Mga Sensor na Fluxgate sa SST: Presisyon at Proteksyon

Ano ang SST?

Ang SST o Solid-State Transformer, na kilala rin bilang Power Electronic Transformer (PET), ay mula sa perspektibo ng paglipat ng enerhiya, kumokonekta sa isang 10 kV AC grid sa primary side at naglalabas ng halos 800 V DC sa secondary side. Ang proseso ng konwersyon ng enerhiya karaniwang may dalawang yugto: AC-to-DC at DC-to-DC (step-down). Kapag ang output ay ginagamit para sa individual na kagamitan o na-integrate sa mga server, kinakailangan ng karagdagang yugto upang bawasan ang 800 V hanggang 48 V.

Ang mga SST ay nakakapagsasagawa ng mga pangunahing tungkulin ng mga tradisyonal na transformer habang nagbibigay din ng mga advanced na kakayahan tulad ng reactive power compensation, harmonic mitigation, at bidirectional power flow control. Ginagamit sila pangunahin sa mga high-power applications tulad ng renewable energy grid integration, EV charging stations, at computing centers (e.g., AIDC).

SST: Ang Pinakamabisang Solusyon para sa High-Power AIDC Era

Ang SST ay kumakatawan sa ika-3 henerasyon ng high-voltage DC power distribution solution.

• Ang unang henerasyon ng HVDC ay nagsasagawa pa rin ng tradisyonal na power-frequency transformer structure, nag-uupgrade lamang ng Uninterruptible Power Supply (UPS) side.

• Ang ikalawang henerasyon ng solusyon, tulad ng Panama power supply, ay inuulit ang power-frequency transformer sa pamamagitan ng phase-shifting transformer, nagpapabuti ng integration.

• Ang ika-3 henerasyon ng SST ay inuulit ang power-frequency transformer sa pamamagitan ng high-frequency transformer, nagpapabuti ng pinakamataas na lebel ng integration.

Ang core ng SST ay nasa pagtatapon ng iron-core at winding structure ng mga tradisyonal na transformer, gamit ang semiconductor devices tulad ng IGBTs at SiC. Nagbibigay ang SST ng karagdagang mga abilidad sa:

• Conversion efficiency (end-to-end efficiency improved by over 3 percentage points),

• Construction time (only 30% of traditional UPS solutions),

• Footprint (reduced by more than 50% compared to traditional UPS),

• Renewable energy integration (direct green power supply without additional conversion modules).

Sa teorya, sa pamamagitan ng pagbabawas ng bilang ng voltage at current conversions, ang SST ay nagpapaliit ng power transmission losses, eksaktong nag-aaddress ng mga pain points ng power distribution sa high-power data centers.

Paggamit ng High-Precision Fluxgate On-Board Current Sensors sa SST

Precise Current Sensing para sa Power Conversion at Control

Ang AC/DC at DC/DC converters ng SST ay umiiral sa pamamagitan ng advanced modulation algorithms at closed-loop control. Ang upper limit ng kontrol accuracy ay nadetermina ng sensor precision. Ang near-"absolute truth" current signal na ibinibigay ng fluxgate sensors ay bumubuo ng pundasyon para sa accurate controller calculations (e.g., generating compensation signals, computing active and reactive power). Ang low temperature drift ay nagse-secure na ito ang accuracy ay maintained hindi lamang sa lab conditions, kundi sa buong operating temperature range. Dahil ang SST power modules ay nag-generate ng malaking init sa panahon ng operasyon, ang environmental temperatures ay nagfluctuate dramatically. Ang low-drift characteristic ay nagse-secure na consistent ang control references mula sa startup hanggang sa full load, nagpapahintulot na hindi magkaroon ng efficiency degradation o control instability dahil sa sensor drift.

Accurate Overcurrent at Short-Circuit Protection

Ang power semiconductor devices (e.g., SiC MOSFETs) sa loob ng SST ay umiiral sa mataas na switching frequencies ngunit may limitadong tolerance sa overcurrent. Kailangan na ang fault currents ay ma-interrupt within microseconds. Ang mabilis na tugon ng fluxgate sensors ay parang isang high-speed camera, agad na nakakakuha ng current spikes, nagbibigay ng critical reaction time para sa drive at protection circuits upang maiwasan ang cascading device failures. Hindi lamang ito nagse-secure ng safety, kundi nagpapabuti rin ng system dynamic performance. Ang mabilis na current feedback ay nagpapahintulot sa controller na agad na suppresin ang mga disturbance na dulot ng load transients, nagpapanatili ng stable bus voltage.

Malakas na Noise Immunity para sa Data Accuracy at Reliability

Ang SST mismo ay isang powerful source ng high-frequency electromagnetic interference. Ang mga traditional current sensors (e.g., Hall-effect sensors) ay susceptible sa ganitong noise, nagreresulta sa mga signal spikes na maaaring magdulot ng control malfunctions o distorted monitoring data. Ang fluxgate technology, batay sa magnetic core saturation principles, ay inherent na nag-suppress ng out-of-band noise. Nanggagamit ito ng malinaw na extraction ng desired fundamental o specific-band current signals mula sa complex electromagnetic environments, nagbibigay ng reliable data para sa condition monitoring at health management systems.

Karagdagan pa, ang on-board design ng fluxgate sensors ay nagpapahintulot ng direct integration sa control PCBs, nagpapaliit ng system volume at nag-o-optimize ng layout. Ito ay ideal para sa pursuit ng SST ng high power density at miniaturization.