
I. Soluzioaren Kontextua
Industria kontrola, energia neurketa eta adierazpen handiagotzeko babesa aplikazioetan, kostu txikiko korronte-sentitzaileak behar direla aipatzen da. Tradizionalen transformadore elektromagnetikoak (CT) eta Hall sentitzaileek kostu altuak dituzte (bereziki >30A espezifikazioetan) eta ekoizketa prozesu konplexuak. Soluzio honek manganina shunt erresistente lau terminalarekin + optimizatutako signalen kate diseinu bat erabiltzen du, kostu kontzeptuan aplikazio eskalatan.
II. Nukleoa Soluzioaren Diseinuan
- Sentitzaile Unitatea
- Zehaztasun Handiko Manganina Shunt Erresistente Lau Terminala
- Ordeztuko du CT tradizionalen nukleoa eta koilu egitura.
- Ezaugarri Nagusiak: 50μΩ-5mΩ erresistentzia tartea (korronte-espezifikazio bakoitzeko pertsonalizatuta), Tenperatura Koeffizientea <50ppm/°C.
- Lau-terminal egitura kontaktu-erresistentziaren erroreak kendu ditu (Kelvin konekzioa).
- Signalen Prozesamendu Kadena
- Desplazamendu Txikiko Instrumentazio Amplifikadorea (INA)
- <0.5μV/°C desplazamendu ofseta (adb., AD8237, INA826) erabili ditu.
- Amplifikazio Errorea <0.1%, CMRR >120dB (modu komuneko interferentziak supresio).
- Integrazio EMI filtratzeko kanpo-kontsultoriorik gutxiago behar dira.
- Isolamenduaren Optimizazioa
- Kapatsila Aldaketa Isolatzailea (adb., ADI isoPower®)
- Ordeztuko du CT tradizionalen magnetiko isolamendu egitura.
- >5kV DC isolamendu tensioa sustatzen du.
- Energia erabilera 40% gutxago, optokupler soluzioetatik soilik 60% kostu.
- Mekanika Diseinua
- Injektion Moldekatutako Plastiko Egitura
- Metalo-barrura eta inklezio-prozesuak kendu ditu.
- IP54 babes-niveletik goraketa (hondar babesa eta ur-txertzea).
- Automatizatutako montajearentzako estandarrizatutako terminal plug-inak.
III. Kostu Ahalmen Analisia (vs. Soluzio Tradizionala)
|
Gaia
|
CT Soluzio Tradizionala
|
Shunt Soluzio Hau
|
Murriztua/Aldatu
|
|
100A Sentitzaile BOM Kostua
|
$8.2
|
$1.7
|
**79%↓**
|
|
Eguneko Lerro Produzio Kapasitatea
|
5,000 ud
|
22,000 ud
|
**340%↑**
|
|
Kalibrazioko Denbora/Ud
|
45 seg
|
8 seg
|
**82%↓**
|
|
Korronte Altu Espezifikazio Premiuma
|
300%
|
20%
|
-
|
IV. Tekniko Espetsifikazio Arrunta
- Zehaztasuna: 1% FS (@25°C), 2% FS (@-40°C~+85°C)
- Lanbide Zabalera: DC~50kHz (CT tradizionalaren 10kHz muga gainditzen du)
- Baliogabetasuna Korronte: 15-300A (>300A paraleloko shunt array erabili behar da)
- Energia Erabilera: <15mW (autoberoa ez dago eragiten)
- Erantzun Denbora: <1μs (adierazpen handiagotzeko kasuetan abantaila handia)
V. Aplikazio Eskenarioak
- Smart Meter Neurketa Barnekoa
- Oso zuzena klase 1 baino behera.
- Busbarraren korronte laginketa (Σ-Δ ADCrekin).
- Motor Drive Kontrol Sistemak
- Hiru faseko inbertsortasun faseen korronte detektatzea.
- Kostu-sensibilo BLDC kontrolagailuak.
- Adierazpen Handiagotzeko Gailuak
- Breaker trip korronte detektatzea.
- Erantzun abiadura 50 aldiz hobetu da.
- Energia Solar Inbertsortasunak
- String korronte monitorizatzea (DC aldea).
- CT tradizionalen fluxu gorria erraztea kendu da.
VI. Implementazio Puntu Nagusiak
- Termika Kudeaketa Diseinua
- Kobreko kalorrada (PCB kalor-gorputza).
- Egiteko araua: ≥4mm² kobreko kalor-gorputza 1A korronte bakoitzeko.
- EMC Optimizazioa
- Diferentzial traza luzera batdatzeko ≤10mm.
- π-filtratzaile instrumentazio amplifikadorearen aurrean.
- Eskala Handiko Kudeaketa
- Osorik automatizatutako laser erresistentziaren ebaketa kalibratzea.
- Tenperatura konpentsazio koeffiziente firmware programazioa.
- Dinamikoki karga probak (tradizional burn-in prozesu ordez).
Soluzioaren Mugak:
- Ez da oso zuzena >600V isolamendu sendoen eskenarioetan (isolamendu sendotzeko soluzio beharrezkoa).
- Kobreko galere handiak >500A korrontetan (magnetiko soluzio proposatzen da).