
I. समाधान का प्रारंभिक वर्णन
उद्योग नियंत्रण, ऊर्जा मापन और अतिप्रवाह सुरक्षा एप्लिकेशन में कम लागत वाले वर्तमान सेंसिंग की जल्दबाजी से सामना करने के लिए, पारंपरिक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक करंट ट्रांसफार्मर (CTs) और हॉल सेंसर जैसे दर्दनाक बिंदुओं जैसे उच्च सामग्री की लागत (विशेष रूप से >30A विनिर्देशों के लिए) और जटिल विनिर्माण प्रक्रियाओं को दर्शाते हैं। यह समाधान एक चार-अंत स्प्रिंग मँगनिन शंट रेझिस्टर + ऑप्टिमाइज्ड सिग्नल चेन डिजाइन का उपयोग करके उच्च आयतन एप्लिकेशन दृश्यों में चरम लागत नियंत्रण प्राप्त करता है।
II. मुख्य समाधान डिजाइन
- सेंसिंग इकाई
- प्रिसिजन चार-अंत स्प्रिंग मँगनिन शंट रेझिस्टर
- पारंपरिक CT कोर और कोइल संरचना को बदलता है।
- महत्वपूर्ण पैरामीटर: 50μΩ-5mΩ रेझिस्टेंस रेंज (वर्तमान रेटिंग के अनुसार कस्टमाइज्ड), तापमान गुणांक <50ppm/°C।
- चार-अंत संरचना संपर्क रेझिस्टेंस त्रुटि (केल्विन कनेक्शन) को खत्म करती है।
- सिग्नल प्रोसेसिंग चेन
- कम-ड्रिफ्ट इंस्ट्रुमेंटेशन एंप्लिफायर (INA)
- <0.5μV/°C ऑफसेट वोल्टेज ड्रिफ्ट (जैसे, AD8237, INA826) वाले उपकरणों का उपयोग करता है।
- गेन एरर <0.1%, CMRR >120dB (सामान्य-मोड इंटरफ़ेरेंस को दबाता है)।
- एकीकृत EMI फिल्टरिंग परिधीय सर्किट्री को कम करता है।
- आइसोलेशन ऑप्टिमाइजेशन
- स्विच कैपेसिटर आइसोलेटर (जैसे, ADI isoPower®)
- पारंपरिक CT की चुंबकीय आइसोलेशन संरचना को बदलता है।
- >5kV DC आइसोलेशन वोल्टेज का समर्थन करता है।
- 40% कम ऊर्जा उपभोग, ओप्टोकूपलर समाधानों की केवल 60% लागत।
- मैकेनिकल डिजाइन
- इंजेक्शन-मोल्डेड प्लास्टिक हाउसिंग
- धातु शील्डिंग लेयर्स और पोटिंग प्रक्रिया को खत्म करता है।
- IP54 सुरक्षा रेटिंग (धूल और पानी की छींटों से सुरक्षित) बनाए रखता है।
- स्टैंडर्डाइज्ड प्लगेबल टर्मिनल्स ऑटोमेटेड असेंबली के लिए।
III. लागत लाभ विश्लेषण (पारंपरिक समाधान के साथ तुलना में)
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विषय
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पारंपरिक CT समाधान
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यह शंट समाधान
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कमी/वृद्धि
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100A सेंसर BOM लागत
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$8.2
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$1.7
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**79%↓**
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दैनिक उत्पादन लाइन क्षमता
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5,000 pcs
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22,000 pcs
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**340%↑**
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कलिब्रेशन समय/पीस
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45 sec
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8 sec
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**82%↓**
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उच्च-वर्तमान विशेषता प्रीमियम
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300%
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20%
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IV. आदर्श तकनीकी विशेषताएं
- सटीकता: 1% FS (@25°C), 2% FS (@-40°C~+85°C)
- बैंडविड्थ: DC~50kHz (पारंपरिक CT की 10kHz सीमा से बेहतर)
- निर्धारित वर्तमान: 15-300A (>300A के लिए सामान्य शंट ऐरे का उपयोग सुझावित है)
- ऊर्जा उपभोग: <15mW (स्व-गर्मी का प्रभाव नहीं)
- प्रतिक्रिया समय: <1μs (अतिप्रवाह सुरक्षा दृश्यों में महत्वपूर्ण लाभ)
V. एप्लिकेशन दृश्य अनुकूलन
- स्मार्ट मीटर आंतरिक मापन
- क्लास 1 से नीचे के ऊर्जा मापन के लिए उपयुक्त।
- बसबार वर्तमान नमूना (Σ-Δ ADC के साथ)।
- मोटर ड्राइव नियंत्रण सिस्टम
- तीन-फेज इनवर्टर फेज वर्तमान निरीक्षण।
- लागत संवेदनशील BLDC नियंत्रक।
- अतिप्रवाह सुरक्षा उपकरण
- ब्रेकर ट्रिप वर्तमान निरीक्षण।
- प्रतिक्रिया गति 50 गुना बढ़ाई गई।
- सौर इनवर्टर
- स्ट्रिंग वर्तमान निगरानी (DC पक्ष)।
- पारंपरिक CT की अवशिष्ट फ्लक्स त्रुटि समस्या को खत्म करता है।
VI. लागू करने के महत्वपूर्ण बिंदु
- थर्मल प्रबंधन डिजाइन
- कॉपर पोर गर्मी निकासी (PCB गर्मी सिंक के रूप में)।
- नियम: ≥4mm² कॉपर पोर प्रति 1A वर्तमान।
- EMC ऑप्टिमाइजेशन
- डिफरेंशियल ट्रेस लंबाई मैचिंग ≤10mm।
- इंस्ट्रुमेंटेशन एंप्लिफायर फ्रंट एंड पर π-फिल्टर।
- मास प्रोडक्शन नियंत्रण
- पूरी तरह से स्वचालित लेजर रेझिस्टर ट्रिमिंग कलिब्रेशन।
- तापमान कंपनसेशन कोअफिशिएंट फर्मवेयर प्रोग्रामिंग।
- डाइनामिक लोड टेस्टिंग (पारंपरिक बर्न-इन प्रक्रिया को बदलता है)।
समाधान की सीमाएं:
- >600V मजबूत आइसोलेशन दृश्यों के लिए उपयुक्त नहीं (पुनर्बलित आइसोलेशन समाधान की आवश्यकता है)।
- >500A वर्तमान पर महत्वपूर्ण कॉपर नुकसान (चुंबकीय समाधान की सिफारिश की जाती है)।