Küçültülmüş Yüksek Yoğunluklu Hall Etkisi Düşük Gerilim Akım Dönüşümü (LVCT) Çözümü
I. Teknik Zorluklar & Hedefler
Geleneksel akım transformatörleri (CT'ler), büyük boyut, sadece AC ölçüm sınırlamaları ve manyetik doygunluk riskleri nedeniyle sorun yaşar. Modern kompakt elektronik sistemlerin (örneğin, pil yönetim sistemi, servomotor sürücüleri, kompakt inverterler) alan tasarrufu, hafif tasarım, DC algılama ve yüksek frekanslı tepki ihtiyaçlarını karşılamak için bu çözüm, miniaturize, yüksek yoğunluklu, AC/DC uyumlu Hall etkili akım algılama yaklaşımı sunmaktadır.
II. Çekirdek Teknoloji: Kapalı Döngü Akım Dengeleme Hall Sensörü + ASIC Entegrasyonu
- Mini Manyetik Devre & Algılama Çekirdeği
- Kapalı Döngü Akım Dengeleme Mimarisi: Özel olarak tasarlanmış halka şeklindeki manyetik konsantrasyon çekirdeğine (yüksek geçirgenlikli malzeme) gömülmüş mikro silikon tabanlı Hall çipi.
- Manyetik Alan İptal Prensibi:
- Birincil akımla üretilen manyetik alan Hall çipi tarafından tespit edilir.
- Yüksek kazancı geri bildirim devresi ikincil bobini sürerek karşıt bir alan üretir, gerçek zamanlı "sıfır manyetik akım" durumunu elde eder.
- Geri bildirim akımı, açık döngü tasarımlarına özgü doğrusallık eksikliğini ve sıcaklık kaymasını ortadan kaldırarak birincil akımı hassas bir şekilde yansıtır.
- Yüksek Entegrasyonlu Sinyal İşleme
- Özel ASIC Entegrasyonu:
- Alçak gürültülü Hall sinyallerinin amplifikasyonu
- Dinamik ofset iptal devresi
- Yüksek hassasiyetli sıcaklık kompensasyon algoritması (silikon termal kaymayı azaltır)
- Ayarlanabilir düşük geçiren filtreleme (tipik: 100–250 kHz)
- Entegre voltaj referansı ve çıkış sürücüsü
- Son Derece Kompakt Yapısal Tasarım
- Miniaturize Çekirdek: En küçük Ø5mm (standart delikli) veya dikdörtgen yüzey montaj açıklıkları olan optimize edilmiş manyetik devre.
- SMD/Delikli Montaj:
- Yüzey montaj paketleri (örneğin, SMD-8) doğrudan PCB montajı için, yükseklik ≤ 10mm.
- Delikli tasarım (sargısız yapı) doğrudan iletkenin çekirdek açığından geçirilmesine izin vererek galvanik izole edilmiş kurulumu sağlar.
III. Ana Avantajlar & Değer Önerisi
|
Boyut |
Avantaj |
Değer Önerisi |
|
Fiziksel |
- >70% boyutsal azalma |
Yüksek yoğunluklu PCB uyumluluğu |
|
- Ultrahafif (<5g) |
İnsansız hava araçları/elde tutulan cihazlar için ideal |
|
|
- SMD/delikli yapılar |
Basitleştirilmiş kurulum |
|
|
Elektriksel |
- AC/DC akım ölçümü (DC–100kHz) |
EV güç treni izleme |
|
- Galvanik izolasyon (>2.5kV) |
Güneş enerjisi inverter OCP/PV sızıntı algılama |
|
|
- Neredeyse doygunluk duyarlılığı yok |
Yüksek hassasiyetli pil SOC tahmini |
|
|
- Düşük sıcaklık kayması (<0.05%/°C) |
||
|
Sistem Maliyeti |
- Mikroamper seviyesinde kesin akım |
Taşınabilir cihazlarda pil ömrünü uzatma |
|
- Sıfır dış kompanzasyon bileşeni |
Azaltılmış BOM & kalibrasyon maliyetleri |
|
|
- Tam SMT otomasyon uyumluluğu |
Milyon birim üretim ölçeklenebilirliği |
IV. Hedef Uygulamalar
- Pil Yönetimi (BMS): EV/ESS şarj-boşaltma döngüleri için yüksek hassasiyetli DC akım algılama (±1%).
- Kompakt Inverterler: IGBT modüllerinde faz akım kontrolü (100A aralığındaki SMD çözümleri).
- Servomotor Sürücüleri: Çok eksenli motor akım örnekleme (paralel SMD CT dizileri).
- Akıllı Sayac: DC bileşen ölçümü (sağlamalık/hırsızlık önleme).
- Veri Merkezi Güç Kaynakları: Rafa düzeyinde akım izleme (yüksek yoğunluklu delikli entegrasyon).
V. Ölçeklenebilirlik & Gelecek Yol Haritası
- Çok Aralıklı Kapsama: Tek pakette 20A–500A aralıkları (çekirdek/bobin oranı optimizasyonu yoluyla).
- Dijital Arayüz: Seçmeli I²C/SPI çıkış varyantları (ADC entegre ASIC).
- Yüksek Hassasiyetli Kategori: Kapalı döngü 0.5% doğruluk (25°C) ile Sınıf 1 ölçüm standartlarına uymaktadır.
