktiot, samalla integroimalla edistyneitä ominaisuuksia kuten reaktiivisen tehon kompensaatio, harmoniset häiriöt ja kaksisuuntainen tehonkulun hallinta. Ne käytetään pääasiassa korkeatehoisiin sovelluksiin, kuten uusiutuvan energian verkkoyhdistämiseen, sähköautojen latauspisteisiin ja laskentakeskuksiin (esimerkiksi AIDC).
SST: Optimaalinen ratkaisu korkeatehoiseen AIDC-ajankohtaan
SST edustaa kolmannen sukupolven korkean jännitteen suoravirtajako -ratkaisua.
Ensimmäisen sukupolven HVDC säilyttää perinteisen vahvistettujen taajuuden muuntimen rakenteen, päivittäen vain keskeytymättömän varauksen (UPS) puolen.
Toisen sukupolven ratkaisut, kuten Panama-tehdonlähde, korvaavat vahvistettujen taajuuden muuntimen vaihepoisto-muuntimella, parantamalla integraatiota.
Kolmannen sukupolven SST korvaa vahvistettujen taajuuden muuntimen korkean taajuuden muuntimella, saavuttaen korkeimman integraation tason.
SST:n ydin on perinteisten muuntimien rautaydin- ja kierronrakenteen hylkääminen ja sen sijaan semanttisten laitteiden, kuten IGBT- ja SiC-laitteiden käyttö. SST tarjoaa lisäetuja:
Muuntohyöty (loppu-loppu-hyöty paranee yli 3 prosenttipistettä),
Rakennusaika (vain 30 % perinteisistä UPS-ratkaisuista),
Pinta-ala (vähenee yli 50 % verrattuna perinteisiin UPS:iin),
Uusiutuvan energian integrointi (suora vihreä energia ilman lisämuunnosmoduuleja).
Teoreettisesti SST vähentää voiman siirtohukkaa pienentämällä jännite- ja virtamuunnosten määrää, mikä tarkasti vastaa korkeatehoisten datakeskusten voimajakoong ongelmia.
Tarkkojen fluxgate-virtasensorien käyttö SST:ssä
Tarkka virtahavainto tehonmuunnoksessa ja ohjauksessa
SST:n AC/DC- ja DC/DC-muunnokset perustuvat edistyneisiin modulaatioalgoritmeihin ja suljettuihin ohjaussilmukoitten. Ohjaus tarkkuuden yläraja määräytyy sensorin tarkkuudesta. Fluxgate-sensorien tarjoama lähes "absoluuttinen totuus" virtasignaali muodostaa tarkan ohjauslaskennan perustan (esimerkiksi kompensaation signaalien luominen, aktiivisen ja reaktiivisen tehon laskeminen). Matala lämpötiladrifti varmistaa, että tämä tarkkuus säilyy ei pelkästään laboratorioolosuhteissa, vaan koko toimintalämpötila-alueella. Koska SST:n tehomonit tuottavat huomattavaa lämpöä toiminnassa, ympäristölämpötilat vaihtelevat dramaattisesti. Matala drift-ominaisuus varmistaa johdonmukaiset ohjausreferenssit käynnistyksen ja täysi kuormituksen välillä, estäen tehokkuuden heikkenemisen tai ohjaus epävakauden sensordin driftin vuoksi.
Tarkka ylivirta- ja lyhytsulku-suojitus
SST:n sisäiset teholaitteet (esimerkiksi SiC MOSFET) toimivat korkeilla kytkenta-taajuudella, mutta niillä on rajallinen toleranssi ylivirtaa kohtaan. Vika-virtat on keskeytettävä mikrosekunteissa. Fluxgate-sensorien nopea reaktio toimii kuin nopea kamera, havaitsee välittömästi virtan nousun, tarjoten kriittisen reagointiajan ajurille ja suojalaitteille, estää kaskadevian liikkeen. Tämä takaa sekä turvallisuuden että parantaa järjestelmän dynaamista suorituskykyä. Nopea virtapalaute mahdollistaa ohjaajan nopean häiriöiden hillitsemisen kuorman tilapäisistä muutoksista, ylläpitäen vakaiden bus-jännitteen.
Vahva melusuoja datan tarkkuuden ja luotettavuuden takaamiseksi
SST itse on voimakas korkean taajuuden sähkömagneettisen häiriön lähde. Perinteiset virtasensorit (esimerkiksi Hall-efekti-sensorit) ovat alttiita tällaiselle melulle, mikä voi aiheuttaa ohjausvirheitä tai vääristyneitä valvontatietoja. Fluxgate-teknologia, joka perustuu magneettiytimen tukkimisperiaatteisiin, tukkee luonnollisesti ulkopuolista melua. Se voi selvästi erottaa halutun perus- tai tietyn kaistan virtasignaalit monimutkaisista sähkömagneettisista ympäristöistä, tarjoten luotettavia tietoja olosuhteiden valvonnalle ja terveyshallintajärjestelmille.
Lisäksi fluxgate-sensorien omavaltaisessa suunnittelussa ne voidaan suoraan integroida ohjaus PCB-levylle, vähentäen järjestelmän kokoa ja optimoimalla asettelu. Tämä on ideaalinen SST:n korkean tehotiheyden ja miniaturisoinnin tavoitteille.
