Düşük Maliyetli Akım Algılama Çözümü: Hassas Şantaj Yerine Gelen Geleneksel Düşük Gerilimli Akım Traforları

2yrs + staff 1000+m² US$300,000,000+ China

I. Çözüm Arka Planı
Endüstriyel kontrol, enerji ölçümü ve aşırı akım koruma uygulamalarında düşük maliyetli akım algılama talebine karşı, geleneksel manyetik akım transformatörleri (CT'ler) ve Hall sensörleri, yüksek malzeme maliyeti (özellikle >30A özellikler için) ve karmaşık üretim süreçleri gibi sorunlar sunmaktadır. Bu çözüm, dört uçlu mangane şunt rezistör + optimize edilmiş sinyal zinciri tasarımı kullanarak, yüksek hacimli uygulama senaryolarında aşırı maliyet kontrolünü sağlar.

II. Temel Çözüm Tasarımı

Algılama Birimi

Precision Dört Uçlu Mangane Şunt Rezistör

Geleneksel CT çekirdek ve bobin yapısını değiştirir.
Ana Parametreler: 50μΩ-5mΩ direnç aralığı (akım derecesine göre özelleştirilmiştir), Sıcaklık Katsayısı <50ppm/°C.
Dört uçlu yapı, temas direnci hatalarını ortadan kaldırır (Kelvin bağlantısı).

Sinyal İşleme Zinciri

Düşük Kayma Ölçüm Genişletici (INA)

<0.5μV/°C ofset voltaj kayması olan cihazları kullanır (örneğin, AD8237, INA826).
Kazanç Hatası <0.1%, CMRR >120dB (ortak mod interferansını bastırır).
Entegre EMI filtreleme, çevre devresini azaltır.

Ayrıştırma Optimizasyonu

Değişken Kapasitör Ayrıştırıcı (örneğin, ADI isoPower®)

Geleneksel CT'nin manyetik ayrıştırma yapısını değiştirir.
>5kV DC ayrıştırma gerilimini destekler.
Güç tüketimi %40 daha düşük, optokopüler çözümlerinin sadece %60'ıdır.

Mekanik Tasarım

Enjeksiyon Kalıplı Plastik Vücut

Metal ekranlama katmanlarını ve potting işlemi ortadan kaldırır.
IP54 koruma sınıfını korur (toz geçirmez ve su sıçratmaya karşı dayanıklı).
Otomatik montaj için standart takılabilir terminaller.

III. Maliyet Avantaj Analizi (Geleneksel Çözüme Göre)

Madde	Geleneksel CT Çözümü	Bu Şunt Çözümü	Azalma/Artış
100A Sensör BOM Maliyeti	$8.2	$1.7	79%↓
Günlük Üretim Hat Kapasitesi	5,000 adet	22,000 adet	340%↑
Kalibrasyon Süresi/Birim	45 saniye	8 saniye	82%↓
Yüksek Akım Dereceli Fiyat Artışı	300%	20%	-

IV. Tipik Teknik Özellikler

Hassasiyet: 1% FS (@25°C), 2% FS (@-40°C~+85°C)
Band Genişliği: DC~50kHz (geleneksel CT'nin 10kHz sınırından üstün)
Adlandırılmış Akım: 15-300A (>300A paralel şunt dizileri önerilir)
Güç Tüketimi: <15mW (kendiliğinden ısıtma etkisi yok)
Tepki Süresi: <1μs (aşırı akım koruma senaryolarında önemli avantaj)

V. Uygulama Senaryosu Uyumu

Akıllı Sayacı Dahili Ölçümü

Sınıf 1 altında enerji ölçümüne uygun.
Ana hat akım örnekleme (Σ-Δ ADC ile birlikte).

Motor Sürücü Kontrol Sistemleri

Üç fazlı inverter faz akımı algılama.
Maliyet hassas BLDC kontrolörleri.

Aşırı Akım Koruma Cihazları

Kesici trip akımı algılama.
Tepki hızı 50 kat artmıştır.

Güneş Inverterleri

Diz akımı izleme (DC tarafı).
Geleneksel CT'nin kalıntı flukstu hata sorununu ortadan kaldırır.

VI. Uygulama Ana Noktaları

Isı Yönetimi Tasarımı

Bakır yayılım ısıl yönetimi (PCB ısıl dağılım görevi görür).
Takip edilecek kural: ≥4mm² bakır yayılım 1A akım başına.

EMC Optimizasyonu

Türevsel iz uzunluğu eşleştirme ≤10mm.
Ölçüm genleştiricinin ön ucunda π-filtre.

Toplu Üretim Kontrolü

Tamamen otomatik lazer rezistör kesme kalibrasyonu.
Sıcaklık kompensasyon katsayısı firmware programlama.
Dinamik yük testi (geleneksel yanma işlemi yerine).

Çözüm Sınırlamaları:

>600V güçlü ayrıştırma senaryolarına uygun değildir (gücü artırılmış ayrıştırma çözümü gerektirir).
>500A akımlarında önemli bakır kayıpları (manyetik çözüm önerilir).

07/21/2025

Pêşniyariyek

Zêde