Nizkoštevilska rešitev za merjenje toka: Natančna šunt zamenja tradicionalne nize napetostne transformatorje za tok

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

I. Ozadje rešitve
Ob soočenju z nujno potrebo po nizkoštevnem merjenju toka v industrijskih nadzornih sistemih, merjenju energije in zaščiti pred pretokom, tradicionalni elektromagnetni tokomeri (CT) in senzorji Halla prinašajo težave, kot so visoke materialne stroške (še posebej pri specifikacijah >30A) in kompleksne proizvodne procese. Ta rešitev uporablja štirikotnikov varistor iz mangana + optimiziran dizajn signalkanalcev, da doseže ekstremno kontrolo stroškov v scenarijih z veliko količino.

II. Glavni dizajn rešitve

Enota za zaznavanje

Precizna štirikotna varistor iz mangana

Zamenja tradicionalno strukturo jedra in bobnica CT.
Ključne parametre: obseg upornosti 50μΩ-5mΩ (prilagojeno glede na hitrost tega), temperaturni koeficient <50ppm/°C.
Štirikotna struktura odstrani napake kontaktnega upora (povezava Kelvin).

Signalkanalec

Nizkopomikalni instrumentacijski posiljevalec (INA)

Uporablja naprave z pomikalnim napetostnim odstopanjem <0,5μV/°C (npr. AD8237, INA826).
Napaka pozmaka <0,1%, CMRR >120dB (znižuje skupni način motenja).
Vgrajena EMI filtrovanje zmanjša okoljsko opremo.

Optimizacija izolacije

Preklopni kondenzator izolator (npr. ADI isoPower®)

Zamenja tradicionalno magnetno izolacijsko strukturo CT.
Podpira >5kV DC izolacijsko napetost.
40% manj porabe energije, stane le 60% optokuplerjevih rešitev.

Mehanski dizajn

Oblikovanje s plastmo s pomočjo injekcije

Odstrani metalne ščitne plasti in postopek livanja.
Ohranja stopnjo zaščite IP54 (proti prahu in klepetu vode).
Standardizirani zaplešljivi terminali za avtomatsko sestavljanje.

III. Analiza prednosti stroškov (v primerjavi z tradicionalno rešitvijo)

Predmet	Tradicionalna rešitev CT	Ta rešitev s pretekom	Zmanjšanje/Povečanje
Stroški BOM za 100A sensor	$8,2	$1,7	79%↓
Dnevna zmogljivost proizvodnje	5.000 kosov	22.000 kosov	340%↑
Čas kalibracije/kos	45 sekund	8 sekund	82%↓
Premija za visoko tokovno specifikacijo	300%	20%	-

IV. Tipični tehnični specifikacije

Natančnost: 1% FS (@25°C), 2% FS (@-40°C~+85°C)
Pasovna širina: DC~50kHz (boljša od tradicionalnega omejitve 10kHz CT)
Imenovani tok: 15-300A (>300A se priporoča uporaba paralelnih polj pretekov)
Poraba energije: <15mW (brez vpliva samozagrevanja)
Čas odziva: <1μs (velika prednost v scenarijih zaščite pred pretokom)

V. Prilagoditev uporabniških scenarijev

Notranje meritve pametnih števcev

Primerno za merjenje energije pod razredom 1.
Vzorčenje toka busbar (pariran z Σ-Δ ADC).

Sistemi za nadzor pogona motorjev

Zaznavanje faze toka tri-faznega inverzorja.
Cenovno osjetljivi regulaterji BLDC.

Urejenja za zaščito pred pretokom

Zaznavanje tripgrenice prekinitelja.
Hitrost odziva je 50x večja.

Inverzorji sončne energije

Monitiranje toka verige (DC stran).
Odstrani težavo z ostankom fluksa tradicionalnega CT.

VI. Ključni vidiki izvajanja

Dizajn termalnega upravljanja

Razseženje toplote z bakrovim talom (PCB deluje kot disperzor toplote).
Pravilo: ≥4mm² bakrov tal na 1A tok.

Optimizacija EMC

Ujemanje dolžine diferencialnih sledi ≤10mm.
π-filter na začetku instrumentacijskega posiljevalca.

Nadzor masovne proizvodnje

Polna avtomatizacija kalibracije s laserjem.
Programiranje koeficienta temperaturne kompenzacije.
Dinamično testiranje opterečenja (zamenja tradicionalni postopek zagrevanja).

Omejitve rešitve:

Ni primerno za scene z močno izolacijo >600V (zahteva izboljšano izolacijsko rešitev).
Značilni bakrovski izgubi pri toku >500A (priporoča se magnetska rešitev).

07/21/2025

Priporočeno

Več