פתרון טרנספורטור זרם נמוך מתח (LVCT) עם אפקט הול בצפיפות גבוהה ומיניאטורי
I. אתגרים טכניים ויעדים
טרנספורמרים חשמליים מסורתיים (CTs) סובלים מגודל גדול, הגבלה למדידת זרם חילופין בלבד, וסיכון לשטף מגנטי. הפתרון הזה מציע גישה למדידת זרם באמצעות אפקט הול מיניאטורית, בעלת צפיפות גבוהה, התומכת בזרם ישר ומתחזק תדר גבוה, כתגובה לצרכים של מערכות אלקטרוניות קומפקטיות מודרניות (לדוגמה, ניהול סוללה, מנועי סרבו, הממירים קומפקטיים) לחיסכון במקום, עיצוב קל משקל, גילוי זרם ישר ותגובה בתדר גבוה.
II. טכנולוגיה עיקרית: חיישן הול סגור-מעגל + אינטגרציה של ASIC
- مدار מגנטי מיניאטורי ולב החישה
- אדריכלות סגורה-מעגל שיווי משקל שטף: שבב הול מיקרו בסיליקון משובץ בתוך ליבת הצטברות שטף (חומר בעל חדירות גבוהה).
- עקרון הביטול השדה המגנטי:
- השדה המגנטי שנוצר על ידי הזרם הראשי נבדק על ידי שבב הול.
- מעגל משוב בעוצמה גבוהה מפעיל סליל משני לייצור שדה נוגד, שמגיע למצב "שטף אפס" בזמן אמת.
- הזרם המשוב מחקה בדיוק את הזרם הראשי, ומשפר את אי-הליניאריות והשיפוע הטמפרטורה המאפיינים לעיצובים פתוחי-מעגל.
- מעבד אותות מתקדם ואינטגרטיבי
- אינטגרציה של ASIC מתמחה:
- הגברת אותות הול בעוצמה נמוכה
- מעגל ביטול אוף-סט דינמי
- אלגוריתם פיצוי טמפרטורה מדויק (מתיחם את הנדידה הטמפרטורה של הסיליקון)
- פילטר נמוך-מעברابل (נורמלי: 100–250 kHz)
- מקור מתח משולב ומפעיל יציאה
- עיצוב מבני קומפקטי מאוד
- ליבה מיניאטורית: מدار מגנטי מופטימום עם פתחים קטנים עד Ø5mm (פתיחה תקני דרך חור) או פתחים מלבניים להתקנה על פני השטח.
- חבילה SMD/דרך חור:
- חבילות התקנה על פני השטח (לדוגמה, SMD-8) לתהליך PCB, גובה ≤ 10mm.
- עיצוב דרך חור (מבנה ללא Leads) מאפשר כיווץ מוליך ישירות דרך פתח הליבה, מאפשר התקנה מבודדת גלאנית.
III. יתרונות עיקריים והצעת ערך
|
ממד |
יתרון |
הצעה ערך |
|
פיזי |
- הפחתה בגודל של יותר מ-70% |
patibility COMPATIBILITY_PCB密度PCB兼容性 |
|
- משקל קומתי (<5g) |
מתאים לדローン/מכשירים נישאים |
|
|
- מבנים SMD/דרך חור |
התקנה מפושטת |
|
|
חשמלי |
- מדידת זרם DC/AC (DC–100kHz) |
מעקב אחר מערכת הכוח של רכב חשמלי |
|
- מיגון גלאני (>2.5kV) |
חיישן OCP/PV נוזל בממירי סולר |
|
|
- כמעט unsusceptible ל satu 饱和度几乎不受影响 |
准确的电池SOC估计 |
|
|
- נדידה טמפרטורה נמוכה (<0.05%/°C) |
||
|
עלות מערכת |
- זרם מנוחה ברמה מיקרואמפר |
הארכת חיי הסוללה במכשירים נישאים |
|
- אפס מרכיבי פיצוי חיצוניים |
הפחתת עלויות BOM ותאימות |
|
|
- תאימות מלאה לאוטומציה SMT |
סקלביליות ליצירת מיליוני יחידות |
IV. יישומים יעד
- ניהול סוללה (BMS): גילוי זרם DC מדויק (±1%) עבור מחזור טעינה-פריקה של רכב חשמלי/מערכות אחסון אנרגיה.
- ממירים קומפקטיים: בקרה על זרם פאזה במודולים IGBT (פתרונות SMD בהישג 100A).
- מנועי סרבו: דגימת זרם מנוע רב-ציר (מערכים מקבילים של CT SMD).
- מדדי חכם: מדידת מרכיב DC (מניעת הפרעות/גניבה).
- מקורות כוח数据中心电源（PSU）：机架级电流监控（高密度通孔集成）。
V. 可扩展性和未来路线图
- 多范围覆盖：单个封装支持20A至500A范围（通过优化核心/线圈比）。
- 数字接口：可选I²C/SPI输出变体（ADC集成ASIC）。
- 高精度级别：闭环实现0.5%线性度（25°C），符合1级计量标准。
