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 naka-ugnay sa isang 10 kV AC grid sa primary side at naglalabas ng halos 800 V DC sa secondary side mula sa perspektibo ng paghahatid ng enerhiya. Ang proseso ng pagbabago ng lakas ay karaniwang may dalawang yugto: AC-to-DC at DC-to-DC (step-down). Kapag ginagamit ang output 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 nananatiling may pangunahing mga function ng mga tradisyonal na transformer habang pinagsasama ang mga advanced na kakayahan tulad ng reactive power compensation, harmonic mitigation, at bidirectional power flow control. Ginagamit ito pangunahin sa high-power applications tulad ng renewable energy grid integration, EV charging stations, at computing centers (halimbawa, AIDC).

SST: Ang Pinakamahusay na Solusyon para sa High-Power AIDC Era

Ang SST ay kumakatawan sa third-generation high-voltage DC power distribution solution.

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

• Ang ikalawang henerasyon ng mga solusyon, tulad ng Panama power supply, ay inaalis ang power-frequency transformer at pinalitan ito ng phase-shifting transformer, na nagpapabuti sa integration.

• Ang ikatlong henerasyon ng SST ay inaalis ang power-frequency transformer at pinalitan ito ng high-frequency transformer, na nagpapahusay sa pinakamataas na antas ng integration.

Ang core ng SST ay nasa pag-aalis sa iron-core at winding structure ng mga tradisyonal na transformer, at gumagamit ng semiconductor devices tulad ng IGBTs at SiC. Nagbibigay pa ang SST ng mas maraming mga benepisyo sa:

• Conversion efficiency (end-to-end efficiency na nabubuhos ng higit sa 3 percentage points),

• Construction time (tanging 30% ng traditional UPS solutions),

• Footprint (binabawasan ng higit sa 50% kumpara sa traditional UPS),

• Renewable energy integration (direct green power supply nang walang additional conversion modules).

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

Application 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 nakadepende sa mga advanced na modulation algorithms at closed-loop control. Ang upper limit ng control accuracy ay tinukoy ng sensor precision. Ang near-"absolute truth" current signal na ibinibigay ng fluxgate sensors ay bumubuo ng pundasyon para sa accurate controller calculations (halimbawa, pag-generate ng mga compensation signals, computation ng active at reactive power). Ang mababang temperature drift ay sigurado na ang accuracy na ito ay nai-maintain hindi lamang sa lab conditions, kundi sa buong operating temperature range. Dahil ang SST power modules ay lumilikha ng malaking init sa panahon ng operasyon, ang environmental temperatures ay nagbabago nang dramatic. Ang low-drift characteristic ay sigurado na consistent control references mula sa startup hanggang sa full load, na nagpapahintulot na hindi mag-degrade ang efficiency o magkaroon ng control instability dahil sa sensor drift.

Accurate Overcurrent at Short-Circuit Protection

Ang power semiconductor devices (halimbawa, SiC MOSFETs) sa loob ng SST ay nag-ooperate sa mataas na switching frequencies ngunit may limitadong tolerance sa overcurrent. Kailangang ma-interrupt ang fault currents sa loob ng microseconds. Ang mabilis na response ng fluxgate sensors ay parang isang high-speed camera, na agad na nakakakuha ng current spikes, nagbibigay ng critical reaction time para sa drive at protection circuits upang maprevent ang cascading device failures. Hindi lamang ito nagse-siguro ng seguridad, kundi nagpapahusay din ng system dynamic performance. Ang mabilis na current feedback ay nagbibigay-daan sa controller na mabilis na suppresin ang mga disturbance na dulot ng load transients, na nagpapanatili ng stable bus voltage.

Malakas na Noise Immunity para sa Data Accuracy at Reliability

Ang SST mismo ay isang makapangyarihang source ng high-frequency electromagnetic interference. Ang mga traditional current sensors (halimbawa, Hall-effect sensors) ay susceptible sa ganitong noise, na 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. Maaari itong malinaw na i-extract ang desired fundamental o specific-band current signals mula sa complex electromagnetic environments, nagbibigay ng reliable data para sa condition monitoring at health management systems.

Karagdagang, ang on-board design ng fluxgate sensors ay nagbibigay-daan sa direct integration sa control PCBs, na nagrereduce ng system volume at nag-o-optimize ng layout. Ito ay ideal para sa pursuit ng SST ng high power density at miniaturization.