Решение для низковольтного трансформатора тока для сценариев с высокочастотными сложными волновыми формами
Основная концепция решения
Преодолевает ограничения магнитного насыщения, используя принцип электромагнитной индукции для инновационного дизайна. Обеспечивает точное измерение высокочастотных токов, постоянных составляющих и высших гармоник, решая проблему искажений в традиционных железных сердечниках ТТ при сложных формах сигнала.
Архитектура технического решения
- Блок датчика: Гибкая воздушная катушка Роговского
- Структурные инновации
- Высокоточная эмалированная проволока, равномерно намотанная на немагнитную гибкую форму (например, эпоксид/инженерный пластик)
- Разделенный сердечник с механическим дизайном, поддерживающий установку под напряжением (подходит для модернизации и ограниченных пространств)
- Принцип генерации сигнала
⚠ Выходной сигнал: di/dt (Дифференциальное значение тока)
➡ Прямое отражение скорости изменения тока, избегая эффекта гистерезиса сердечника. - Блок обработки сигнала: Высокопроизводительная интегрирующая схема
|
Основной модуль |
Технические характеристики |
Показатели производительности |
|
Интегрирующий усилитель |
Сверхнизкий входной смещенный ток (≤1пА) |
Температурный дрейф: ±0.5μВ/°C |
|
Интегрирующий конденсатор |
Конденсатор из полипропиленовой пленки (класс C0G) |
Стабильность емкости >99% при -40~125°C |
|
Динамическая компенсация |
Адаптивная обратная связь |
Подавление дрейфа интегратора >40дБ |
|
Расширение полосы пропускания |
Многоступенчатая активная фильтрация |
Частотный диапазон: DC ~ 1МГц |
- ↳ Выходной сигнал: Vout = k・I(t) (k - коэффициент калибровки, напряжение линейно соответствует току)
Основные преимущества перед традиционными ТТ
|
Сценарий болевой точки |
Ограничения традиционных ТТ с железным сердечником |
Преимущества данного решения |
|
Высокий ток короткого замыкания |
Неудача измерения из-за магнитного насыщения |
Нет магнитного насыщения |
|
Постоянная составляющая |
Невозможно измерить стационарный постоянный ток |
Поддерживает точное измерение постоянной составляющей |
|
Высшие гармоники |
Затухание высокочастотного сигнала из-за потерь в сердечнике |
<0.5% искажений при 100кГц гармонике |
|
Сложные формы сигнала |
Фазовая задержка и искажение формы сигнала |
Групповая задержка <10нс |
|
Гибкость установки |
Требуется установка при отключенном питании / Ограниченное пространство |
Гибкий разделенный дизайн, развертывание за 3 секунды |
Типичные сценарии применения
- Мониторинг выхода инвертора
- Точно захватывает высокочастотные колебания, вызванные переключением IGBT (например, 20-150кГц)
- Пример: Анализ гармоник на солнечной электростанции, погрешность измерения 50-й гармоники (2.5кГц) снижена с 12% до 0.8%.
- Обнаружение дуговых неисправностей
- Ответ на наносекундные импульсные токи при возникновении дуги (>100А/мкс)
- Применение: Защита от дуговых неисправностей в распределительных шкафах центров данных, время реакции сокращено до 300мкс.
- Тяговые системы электровозов
- Совместный анализ постоянных составляющих питания и сигналов ПШИ (частота несущей 2-5кГц)
- Измеренные данные: Сохраняется класс 1 точности для постоянного тока 1500В + ряби 4кГц.
Краткое резюме ключевых технических параметров
|
Пункт |
Параметр |
|
Диапазон измерений |
10мА ~ 100кА (пик) |
|
Частотный диапазон |
DC – 1.5МГц (-3дБ) |
|
Ошибка линейности |
≤ ±0.2% FS |
|
Диаметр отверстия для установки |
Φ50мм ~ Φ300мм (настраиваемый) |
|
Диапазон рабочих температур |
-40°C ~ +85°C |
|
Сертификаты безопасности |
IEC 61010, EN 50178 |
Краткое резюме ценности решения
Трехмерные технологические прорывы:
- Инновации на физическом уровне: Воздушная конструкция полностью исключает риск магнитного насыщения, срок службы увеличен в 10 раз.
- Верность сигнала: Полоса пропускания 1МГц + подмикросекундная реакция обеспечивают высокоточное обнаружение для Энергетического Интернета вещей.
- Удобство на инженерном уровне: Разделенный дизайн уменьшает затраты на обслуживание и ремонт на 90%.
