Penyelesaian Pengubah Tukar Arus Rendah Voltan (LVCT) Berkesan Hall-Berkepadatan Tinggi Miniaturized
I. Cabaran Teknikal & Objektif
Pengubah arus tradisional (CTs) menghadapi masalah saiz yang besar, had pengukuran hanya AC, dan risiko kekenyapan magnetik. Menangani keperluan sistem elektronik moden yang padat (seperti pengurusan bateri, pemandu servo, inverter padat) untuk penjimatan ruang, reka bentuk ringan, pengesanan DC, dan respons frekuensi tinggi, penyelesaian ini menawarkan pendekatan pengesanan arus Hall berdasarkan AC/DC yang miniatur dan berkemassa tinggi.
II. Teknologi Utama: Sensor Hall Keseimbangan Aliran Tertutup + Integrasi ASIC
- Litar Magnetik Miniatur & Teras Sensing
- Struktur Keseimbangan Aliran Tertutup: Cip Hall berdasarkan silikon mikro tertanam dalam teras konsentrasi aliran cincin khas (bahan permeabiliti tinggi).
- Prinsip Pembatalan Medan Magnet:
- Medan magnet yang dihasilkan oleh arus utama dikesan oleh cip Hall.
- Litar makbalum balik memandu gegelung sekunder untuk menghasilkan medan bertentangan, mencapai keadaan "zero-flux" secara real-time.
- Arus balik dengan tepat mencerminkan arus utama, menghapuskan nonlineariti dan hanyutan suhu yang inheren kepada reka bentuk tanpa gelung.
- Pemprosesan Isyarat Yang Sangat Terintegrasi
- Integrasi ASIC Khusus:
- Amplifikasi rendah hingar isyarat Hall
- Litar pembatalan ofset dinamik
- Algoritma kompensasi suhu berpresisi tinggi (mengurangkan hanyutan termal silikon)
- Penapisan low-pass boleh disesuaikan (biasa: 100–250 kHz)
- Rujukan voltan dan pemacu output terintegrasi
- Reka Bentuk Struktur Sangat Padat
- Teras Miniatur: Litar magnet yang dioptimumkan dengan lubang sekecil Ø5mm (melalui lubang piawai) atau bukaan permukaan segi empat tepat.
- Pakej SMD/Melalui Lubang:
- Pakej permukaan (contoh: SMD-8) untuk penyusunan PCB langsung, ketinggian ≤ 10mm.
- Reka bentuk melalui lubang (struktur tanpa pin) membolehkan peralihan konduktor langsung melalui lubang teras, membolehkan pemasangan terisolasi galvanik.
III. Kelebihan Utama & Nilai Tawaran
|
Dimensi |
Kelebihan |
Nilai Tawaran |
|
Fizikal |
- >70% pengurangan saiz |
Keserasian PCB berkemassa tinggi |
|
- Berat sangat ringan (<5g) |
Ideal untuk dron/peranti genggam |
|
|
- Struktur SMD/melalui lubang |
Pemasangan mudah |
|
|
Elektrik |
- Pengukuran arus AC/DC (DC–100kHz) |
Pemantauan powertrain EV |
|
- Isolasi galvanik (>2.5kV) |
Pengesanan OCP/PV kebocoran inverter solar |
|
|
- Hampir tidak peka kepada kekenyapan |
Anggaran SOC bateri berpresisi tinggi |
|
|
- Hanyutan suhu rendah (<0.05%/°C) |
||
|
Kos Sistem |
- Arus semasa mikroamp |
Masa hidup bateri yang lebih lama dalam peranti mudah alih |
|
- Tiada komponen kompensasi luaran |
Pengurangan kos BOM & kalibrasi |
|
|
- Kompatibiliti automatik SMT penuh |
Skalabel untuk produksi jutaan unit |
IV. Aplikasi Sasaran
- Pengurusan Bateri (BMS): Pengesanan arus DC berpresisi tinggi (±1%) untuk kitaran cas-bongkar EV/ESS.
- Inverter Padat: Kawalan arus fasa dalam modul IGBT (penyelesaian SMD berkisar 100A).
- Pemandu Servo: Sampel arus motor multi-aksis (larik CT SMD selari).
- Meter Pintar: Pengukuran komponen DC (pencegahan penipuan/pencurian).
- PSU Pusat Data: Pemantauan arus tahap rak (integrasi melalui lubang berkemassa tinggi).
V. Skalabiliti & Rancangan Masa Depan
- Kepokokan Pelbagai Rentang: Paket tunggal menyokong rentang 20A–500A (melalui optimalisasi nisbah teras/gegelung).
- Antara Muka Digital: Variasi keluaran I²C/SPI pilihan (ASIC dengan ADC terintegrasi).
- Tier Berpresisi Tinggi: Keseimbangan tertutup mencapai lineariti 0.5% (25°C), memenuhi standard pengukuran Kelas 1.
