שערי זרם ב-SST: דיוק והגנה

מהו SST?

SST הוא ראשי תיבות של Solid-State Transformer, הידוע גם כPower Electronic Transformer (PET). מנקודת מבט של העברת חשמל, טרנספורמר מצב מוצק טיפוסי מחובר לרשת חילופין של 10 ק"וו בצד הראשי ונותן פלט של כ-800 וולט ישר בצד המשני. תהליך המרת החשמל כולל בדרך כלל שני שלבים: מתחילק לישר ומישר לישר (הקטנת מתח). כאשר הפלט משמש עבור ציוד בודד או מתאגר בשרתים, נדרש שלב נוסף להקטנת מתח מ-800 וולט ל-48 וולט.

טרנספורמרים מצב מוצק שומרים על הפונקציות הבסיסיות של טרנספורמרים מסורתיים תוך אינטגרציה של יכולות מתקדמות כגון פיצוי הספק הגוזר, הפחתת הרמוניות וניהול זרימת חשמל דו-כיוונית. הם משמשים בעיקר ליישומים בעוצמות גבוהות כגון אינטגרציה לרשתות אנרגיה מתחדשות, תחנות טעינה למכוניות חשמליות ומרכזי חישוב (לדוגמה, AIDC).

SST: הפתרון האופטימלי לעידן ה-AIDC בעוצמות גבוהות

SST מייצג את הפתרון השלישי להתפזרות חשמל ישר בעוצמות גבוהות.

• הפתרון הראשון בהספק ישר נשמר את מבנה הטרנספורמר בתדר החשמל הקבוע, מעדכן רק את צד מערכת ההספק ללא הפסקה (UPS).

• הפתרונות מהדור השני, כגון מערכת ההספק של פנמה, מחליפים את טרנספורמר התדר החשמל הקבוע בטרנספורמר מזיז-פאזה, משפרים את האינטגרציה.

• הפתרון השלישי של SST מחליף את טרנספורמר התדר החשמל הקבוע בטרנספורמר בתדר גבוה, מושג את רמת האינטגרציה הגבוהה ביותר.

היבט מרכזי של SST הוא השמטת מבנה הליבה והמסילות של טרנספורמרים מסורתיים, במקום זאת משתמש באביזרים סמי-נDUCTORS כמו IGBT ו-SiC. SST מציעה יתרונות נוספים ב:

• יעילות המרה (יעילות מגוף עד גוף שופרה ביותר מ-3 נקודות אחוז),

• זמן בנייה (רק 30% מהפתרונות של UPS מסורתיים),

• שטח (הופחת ביותר מ-50% לעומת UPS מסורתית),

• אינטגרציה של אנרגיה מתחדשת (ספק ירוק ישיר ללא מודולים הנדרשים להמרה נוספת).

התיאורטית, על ידי הפחתת מספר ההמרות של מתח והזרם, SST מפחיתה את אובדן ההעברת חשמל, מתייחסת בדיוק לנקודות כאב של הפצת חשמל במרכזי נתונים בעוצמות גבוהות.

יישום חיישני זרם בoard מדויקים בסוג פלוקסגייט ב-SST

מדידת זרם מדויקת לשינוי והשעיה של חשמל

מחברות ההמרה של SST מאילך ליישר ומישר למישר נשענות על אלגוריתמים מתקדמים של מודולציה ובקרה סגורה. הגבול העליון של דיוק הבקרה נקבע על ידי דיוק החיישן. האות של זרם כמעט "אמיתי" שמציע חיישן פלוקסגייט מהווה בסיס לחישובים מדויקים של בקר (לדוגמה, יצירה של אותות פיצוי, חישוב הספק פעיל והגזיר). נפילה טמפרטורה נמוכה מבטיחה שמ הדיוק לא רק בתנאי מעבדה, אלא לאורך כל טווח הטמפרטורות המופעל. מכיוון שהמודולים של SST מייצרים חום רב במהלך הפעלה, הטמפרטורות הסביבתיות משתנות באופן דרמטי. מאפיין הנפילה הנמוך מבטיח ערכים קבועים של הפניות הבקרה מההפעלה ועד להטענה המלאה, למנוע ירידה ביעילות או אי יציבות בשל נפילה של החיישן.

הגנה מדויקת מפני זרם יתר וקצר חשמלי

אביזרים חשמליים (כמו SiC MOSFETs) בתוך SST פועלים בתדרים גבוהים של החלפה אך יש להם סובלנות מוגבלת לזרם יתר. על זרמים פגומים להיות מופסקים תוך מיקרו-שניות. התגובה המהירה של חיישנים פלוקסגייט פועלת כמו מצלמה מהירה, לתפוש מיד את פגיעות הזרם, מספקת זמן תגובה קריטי למערכות ההנעה וההגנה למנוע כשלים משולבים של התקנים. זה לא רק מבטיח בטיחות, אלא גם משפר את הביצועים הדינמיים של המערכת. משוב זרם מהיר מאפשר לבקר לדכא במהירות הפרעות שנגרמות על ידי שינויים בטען, לשמור על מתח שוטף יציב.

עמידות חזקה בפני רעש לשימור דיוק ואמינות של הנתונים

SST עצמה היא מקור חזק להפרעות אלקטרומגנטיות בתדר גבוה. חיישני זרם מסורתיים (כמו חיישני הול) רגישים להפרעות כאלה, מובילות לספיקים של אותות שיכולות לגרום לכשלים בבקרה או לעיוות נתונים של מעקב. טכנולוגיית פלוקסגייט, מבוססת על עקרונות של רוויה מגנטית, מדכאת באופן מובנה רעש מחוץ לטווח. היא יכולה להפיק בצורה ברורה את האותות הרצויים של הזרם הבסיסי או מסוים מתוך סביבה אלקטרומגנטית מורכבת, מספקת נתונים אמינים למערכות של מעקב אחר מצב וניהול בריאות.

בנוסף, עיצוב ה-bord של חיישני פלוקסגייט מאפשר אינטגרציה ישירה על לוחות בקרה, מפחית את נפח המערכת ומקטין את התכנון. זהו פתרון אידיאלי לחיפוש של SST אחר צפיפות כוח גבוהה והצטמצמות.