Применение датчика тока в исправленном источнике питания

Применение датчика тока в исправленном источнике питания

В качестве основного оборудования для преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока, выпрямитель питания широко используется в промышленной автоматизации, новой генерации энергии, зарядки электромобилей и других областях. С развитием технологии электроники требования к эффективности и надежности выпрямительных источников энергии становятся все более высокими, а действующие датчики, как ключевые компоненты для мониторинга и контроля в режиме реального времени, играют важную роль в системах выпрямительного источника энергии. Однако сложные экологические факторы, такие как температура, влажность, электромагнитные помехи и т.д., могут непосредственно влиять на рабочие характеристики и стабильность системы датчиков тока. Данная статья будет начинаться с сценариев применения действующих датчиков в выпрямительных источниках питания, анализировать их механизм действия и влияние экологических факторов.

1, основное применение датчиков тока в выпрямительных источниках питания

1. Мониторинг входного/выходного тока

В выпрямительных цепях датчики тока обычно устанавливаются со стороны входа переменного и выходного тока:

Сторона входа: мониторинг амплитуды, фазы и гармонических компонентов тока в сети для обеспечения поддержки данных для корректировки коэффициента мощности (PFC) и защиты от перетока.

Обратная связь постоянного тока в режиме реального времени, используемая для регулирования динамической нагрузки и защиты от короткого замыкания, например для предотвращения перезарядки аккумуляторов на зарядных станциях электромобилей.

2. Защита от перегрузки и короткого замыкания

Выпрямленные источники питания могут создавать временные высокие токи при неожиданных нагрузках или коротких замыканиях. Сенсоры тока Hall effect (такие как сенсоры Hall с замкнутым контурами) могут быстро инициировать выключение IGBT или MOSFET с высокой скоростью реагирования (уровень μ s) и широким динамическим диапазоном (0~1000A), защищая электрические устройства от повреждений.

3. Оптимизация эффективности и гармоническое подавление

С помощью высокоточных датчиков тока (таких, как датчики потоков врат) для сбора данных о текущей волновой форме и их объединения с DSP или FPGA для анализа FFT могут быть определены гармонические компоненты и оптимизированы алгоритмы управления. Например, в процессе исправления фотоэлектрического инвертора текущие сенсорные данные могут помочь в достижении максимальной мощности точечного слежения.

2, влияние экологических факторов на рабочие характеристики нынешних датчиков

1. Колебания температуры воздуха

Эффект дрейфа: температурный коэффициент полупроводниковых материалов (например, чувствительность элементов зала с температурой дрейфа около 0,05% /℃) может привести к нулевому сдвигу и получить погрешность. Например, в условиях высокой температуры (> 85 ° с) изменения сопротивления шунтирующих резисторов могут привести к отклонению измеренных значений на 1%.

Решение: принять термокомпенсационную цепь (например, обратная связь PT1000) или выбрать датчик широкого температурного диапазона (например, датчик магнитного сопротивления на основе SiC при -40~125 градусах).

2. Электромагнитные помехи (Эми)

Шум соединения: электромагнитный шум, создаваемый высокочастотными устройствами переключения в вытяжных источниках питания, может влиять на сигналы датчиков через пространственное излучение или траектории проводимости. Эксперименты показали, что неэкранированные сенсоры зала могут давать погрешность более 5% при шуме 10мгц.

Меры подавления: принятие дифференциальной передачи сигнала, фильтрации магнитного кольца феррита или интегрированного защитного покрытия EMI (например, алюминиевая оболочка + токопроводящая прокладка).

3. Механическая вибрация и влажность

Структурная надежность: вибрационная среда (например, преобразователи энергии ветра) может привести к внутреннему разрыву соединения паяльника или смещению магнитного ядра сенсора. Например, при случайной вибрации (5- 2000гц, 10грм) скорость отказов неармированных датчиков увеличилась на 30%.

Устойчивая к влаге конструкция: в условиях влажности > 90% RH ток утечки датчика ПХД может увеличиваться, и необходимо использовать горшки клей (например, полиуретан) или IP67 или более высокий уровень защиты тары.