Miniaturizált magas sűrűségű Hall-effektus alapú alacsony feszültségű áramerőtér (LVCT) megoldás
I. Technikai kihívások és célkitűzések
A hagyományos áramerősségek (CT-ek) nagy méretük, csak AC mérési korlátjuk és a mágneses telítés kockázata miatt nehézségeket jelentenek. A modern kompakt elektronikus rendszerek (pl. akkumulátorkezelés, szervóhajtások, kompakt inverzorok) térkényezési, könnyűsúlyú, DC detektáló és magas frekvenciájú válasz igényeinek megfelelően ezt a megoldást kínáljuk, amely egy miniaturizált, nagy sűrűségű, AC/DC-kompatibilis Hall-effektus alapú áramérzékelési módszert használ.
II. Alaptechnológia: Zárt hurok fluxus-egyensúlyú Hall-érzékelő + ASIC-integráció
- Kis méretű mágneses kör és érzékelőmag
- Zárt hurok fluxus-egyensúly architektúra: Mikrosilícium-alapú Hall-chip, amelyet speciálisan tervezett gyűrű alakú fluxus-koncentrációs mag (magas permeabilitású anyag) tartalmaz.
- Mágneses mező törlési elv:
- A primáris áram által generált mágneses mező felismerése a Hall-chippel.
- A magas erősítésű visszacsatolási kör vezeti a másodlagos tekercset, hogy ellenirányú mezőt generáljon, valós időben elérve a "null-fluxus" állapotot.
- A visszacsatolási áram pontosan tükrözi a primáris áramot, tisztázva az nyitott hurokon alapuló tervekhez képest jellemző nemlinearitást és hőmérsékleti driftet.
- Nagyon integrált jel Feldolgozás
- Dedikált ASIC-integráció:
- Alacsony zajú Hall-jel fokozása
- Dinamikus holtzóna megszüntető körök
- Nagy pontosságú hőmérsékleti kompenzációs algoritmus (a silícium hőmérsékleti drift csökkentése)
- Állítható alacsony passzív szűrés (tipikusan: 100–250 kHz)
- Integrált feszültség referencia és kimeneti vezérlő
- Ultra-kompakt szerkezeti tervezés
- Miniaturizált mag: Optimalizált mágneses kör, amelynek lyukaszerű része akár Ø5mm (standard lyukaszerű) vagy téglalap alakú felületi telepítési nyílás lehet.
- Felületi telepítési / lyukaszerű csomagolás:
- Felületi telepítési csomagolás (pl. SMD-8) közvetlen PCB-aszerelésre, magasság ≤ 10mm.
- Lyukaszerű tervezés (hajtómű nélküli szerkezet) lehetővé teszi a vezeték közvetlen útvonalát a mag nyílásaiban, galvanikusan elkülönített telepítést biztosítva.
III. Fő előnyök és értékajánlat
|
Méret |
Előny |
Értékajánlat |
|
Fizikai |
- >70% méretcsökkentés |
Nagy sűrűségű PCB-kompatibilitás |
|
- Ultrakeves súly (<5g) |
Ideális drónok/hordozható eszközök számára |
|
|
- Felületi telepítési/lyukaszerű szerkezetek |
Egyszerűbb telepítés |
|
|
Elektromos |
- AC/DC árammérés (DC–100kHz) |
EV hajtómű figyelés |
|
- Galvanikus elkülönítés (>2.5kV) |
Napeleminverter OCP/PV beszivárgás detektálása |
|
|
- Szinte teljes immunizáció a telítés ellen |
Nagy pontosságú akkumulátor SOC becslés |
|
|
- Alacsony hőmérsékleti drift (<0.05%/°C) |
||
|
Rendszer költség |
- Mikroampere-szintű nyugalmi áram |
Hosszabb akkumulátor élettartam hordozható eszközökben |
|
- Nulla külső kompenzációs alkatrészek |
Csökkentett BOM és kalibrációs költségek |
|
|
- Teljes SMT automatizálási kompatibilitás |
Millió egység termelésre skálázható |
IV. Célfelhasználások
- Akkumulátorkezelés (BMS): Magas pontosságú DC áramdetektálás (±1%) EV/ESS töltés-leerőltetési ciklusokhoz.
- Kompakt inverzorok: Fázisáram-ellenőrzés IGBT modulokban (100A-szintű SMD megoldások).
- Szervóhajtások: Több tengely motoráram-mintavétel (párhuzamos SMD CT sorozatok).
- Okos mérések: DC-komponens mérése (manipuláció/ellopás megelőzése).
- Adatközpont PSU-k: Rack-szintű áramfigyelés (nagy sűrűségű lyukaszerű integráció).
V. Skálázhatóság és jövőbeli fejlesztési út
- Többszintű lefedettség: Egy csomagban 20A–500A tartomány (mag/tekercs arány optimalizációval).
- Digitális interfész: Választható I²C/SPI kimeneti változatok (ADC-integrált ASIC).
- Nagy pontosságú szint: Zárt hurok 0.5% linearitás (25°C), Class 1 mérési normák betartása.
