Soluzzjoni ta' Miniaturizzazzjoni tal-Transformer Kurrenti ta' Bassa Voltiġġ (LVCT) ta' Alta Densità bl-Effett Hall
I. Tekniki sfidi & obiettivi
Il-trasformaturi kurrenti tradizzjonali (CTs) soffru min għoli kbir, limitazzjonijiet ta’ misurazzjoni AC biss, u riskji ta’ saturazzjoni magneżika. Biex jindirizzaw l-ebdaġjar tas-sistemi elettroniku moderni kompakta (pereżempju, manġement tal-batteriji, drives servo, inverter kompakta) għal spazju, disinn ħafif, detezzjoni DC, u risposta ta’ ftit tal-freqwenza, din is-soluzzjoni tproponi approċċ ta’ sensar kurrenti Hall miniaturizzat, bi densita' mgħoġġa, u kompatibbli ma' AC/DC.
II. Teknoloġija Kerniċa: Sensar Hall bil-flux bilanċiatur fit-loop mitqaddem + Integrazzjoni ASIC
- Kirkit Magneżiku Miniaturizzat & Kern Sensar
- Arqitettura Flux-Balanċiatur fit-loop Mitqaddem: Ċipp Hall micro-silicon imbeddet f’kern flux-konċentrat annular speċjalment disinnat (material permeabilita' għoli).
- Prinċipju tal-Kansellazzjoni tal-Kamp Magneżiku:
- Kamp magneżiku mħalluk mill-kurrent primar jiġi rilevat mill-ċipp Hall.
- Kirkit feedback bil-gain għoli jidderġu kumpens fil-kojl sekondar biex jikbru kamp kontraġenti, taraqqigħu stat "zero-flux" fl-aktar realu.
- Il-kurrent feedback jiġi mirrurat preċiżament mill-kurrent primar, elimina nonlinearity u drift termiku inherenti għall-disinn fit-loop mitħallot.
- Proċessament tal-Senjali Integrat Għoli
- Integrazzjoni ASIC Deditkat:
- Amplifikazzjoni tal-senjali Hall bil-ħlas
- Kirkit kancellazzjoni dinamika tal-offset
- Algoritmu tal-kompensazzjoni termika ta' precizzjoni għoli (mitigazzjoni tal-drift termiku tas-silicon)
- Filtrazzjoni low-pass reggibla (tipika: 100–250 kHz)
- Riferiment tal-volttagġ integrat u driver tal-output
- Diseħn Struttural Ultra-Kompatt
- Kern Miniaturizzat: Kirkit magneżiku ommettu mal-aperturi qisien Ø5mm (standard through-hole) jew aperturi rettanġolari surface-mount.
- Pakkaġġ SMD/Through-Hole:
- Pakki surface-mount (pereżempju, SMD-8) għad-dirett assamblazzjoni PCB, altitudini ≤ 10mm.
- Diseħn through-hole (struttura bla-leads) jpermetti routa diretta tal-kunduttur trid il-kern aperture, jippermetti installazzjoni isolata galvanikament.
III. Vantaggi Kieniċi & Propozizzjoni tal-Valur
|
Dimensione |
Vantaggio |
Proposta tal-Valur |
|
Fiziku |
- >70% reduzzjoni fis-saħħa |
Kompatibilità PCB tad-densita' għoli |
|
- Peso ultralevi (<5g) |
Ideali għad-droni/użu manwal |
|
|
- Strutturi SMD/through-hole |
Semplifikazzjoni tal-installazzjoni |
|
|
Elettriku |
- Misurazzjoni kurrenti AC/DC (DC–100kHz) |
Monitoraġġ powertrain EV |
|
- Isolazzjoni galvanika (>2.5kV) |
Detezzjoni OCP/PV leakage inverter solari |
|
|
- Virtwalment immune minn saturazzjoni |
Stima SOC batterija ta' precizzjoni għoli |
|
|
- Drift termiku għoli (<0.05%/°C) |
||
|
Kost tal-Sistema |
- Kurrent quiescent microamp-level |
Allungatura tal-ħajja tal-batterija fid-dispożitivi portatili |
|
- Zero komponenti eksterni ta' kumpensazzjoni |
Riduzzjoni BOM & kosti tal-kalibratura |
|
|
- Kompatibilità automatika SMT full |
Skalabbilità għal produzzjoni ta' miljun unita |
IV. Aplikazzjonijiet Objettività
- Manġement tal-Batterija (BMS): Detezzjoni kurrenti DC ta' precizzjoni għoli (±1%) għal sikli carica-skalta EV/ESS.
- Inverter Kompatti: Kontroll kurrenti faza f'moduli IGBT (soluzzjonijiet SMD range 100A).
- Drives Servo: Sampling kurrenti motor multi-axis (arrays SMD CT paralleli).
- Meters Smart: Metering komponenti DC (prevenzjoni tampering/furti).
- PSUs Data Center: Monitoraġġ kurrenti livell rack (integrazzjoni through-hole tad-densita' għoli).
V. Skalabbilità & Map futur
- Copertura Multi-Range: Pakket singlu issupporta ranges 20A–500A (tramite ottimizzazzjoni rapport kern/kojl).
- Interfaċċ Digitali: Varianti output opzjonali I²C/SPI (ASIC integrat ADC).
- Livell Precizzjoni Għoli: Fit-loop mitqaddem jagħti linearità 0.5% (25°C), jissoddisfa standard metering Class 1.
