Miniaturizované vysokohustotní hallovské nízkonapěťové proudové transformátory (LVCT) řešení
I. Technické výzvy a cíle
Tradiční proudové transformátory (CT) trpí velkou velikostí, omezením měření pouze střídavého proudu a rizikem magnetického nasycení. Tato řešení odpovídají potřebám moderních kompaktních elektronických systémů (např. správa baterií, servopohon, kompaktní inverzory) pro úsporu místa, lehký design, detekci stejnosměrného proudu a vysokofrekvenční odezvu nabízejí miniaturizovaný, vysokohustotní, kompatibilní s AC/DC Hallův přístup k měření proudu.
II. Klíčová technologie: uzavřený obvod vyvažující tok fluxu Hall snímač + integrace ASIC
- Kompaktní magnetický obvod a senzorové jádro
- Architektura uzavřeného obvodu vyvažujícího tok fluxu: mikro čip založený na Hall je vestavěn do speciálně navrženého kruhového jádra soustřeďujícího flux (materiál s vysokou permeabilitou).
- Princip rušení magnetického pole:
- Magnetické pole generované primárním proudem je detekováno čipem Hall.
- Vysokoziskový zpětnovazební obvod pohání sekundární cívku, aby vytvořil protijednotlivý proud, dosahující reálného stavu "nulového fluxu".
- Zpětnovazební proud přesně napodobuje primární proud, eliminuje nelinearitu a teplotní posun vlastní konstrukcím s otevřeným obvodem.
- Vysoká integrování zpracování signálu
- Integrace dedikovaného ASIC:
- Nízkonoisové zesílení signálů Hall
- Dynamická kompenzační obvod pro odstranění offsetu
- Algoritmus tepelné kompenzace vysoké přesnosti (snížení termálního driftu silikónu)
- Upravitelné dolní propustné filtry (typické: 100–250 kHz)
- Integrovaná referenční napěťová jednotka a výstupní ovladač
- Ultra-kompaktní konstrukční návrh
- Miniaturizované jádro: Optimalizovaný magnetický obvod s otvory malé až Ø5mm (standardní procházející otvor) nebo obdélníkové povrchové montážní otvory.
- Povrchové montážní / procházející otvory:
- Povrchové montážní balení (např. SMD-8) pro přímou montáž na desku, výška ≤ 10mm.
- Procházející otvorový design (bez nohou) umožňuje přímé vedení vodiče skrz otvor jádra, což umožňuje galvanicky izolovanou instalaci.
III. Klíčové výhody a hodnota nabídky
|
Rozměr |
Výhoda |
Hodnota nabídky |
|
Fyzický |
- >70% redukce velikosti |
Vysoká hustota PCB kompatibility |
|
- Ultralehká hmotnost (<5g) |
Ideální pro drony/přenosné zařízení |
|
|
- Povrchové montážní/procházející otvory |
Zjednodušená instalace |
|
|
Elektrický |
- Měření střídavého a stejnosměrného proudu (DC–100kHz) |
Monitorování pohonu EV |
|
- Galvanická izolace (>2.5kV) |
Detekce OCP/PV uniků v inverterech sluneční energie |
|
|
- Virtuálně imunní vůči nasycení |
Vysoká přesnost odhadu SOC baterie |
|
|
- Nízký tepelný drift (<0.05%/°C) |
||
|
Systémové náklady |
- Spotřeba klidového proudu na mikroampérové úrovni |
Prodloužení životnosti baterie v přenosných zařízeních |
|
- Bez externích kompenzačních komponent |
Snížení nákladů BOM a kalibrace |
|
|
- Plná kompatibilita s automatizací SMT |
Měřitelnost pro milionovou produkci |
IV. Cílové aplikace
- Správa baterií (BMS): Vysokopřesná detekce stejnosměrného proudu (±1%) pro cykly nabíjení a vybíjení EV/ESS.
- Kompaktní inverzory: Řízení fázového proudu v IGBT modulech (SMD řešení v rozsahu 100A).
- Servopohony: Vzorkování proudu víceosého motoru (paralelní SMD CT pole).
- Chytré počítadlo: Měření složky stejnosměrného proudu (prevence podvodu/kraďeže).
- Zdroje napájení datových center: Monitorování proudu na úrovni racku (vysokohustotní integrace procházejícími otvory).
V. Měřitelnost a budoucí cesta
- Pokrytí více rozsahů: Jedna balení podporuje rozsahy 20A–500A (optimalizací poměru jádro/cívka).
- Digitální rozhraní: Volitelné varianty s výstupem I²C/SPI (ASIC s integrovaným ADC).
- Vysokopřesná úroveň: Uzavřený obvod dosahuje 0.5% linearity (25°C), splňuje standardy měření třídy 1.
