Датчики флюксгейт у SST: Точність і захист

Що таке SST?

SST означає твердотільний перетворювач, також відомий як електронний перетворювач (PET). З точки зору передачі енергії, типовий SST під'єднується до мережі постійного струму напругою 10 кВ на первинній стороні і видає приблизно 800 В постійного струму на вторинній стороні. Процес перетворення енергії загалом включає два етапи: AC-DC і DC-DC (зниження напруги). Коли вихід використовується для окремого обладнання або інтегрується в сервери, потрібен додатковий етап зниження напруги з 800 В до 48 В.

SST зберігають основні функції традиційних перетворювачів, але включають також розширені можливості, такі як компенсація реактивної потужності, зниження гармонік і керування двобічним потоком енергії. Вони використовуються переважно в застосуваннях з високою потужністю, таких як інтеграція відновлюваної енергії в мережу, зарядні станції для електромобілів і обчислювальні центри (наприклад, AIDC).

SST: Оптимальне рішення для ери високопотужних AIDC

SST представляє третє покоління рішень для розподілу високого напруги постійного струму.

• Перше покоління HVDC зберігає традиційну структуру перетворювача промислової частоти, модернізуючи лише бок безперервного живлення (UPS).

• Друге покоління рішень, таких як джерело живлення Panama, замінює перетворювач промислової частоти на фазозсувний перетворювач, покращуючи інтеграцію.

• Третє покоління SST замінює перетворювач промислової частоти на високочастотний перетворювач, досягаючи найвищого рівня інтеграції.

Суть SST полягає у відмові від залізного сердечника та намотки традиційних перетворювачів, замінюючи їх напівпровідниковими пристроями, такими як IGBT і SiC. SST надає додаткові переваги:

• Ефективність перетворення (загальна ефективність покращена більше ніж на 3 процентних пункти),

• Час будівництва (лише 30% від традиційних рішень UPS),

• Площа (зменшена більше ніж на 50% порівняно з традиційними системами UPS),

• Інтеграція відновлюваної енергії (прямий постачання зеленої енергії без додаткових модулів перетворення).

Теоретично, зменшуючи кількість перетворень напруги і струму, SST мінімізує втрати при передачі енергії, точно вирішуючи проблеми розподілу енергії в високопотужних дата-центрах.

Застосування високоточних сенсорів струму на базі флюксгейта в SST

Точне визначення струму для перетворення та керування енергією

AC/DC та DC/DC перетворювачі SST залежать від передових алгоритмів модуляції та закритого циклу керування. Верхня межа точності керування визначається точністю сенсорів. Найближчий до "абсолютної правди" сигнал струму, наданий сенсорами флюксгейта, формує основу для точних обчислень контролера (наприклад, генерація сигнала компенсації, обчислення активної та реактивної потужності). Низька температурна дрейф забезпечує збереження цієї точності не лише в лабораторних умовах, але й в повному діапазоні робочих температур. Оскільки модулі SST генерують значну кількість тепла під час роботи, температура оточення сильно коливається. Низький дрейф забезпечує сталі контрольні параметри від запуску до повної завантаженості, запобігаючи зниженню ефективності або нестабільному керуванню через дрейф сенсорів.

Точна захиста від надмірного струму та короткого замикання

Напівпровідникові пристрої (наприклад, SiC MOSFET) всередині SST працюють на високих частотах комутації, але мають обмежену терпимість до надмірного струму. Струм від аварії повинен бути перерваний в мікросекунди. Швидка реакція сенсорів флюксгейта подібна до високошвидкісної камери, моментально захоплює піки струму, надаючи критичний час реакції для драйверів та захисних схем, щоб запобігти каскадним відмовам пристроїв. Це не тільки забезпечує безпеку, але й підвищує динамічні характеристики системи. Швидка зворотна зв'язок струму дозволяє контролеру швидко підавляти збурення, викликані транзиторними завантаженнями, зберігаючи стабільну напругу шини.

Стійкість до шумів для точності та надійності даних

SST самостійно є потужним джерелом високочастотних електромагнітних завад. Традиційні сенсори струму (наприклад, сенсори ефекту Холла) чутливі до таких завад, що може призвести до збудження сигналів та викликати невірне керування або спотворені дані моніторингу. Технологія флюксгейта, заснована на принципах насичення магнітного сердечника, внутрішньо приглушає позасмугові завади. Вона може чітко виділити бажані фундаментальні або специфічні смуги сигналів струму зі складного електромагнітного середовища, надаючи надійні дані для систем моніторингу стану та управління здоров'ям.

Крім того, конструкція сенсорів флюксгейта, які монтується на платі контролю, дозволяє зменшити об'єм системи та оптимізувати розташування. Це ідеально для SST, який прагне до високої густини потужності та мініатюрізації.