Fluxgate сенсорлары SST-те: Тәуелсіздік және қорғау

SST деген не?

SST - бұл Solid-State Transformer (Солид-статық трансформатор) немесе Power Electronic Transformer (Электронды трансформатор) қысқартмасы. Энергия өту жағдайында типтік SST негізгі жағынан 10 кВ АС түрінде қосылатын түрлерге қосылады және екінші жағынан құрылғыға жеткізілетін энергия 800 В DC болады. Энергия айналуы процесі екі деңгейде орындалады: AC-DC және DC-DC (азайту). Шығыс құрылғыларға немесе серверлерге интеграциялау үшін 800 В-ден 48 В-ге азайту қосымша деңгейі қажет.

SST-тер салықты трансформаторлардың негізгі функцияларын сақтап, реактивті компенсация, гармоникалық жою және екі жағынан энергия өткізу контролі сияқты жаңа қабілеттерді интегралдайды. Олар әсіресе жаңартылған энергиялық желілерді интеграциялау, электр автомобильдерін зарядтау станциялары, және есептеу центрлары (мысалы, AIDC) сияқты үлкен өндірістік қолданыстарда қолданылады.

SST: Үлкен өндірістік AIDC мезгілі үшін ең жақсы шешім

SST үшінші поколицияның жоғары напрямдагы DC энергия үлестіру шешімін білдіреді.

• Бірінші поколицияның HVDC конвенционалдық тіріс трансформатордың құрылымын сақтай отырып, ғана Uninterruptible Power Supply (UPS) жағын жаңартылған.

• Екінші поколицияның шешімдері, мысалы, Panama энергиялық қамқор, тіріс трансформаторды фазалық ауыстыру трансформаторымен ауыстырып, интеграциялануы жақсарған.

• Үшінші поколицияның SST тіріс трансформаторды жоғары тіріс трансформаторымен ауыстырып, ең жақсы деңгейдегі интеграциялануы жасалған.

SST-тің негізі – традиционды трансформаторлардың демір құбыршысы мен обмотка құрылымын алып тастау, орнына IGBT және SiC сияқты полупроводникові құрылғыларды пайдалану. SST-тің қосымша артықшылықтары:

• Айналу үздігі (бастапқы-ахырғы үздік 3% астам жақсарған),

• Құрылған уақыты (traditionally UPS шешімдерінің ғана 30%),

• Жер ауданы (traditionally UPS-ке салыстырғанда 50% аз),

• Жаңартылған энергияны интеграциялау (қосымша айналу модулдерінің болмауымен түскен жердік энергия).

Теориялық түрде, SST напрям мен ағым айналуының санын азайту арқылы, энергия өту жеңілдетілуін минималдау, үлкен өндірістік деректер меркецілеріндегі энергия үлестіру проблемаларын дәл шешеді.

SST-те жоғары дәлдікті Fluxgate On-Board Current Sensors қолданылуы

Дәл ағым өлшеу үшін энергия айналуы және басқару үшін

SST-тің AC/DC және DC/DC айналуы құрылғылары қалыптасқан модуляция алгоритмдері мен затынды басқаруға байланысты. Басқару дәлдіктің жоғары шекарасы сенсордың дәлдігіне байланысты анықталады. Fluxgate сенсорлары тағы "absolute truth" деп аталатын ағым сигналын береді, бұл дәл басқару құрылғыларының есептеулерінің (мысалы, компенсация сигналдарын жасау, активті және реактивті энергияны есептеу) негізі болып табылады. Төмен температуралық салыстыруы бұл дәлдікті лабораториялық шарттарда ге, барлық иштеу температуралық диапазонда сақтайды. SST энергия модулдері иштеу уақытында көп жылу алуына байланысты, ортаның температурасы зор өзгереді. Төмен температуралық салыстыруы басқару өлшемдерін бастапқы стадиядан толық жүкке дейін тұрақты қалтырады, сенсордың салыстыруына байланысты үздіктің төмендетілуін немесе басқару ұстанымдылығын анықтайды.

Дәл өтеу ағымы және жолын жою қорғау

SST-те ішкі жатқан энергиялық полупроводникові құрылғылар (мысалы, SiC MOSFETs) жоғары ауыстыру тірістерінде иштейді, бірақ өтеу ағымына қатаң шектеулері бар. Жоқшылық ағымдары микросекунд ішінде тоқталуы қажет. Fluxgate сенсорларының тез жауап беруі жоғары тіріс камерасы сияқты, ағымдың жоғары деңгейлерін тез ұстауға мүмкіндік береді, бұл драйвер және қорғау схемаларына қажетті реакция уақытын береді, құрылғылардың каскадты жоғалуын тартады. Бұл ғана қауіпсіздікті қамтамасыз етеді, бірақ да системаның динамикалық өнімділігін жақсартады. Тез ағым жауаптыры арқылы басқару құрылғылары жүктердің кезеңдік өзгерісінен пайда болған жаңартуларды тез басады, автобус напрямдасын тұрақты қалтырады.

Күшті тыңдау қорғауы для точности данных и надежности

SST өзі өте күшті жоғары тіріс электромагниттық интерференция ресурсы. Традиционды ағым сенсорлары (мысалы, Hall-effect сенсорлары) сондай-ақ сияқты тыңдауға ұшын, бұл басқару ұстанымдылығын жеңілдету немесе мониторинг деректерін бұзыруға әкеледі. Fluxgate технологиясы магниттік құбыршының сатып қалу принциптеріне негізделген, бұл өтеу диапазондагы тыңдауды ұшын түрде басады. Ол толық электромагниттық ортаның ішінен қажетті негізгі немесе анықталған диапазондагы ағым сигналдарын тез ұстауға мүмкіндік береді, бұл техникалық мониторинг және денсаулық басқару системалары үшін тиімді деректер береді.

Осында, fluxgate сенсорларының нақты дизайнды басқару PCB-леріне тікелей интегралдауы система өлшемдерін азайтуға және құрылымды жақсартуға мүмкіндік береді. Бұл SST-тің жоғары энергия тығыздығы және кішірейтілу үшін идеалды болады.