Miniatyrisert høy-tetthets Hall-effekt lavspenningsstrømtransformator (LVCT)-løsning
I. Tekniske utfordringer & mål
Tradisjonelle strømtransformatorer (CTs) lider av stor størrelse, begrensninger ved AC-måling og risiko for magnetisk mättning. For å møte behovene til moderne kompakte elektroniske systemer (f.eks. batterihantering, servostyring, kompakte invertere) for plassbesparelse, lettvektsdesign, DC-detektering og høyfrekvensrespons, tilbyr denne løsningen en miniatyrisert, høyttetthets, AC/DC-kompatibel Hall-effekt strømsensormetode.
II. Kjernekompetanse: Lukket-løps flux-balance Hall-sensor + ASIC-integrasjon
- Miniatyrisk magnetisk krets & sensorkjerne
- Lukket-løps flux-balance arkitektur: Mikrosilisiumbasert Hall-chip inbeddet i et spesielt designet ringformed flux-konsentrerende kjernestykke (høypermeabelt materiale).
- Prinsipp for magnetfeltavbryting:
- Primærstrømmen genererer et magnetfelt som detekteres av Hall-chippen.
- Høyforsterkelses feedbackkrets driver sekundærspole for å generere motvirken felt, noe som oppnår en sanntid "null-flux" tilstand.
- Feedbackstrømmen reflekterer nøyaktig primærstrømmen, eliminere ikke-linearitet og temperaturdrift som er innebygd i åpen-løpsdesigner.
- Høyintegrasjon av signalbehandling
- Dedikert ASIC-integrasjon:
- Lavstøy forsterkelse av Hall-signaler
- Dynamisk offset nullstillingskrets
- Høypræcis temperaturkompensering algoritme (reduserer silisiumtermisk drift)
- Tilpassbar lavpassfiltrering (typisk: 100–250 kHz)
- Integrasjon av spenningsreferanse og utdatapådriver
- Ekstremt kompakt strukturdesign
- Miniatyrisk kjernestykke: Optimalisert magnetkrets med aperturer så små som Ø5mm (standard gjennomsmitte) eller rektangulære overflate-monteringsåpninger.
- SMD/gjennomsmitte emballasje:
- Overflate-monteringspakker (f.eks. SMD-8) for direkte PCB-montering, høyde ≤ 10mm.
- Gjennomsmitte design (ledningsløs struktur) tillater direkte lederrouting gjennom kjernestypen, noe som muliggjør galvanisk isolert installasjon.
III. Nøkkelfordeler & verdiproposisjon
|
Dimensjon |
Forte |
Verdiproposisjon |
|
Fysisk |
- >70% størrelsesreduksjon |
Høyttetthets PCB-kompatibilitet |
|
- Ekstremt lett vekt (<5g) |
Ideell for droner/håndholdte enheter |
|
|
- SMD/gjennomsmitte strukturer |
Forenklet installasjon |
|
|
Elektrisk |
- AC/DC strømmåling (DC–100kHz) |
EV drivlinjeovervåking |
|
- Galvanisk isolasjon (>2.5kV) |
Solcelleinverter OCP/PV-lekkasje deteksjon |
|
|
- Virtuelt immun mot mättning |
Høypræsisjon batterspesifikk kapasitets estimering |
|
|
- Lav temperaturdrift (<0.05%/°C) |
||
|
Systemkostnad |
- Mikroamp-nivå kviesent strøm |
Utvidet batterilevetid i bærbare enheter |
|
- Null eksterne kompensasjonskomponenter |
Redusert BOM & kalibreringskostnader |
|
|
- Full SMT automatisering kompatibilitet |
Skalering for millioner enheter produksjon |
IV. Målapplikasjoner
- Batterihantering (BMS): Høypræcis DC-strømdeteksjon (±1%) for EV/ESS lade-utslags sykluser.
- Kompakte invertere: Fasestrømkontroll i IGBT-moduler (100A-områdes SMD-løsninger).
- Servostyring: Flere aksers motorstrøm sampling (parallell SMD CT-rekker).
- Smartmålere: DC-komponent måling (manipulasjon/forskningsforebygging).
- Data Center PSU-er: Rack-nivå strømovervåking (høyttetthets gjennomsmitte integrasjon).
V. Skalering & fremtidig veikart
- Flere områder dekker: Enkelt pakke støtter 20A–500A områder (via kjern/spole-forholdsoptimalisering).
- Digital grensesnitt: Valgfri I²C/SPI utdata varianter (ADC-integrasjon ASIC).
- Høypræcisjon tier: Lukket-løp oppnår 0.5% lineærhet (25°C), møter klasse 1 målestandarder.
