Датчики флюгата в SST: Точность и защита

Что такое SST?

SST означает твердотельный трансформатор, также известный как силовой электронный трансформатор (PET). С точки зрения передачи энергии, типичный SST подключается к сети переменного тока 10 кВ на первичной стороне и выдает около 800 В постоянного тока на вторичной стороне. Процесс преобразования энергии обычно включает два этапа: преобразование AC-DC и DC-DC (понижение напряжения). Когда выход используется для отдельного оборудования или интегрируется в серверы, требуется дополнительный этап понижения напряжения с 800 В до 48 В.

SST сохраняют основные функции традиционных трансформаторов, при этом интегрируя продвинутые возможности, такие как компенсация реактивной мощности, уменьшение гармоник и управление двунаправленным потоком энергии. Они в основном используются в высокомощных приложениях, таких как интеграция возобновляемых источников энергии в сети, зарядные станции для электромобилей и центры обработки данных (например, AIDC).

SST: Оптимальное решение для эпохи высокомощных AIDC

SST представляет собой третье поколение решений для распределения высоковольтного постоянного тока.

• Первое поколение HVDC сохраняет структуру традиционного трансформатора промышленной частоты, модернизируя только сторону бесперебойного питания (UPS).

• Второе поколение решений, таких как источник питания Panama, заменяет трансформатор промышленной частоты фазосдвигающим трансформатором, улучшая интеграцию.

• Третье поколение SST заменяет трансформатор промышленной частоты высокочастотным трансформатором, достигая наивысшего уровня интеграции.

Суть SST заключается в отказе от железного сердечника и обмоточной структуры традиционных трансформаторов, вместо этого используются полупроводниковые устройства, такие как IGBT и SiC. SST предлагает дополнительные преимущества в:

• эффективности преобразования (конечная эффективность улучшена более чем на 3 процентных пункта),

• времени строительства (лишь 30% от традиционных решений UPS),

• площади (снижена более чем на 50% по сравнению с традиционными решениями UPS),

• интеграции возобновляемых источников энергии (непосредственное питание зеленой энергией без дополнительных модулей преобразования).

Теоретически, за счет сокращения количества преобразований напряжения и тока, SST минимизирует потери при передаче энергии, точно решая болевые точки распределения энергии в высокомощных центрах обработки данных.

Применение высокоточных датчиков тока на основе флюгера в SST

Точное измерение тока для преобразования и управления энергией

Конвертеры AC/DC и DC/DC в SST зависят от продвинутых алгоритмов модуляции и замкнутого контура управления. Верхний предел точности управления определяется точностью датчиков. Близкий к "абсолютной истине" сигнал тока, предоставляемый датчиками на основе флюгера, формирует основу для точных расчетов контроллера (например, генерация компенсационных сигналов, вычисление активной и реактивной мощности). Низкий температурный дрейф обеспечивает эту точность не только в лабораторных условиях, но и во всем диапазоне рабочих температур. Поскольку модули питания SST генерируют значительное количество тепла при работе, температура окружающей среды сильно колеблется. Характеристика низкого дрейфа обеспечивает постоянные контрольные ссылки от запуска до полной нагрузки, предотвращая снижение эффективности или нестабильность управления из-за дрейфа датчика.

Точная защита от перегрузки по току и короткого замыкания

Полупроводниковые силовые устройства (например, SiC MOSFET) внутри SST работают на высоких частотах коммутации, но имеют ограниченную переносимость перегрузки по току. Токи аварийного режима должны быть прерваны в течение микросекунд. Быстрый отклик датчиков на основе флюгера действует как высокоскоростная камера, мгновенно фиксируя пиковые значения тока, предоставляя критическое время реакции для схем управления и защиты, чтобы предотвратить последовательные отказы устройств. Это не только обеспечивает безопасность, но и повышает динамические характеристики системы. Быстрая обратная связь по току позволяет контроллеру быстро подавлять возмущения, вызванные переходными процессами нагрузки, поддерживая стабильное напряжение шины.

Высокая помехозащищенность для точности и надежности данных

Сам SST является мощным источником высокочастотных электромагнитных помех. Традиционные датчики тока (например, датчики эффекта Холла) чувствительны к таким помехам, что может привести к выбросам сигнала, вызывающим сбои в управлении или искажению данных мониторинга. Технология флюгера, основанная на принципах насыщения магнитного сердечника, врожденно подавляет помехи вне полосы. Она может четко извлекать желаемые фундаментальные или специфические полосовые сигналы тока из сложных электромагнитных сред, предоставляя надежные данные для систем мониторинга состояния и управления здоровьем.

Кроме того, конструкция датчиков на основе флюгера позволяет их непосредственную интеграцию на печатные платы управления, уменьшая объем системы и оптимизируя размещение. Это идеально подходит для стремления SST к высокой плотности мощности и миниатюризации.