
I. समाधानको प्रेरणा
प्रदेश नियंत्रण, ऊर्जा मापन, र अतिमात्रा बचाव अनुप्रयोगहरूमा कम लागतको धारा सेन्सिङको आवश्यकताको सामना गर्दा, परम्परागत इलेक्ट्रोमैग्नेटिक धारा ट्रान्सफार्मर (CTs) र हाल सेन्सरहरू उच्च सामग्री खर्च (विशेष गरी >30A विन्यासको लागि) र जटिल निर्माण प्रक्रियाहरू जस्ता दुःखजनक समस्याहरू प्रस्तुत गर्छन्। यो समाधान चार-अंत्यागामी मैंगनिन शंट रेजिस्टर + अनुकूलित सिग्नल चेन डिझाइनको प्रयोग गरेर उच्च-भार अनुप्रयोग स्थितिमा अत्यधिक लागत नियंत्रण प्राप्त गर्ने गर्छ।
II. मुख्य समाधान डिझाइन
- सेन्सिङ युनिट
- परिशुद्ध चार-अंत्यागामी मैंगनिन शंट रेजिस्टर
- परम्परागत CT कोर र कोइल संरचनालाई प्रतिस्थापन गर्छ।
- मुख्य परामितिहरू: 50μΩ-5mΩ प्रतिरोध रेंज (धारा रेटिंग अनुसार पर्सनलाइज गरिएको), तापमान गुणांक <50ppm/°C।
- चार-अंत्यागामी संरचना संपर्क प्रतिरोध त्रुटिलाई हटाउँछ (केल्विन कनेक्सन)।
- सिग्नल प्रोसेसिङ चेन
- थुप्लाइ इन्स्ट्रुमेन्टेशन अम्प्लिफायर (INA)
- <0.5μV/°C ऑफसेट वोल्टेज ड्रिफ्ट भएका उपकरणहरूको प्रयोग (उदाहरण AD8237, INA826)।
- गेन त्रुटि <0.1%, CMRR >120dB (सामान्य-मोड इन्टरफेरेन्स दबाउन)।
- समाविष्ट EMI फिल्टरिङ पेरिफेरल सर्किटलाई घटाउँछ।
- आइसोलेशन अनुकूलन
- स्विच्ड कैपेसिटर आइसोलेटर (उदाहरण ADI isoPower®)
- परम्परागत CTको चुंबकीय आइसोलेशन संरचनालाई प्रतिस्थापन गर्छ।
- >5kV DC आइसोलेशन वोल्टेज समर्थन गर्छ।
- 40% कम शक्ति उपभोग, ओप्टोकूपलर समाधानको लागि केवल 60% लागत।
- मेकेनिकल डिझाइन
- इन्जेक्सन-मोल्डेड प्लास्टिक बाह्य ढाँचा
- धातु शील्डिङ स्तर र पोटिङ प्रक्रियालाई हटाउँछ।
- IP54 सुरक्षा रेटिंग बनाएर राख्छ (धूल र पानीको छिडकाको रोकथाम)।
- स्थानीयकृत प्लगिङ टर्मिनलहरू ऑटोमेटेड असेम्बलीको लागि।
III. लागत फाइदा विश्लेषण (परम्परागत समाधानको तुलनामा)
|
विषय
|
परम्परागत CT समाधान
|
यो शंट समाधान
|
कमी/वृद्धि
|
|
100A सेन्सर BOM लागत
|
$8.2
|
$1.7
|
**79%↓**
|
|
दैनिक उत्पादन लाइन क्षमता
|
5,000 pcs
|
22,000 pcs
|
**340%↑**
|
|
कलिब्रेशन समय/टुक्रा
|
45 sec
|
8 sec
|
**82%↓**
|
|
उच्च धारा विन्यास प्रीमियम
|
300%
|
20%
|
-
|
IV. टाइपिकल तकनीकी विशिष्टताहरू
- सहीता: 1% FS (@25°C), 2% FS (@-40°C~+85°C)
- बैंडविड्थ: DC~50kHz (परम्परागत CTको 10kHz सीमाभन्दा उत्तम)
- रेटेड धारा: 15-300A (>300A लाई सिल्लो शंट अरे उपयोग गर्न अनुशासित)
- शक्ति उपभोग:;lt;15mW (स्वयं गर्मीको प्रभाव छैन)
- प्रतिक्रिया समय: <1μs (अतिमात्रा बचाव स्थितिमा विशेष फाइदा)
V. अनुप्रयोग स्थितिको अनुकूलन
- स्मार्ट मीटर आन्तरिक मापन
- क्लास 1 भन्दा निम्न ऊर्जा मापनको लागि उपयुक्त।
- बसबार धारा नमूना लिन (Σ-Δ ADCको साथ)।
- मोटर ड्राइव नियंत्रण प्रणालीहरू
- त्रिफेज इन्वर्टर फेज धारा निर्णय।
- लागत संवेदनशील BLDC नियंत्रकहरू।
- अतिमात्रा बचाव उपकरणहरू
- ब्रेकर ट्रिप धारा निर्णय।
- प्रतिक्रिया गति 50 गुना बढ्यो।
- सौर इन्वर्टरहरू
- स्ट्रिंग धारा निरीक्षण (DC तिर)।
- परम्परागत CTको अवशिष्ट फ्लक्स त्रुटि समस्यालाई हटाउँछ।
VI. अनुप्रयोगको मुख्य बिन्दुहरू
- थर्मल प्रबंधन डिझाइन
- कपर पोर गर्मी छुटाउन (PCB गर्मी छुटाउनको ताला भएको)।
- नियम: ≥4mm² कपर पोर प्रति 1A धारा।
- EMC अनुकूलन
- डिफरेन्सियल ट्रेस लाम्बाई मिलान ≤10mm।
- इन्स्ट्रुमेन्टेशन अम्प्लिफायर अगाडी π-फिल्टर।
- मास उत्पादन नियंत्रण
- पूर्ण ऑटोमेटेड लेजर रेजिस्टर ट्रिमिङ कलिब्रेशन।
- तापमान कम्पनसेसन गुणांक फर्मवेयर प्रोग्रामिङ।
- डाइनेमिक लोड टेस्टिङ (परम्परागत बर्न-इन प्रक्रियालाई प्रतिस्थापन)।
समाधानको सीमा:
- >600V शक्तिशाली आइसोलेशन स्थितिहरूमा उपयुक्त छैन (पुनः बलियो आइसोलेशन समाधान आवश्यक)।
- >500A धारा भन्दा अधिकमा उल्लेखनीय कपर नुक्सान (चुंबकीय समाधान अनुशासित)।