Miniaturizirano visoko gustomerna Hall-efekt niskonaponska transformator struje (LVCT) rješenje
I. Tehnički izazovi i ciljevi
Tradicionalni transformatori struje (CT) imaju probleme s velikom veličinom, ograničenjima mjerenja samo na AC struju i rizicima magnetske nasitnosti. Ova rješenja pruža miniaturizirani, visoko gustom, kompatibilan s AC/DC Hall-efekt metodom mjerenja struje kako bi se ispunile potrebe modernih kompaktnih elektroničkih sustava (npr. upravljanje baterijama, servostrojevi, kompaktni inverteri) za uštedom prostora, lakim dizajnom, detekcijom DC struje i odzivom na visoke frekvencije.
II. Ključna tehnologija: Zatvoreno petlje magnetsko ravnotežno Hall čujivo + integracija ASIC-a
- Miniaturizirani magnetski krug i osnovni dio
- Zatvorena petlja magnetske ravnoteže: Mikrosilicijski čip Hall umetnut u posebno dizajniran prstenasti osnovni dio koncentracije toka (materijal s visokom magnetskom prozirnošću).
- Princip poništavanja magnetskog polja:
- Osnovni tok generira magnetsko polje koje detektira čip Hall.
- Visoko pojačani povratni krug pokreće sekundarni zavojnicu kako bi stvorio protupoložno polje, postižući u stvarnom vremenu "zero-flux" stanje.
- Povratni tok precizno odražava osnovni tok, eliminirajući nelinearnost i temperaturno drifto karakteristične za otvorenu petlju.
- Visoko integrirana obrada signala
- Dedikirana integracija ASIC-a:
- Niska buka pojačanja Hall signala
- Kružna sklopka za dinamičko poništavanje pomaka
- Algoritam visoke preciznosti za korekciju temperature (mitigira termalni drift silicija)
- Podesivi niskopropusni filtar (tipično: 100–250 kHz)
- Integrirana referentna naponska jedinica i izlazni pogon
- Izuzetno kompaktni strukturni dizajn
- Miniaturizirani osnovni dio: Optimizirani magnetski krug s otvorima manjim do Ø5mm (standardni otvor za montažu) ili pravokutnim otvorima za montažu na površini.
- SMD/kroz otvor pakiranje:
- Pakiranje za montažu na površini (npr. SMD-8) za direktnu montažu na PCB, visina ≤ 10mm.
- Dizajn kroz otvor (bez nogica) omogućuje direktno smještanje provodnika kroz otvor osnovnog dijela, omogućujući galvanski izoliranu instalaciju.
III. Ključne prednosti i vrijednosna ponuda
|
Dimenzija |
Prednost |
Vrijednosna ponuda |
|
Fizička |
- >70% smanjenje veličine |
Uspostavljanje visoke gustoće PCB |
|
- Izuzetno lagan težina (<5g) |
Idealno za dronove/rucne uređaje |
|
|
- Strukture SMD/kroz otvor |
Pojednostavljenje instalacije |
|
|
Električna |
- Mjerenje struje AC/DC (DC–100kHz) |
Monitoriranje pogona električnih vozila |
|
- Galvanska izolacija (>2.5kV) |
Detekcija OCP/inverzor solarnog pogona/PV curenja |
|
|
- Skoro imuni na nasitnost |
Visoka preciznost procjene SOC baterije |
|
|
- Niska termalna drift (<0.05%/°C) |
||
|
Troškovi sustava |
- Nivou mikroampere mirni struja |
Produženo životno vrijeme baterije u prijenosnim uređajima |
|
- Bez vanjskih kompenzacijnih komponenti |
Smanjeni BOM i troškovi kalibracije |
|
|
- Potpuna automatizacija SMT |
Skalabilnost za proizvodnju milijunskih serija |
IV. Ciljne primjene
- Upravljanje baterijama (BMS): Visoka preciznost detekcije DC struje (±1%) za cikluse punjenja-iščrpavanja EV/ESS.
- Kompaktni inverteri: Kontrola faze struje u IGBT modulima (SMD rješenja u opsegu 100A).
- Servostrojevi: Višestruko uzorkovanje struje motora (paralelni nizovi SMD CT).
- Pametni brodaci: Merenje komponente DC (preveniranje manipulacije/kradnje).
- PSU podatkovnih centara: Monitoriranje struje na razini rampe (visoka gustoća integracije kroz otvor).
V. Skalabilnost i budući put
- Pokrivanje više raspona: Jedna posljepica podržava raspon 20A–500A (putem optimizacije omjera osnovnog dijela/zavojnice).
- Digitalni sučelje: Opcioni I²C/SPI izlazi (ASIC integrirani ADC).
- Visoki stupanj preciznosti: Zatvorena petlja postiže linearnost 0.5% (25°C), zadovoljava standardi klase 1 za mjerenje.
