
I. Desafíos Técnicos & Obxectivos
Os transformadores de corrente (CTs) tradicionais sufrén problemas como o gran tamaño, a limitación de só medir corrente alternada e o risco de saturación magnética. Para atender as necesidades dos sistemas electrónicos modernos compactos (por exemplo, xestión de baterías, unidades servo, inversores compactos) en termos de aforro de espazo, deseño lixeiro, detección de corrente continua e resposta de alta frecuencia, esta solución ofrece un enfoque de detección de corrente baseado no efecto Hall miniaturizado, de alta densidade e compatible con AC/DC.
II. Tecnoloxía Central: Sensor Hall de Fluxo Balanceado en Bucle Cerrado + Integración ASIC
- Circuíto Magnético Miniatura & Núcleo de Detección
- Arquitectura de Fluxo Balanceado en Bucle Cerrado: Chip Hall de silicio micro incorporado nun núcleo anular especialmente deseñado para concentrar fluxo (material de alta permeabilidade).
- Principio de Cancelación do Campo Magnético:
- Campo magnético xerado pola corrente primaria detectado polo chip Hall.
- Circuíto de realimentación de alto gaño que impulsa a bobina secundaria para xerar un campo contraposto, logrando un estado de "fluxo cero" en tempo real.
- A corrente de realimentación reflicte precisamente a corrente primaria, eliminando a non linearidade e a deriva térmica inerentes aos diseños en bucle aberto.
- Procesamento de Sinal Altamente Integrado
- Integración ASIC Dedicada:
- Amplificación de baixo ruído das señales Hall
- Circuitos de cancelación de offset dinámico
- Algoritmo de compensación de temperatura de alta precisión (mitigando a deriva térmica do silicio)
- Filtrado de paso baixo axustable (típico: 100–250 kHz)
- Referencia de tensión integrada e controlador de saída
- Deseño Estructural Ultra Compacto
- Núcleo Miniatura: Circuíto magnético optimizado con orificios tan pequenos como Ø5mm (orificio estándar pasante) ou aberturas de montaxe en superficie rectangulares.
- Empaquetado SMD/Pasante:
- Paquetes de montaxe en superficie (por exemplo, SMD-8) para ensamblaxe directo na PCB, altura ≤ 10mm.
- Deseño pasante (estrutura sen patillas) que permite a rotação directa do conductor a través do orificio do núcleo, permitindo unha instalación galvanicamente aislada.
III. Ventajas Clave & Proposta de Valor
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Dimensión
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Ventaxe
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Proposta de Valor
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Física
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- >70% de redución de tamaño
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Compatibilidade de PCB de alta densidade
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- Peso ultralixero (<5g)
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Ideal para drones/dispositivos portáteis
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- Estructuras SMD/pasante
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Instalación simplificada
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Eléctrica
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- Medición de corrente AC/DC (DC–100kHz)
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Monitorización da transmisión de enerxía eléctrica de vehículos eléctricos
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- Aislamento galvánico (>2.5kV)
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Detección de OCP/inversor solar de fuga PV
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- Practicamente inmune á saturación
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Estimación de SOC de batería de alta precisión
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- Baixa deriva térmica (<0.05%/°C)
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Costo do Sistema
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- Corrente de reposo ao nivel de microamperios
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Prolongación da vida útil da batería en dispositivos portáteis
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- Cero componentes de compensación externa
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Redución de costos de BOM e calibración
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- Compatibilidade total coa automatización SMT
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Escalabilidade para produción de millóns de unidades
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IV. Aplicacións Obxectivo
- Xestión de Baterías (BMS): Detección de corrente DC de alta precisión (±1%) para ciclos de carga-descarga de VE/ESS.
- Inversores Compactos: Control de corrente de fase en módulos IGBT (solución SMD de rango 100A).
- Unidades Servo: Muestreo de corrente de múltiples ejes motor (arrays paralelos de CT SMD).
- Contadores Intelixentes: Contabilización de componente DC (prevención de manipulación/furto).
- Fuentes de Alimentación de Centros de Datos: Monitorización de corrente a nivel de rack (integración de alta densidade pasante).
V. Escalabilidade & Ruta Futura
- Cobertura Multi-Rango: Un único paquete soporta rangos de 20A a 500A (mediante optimización da relación núcleo/bobina).
- Interface Digital: Variantes de saída opcional I²C/SPI (ASIC integrado con ADC).
- Nivel de Alta Precisión: El bucle cerrado logra una linealidad del 0.5% (25°C), cumpliendo con los estándares de medición de clase 1.