高效智能電網(wǎng)的運(yùn)行依賴于測(cè)量當(dāng)前水平的能力在高分辨率和其他參數(shù)。進(jìn)一步的智能電網(wǎng)應(yīng)用程序的關(guān)鍵特性是小規(guī)模的增加使用可再生能源。這些系統(tǒng)使用逆變器轉(zhuǎn)換電力需求捕獲太陽能或風(fēng)能來源一個(gè)交流信號(hào)兼容網(wǎng)格分布?？刂苹芈返碾娏鱾鞲衅餍枰_保滿足這些條件。

本文考察了采用霍爾電流傳感技術(shù)以及如何應(yīng)用于智能電網(wǎng)。

智能電網(wǎng)依賴于準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),以確保設(shè)備控制功率輸出,并與電網(wǎng)的接口保持在最高效率運(yùn)行。網(wǎng)格上的傳感器所捕獲的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)潛在的問題點(diǎn)形成和提醒運(yùn)營(yíng)商問題或激活函數(shù)可以執(zhí)行補(bǔ)救措施。這是導(dǎo)致安裝配電單元(pdu),輸出功率進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量及其特點(diǎn)。

一個(gè)關(guān)鍵智能電網(wǎng)應(yīng)用程序的附加特性是小規(guī)模的增加使用可再生能源。這些系統(tǒng)使用逆變器轉(zhuǎn)換電力需求捕獲太陽能或風(fēng)能來源一個(gè)交流信號(hào)兼容網(wǎng)格分布。交流必須同步電網(wǎng)和低諧波失真,但這可能是一個(gè)挑戰(zhàn)。

在光伏發(fā)電的情況下,逆變器需要每個(gè)細(xì)胞產(chǎn)生的直流轉(zhuǎn)換為一個(gè)合適的交流電源輸出。電流傳感器需要逆變器的控制回路,以確保適當(dāng)?shù)倪B接到電網(wǎng)。傳感器必須精確測(cè)量交流和直流電流和有良好的動(dòng)態(tài)性能。非?？斓捻憫?yīng)時(shí)間需要快速反應(yīng)的任何改變電網(wǎng)和關(guān)閉或斷開系統(tǒng)損害發(fā)生之前。高輸出帶寬使系統(tǒng)測(cè)量高頻交流電流和諧波,以確保輸出功率滿足嚴(yán)格的電能質(zhì)量目標(biāo)實(shí)施的電力供應(yīng)商。

識(shí)別直流輸出到電網(wǎng)的能力也很重要。規(guī)定不同國(guó)家但限制通常是小:在幾十到幾百毫安級(jí)的順序。當(dāng)前的感知也可以支持故障檢測(cè),檢查短路和過載條件。

盡管大量的電流敏感選項(xiàng)存在,基于霍爾效應(yīng)傳感器提供的組合功能,非常適合這些應(yīng)用程序,包括電壓瞬態(tài)生存,目前侵入處理、空間約束和模塊化。非接觸式傳感技術(shù)可以支持,確保內(nèi)在隔離和保護(hù)大電壓瞬變和涌入電流。

命名的埃德溫˙霍爾在1879年發(fā)現(xiàn)的影響,它是生產(chǎn)電壓電導(dǎo)體或半導(dǎo)體的磁場(chǎng)垂直于附近的導(dǎo)體的電流。產(chǎn)生的電壓取決于使用的材料接收導(dǎo)體和應(yīng)用磁場(chǎng),這本身就是依賴于總源導(dǎo)體中的電流。

電壓差是由于載流子從一個(gè)偏離直線路徑的磁場(chǎng)。面對(duì)接收電子一起建立一個(gè)導(dǎo)體產(chǎn)生可測(cè)量的電壓差。由此產(chǎn)生的電場(chǎng)反對(duì)遷移的進(jìn)一步變化,這樣可以保持穩(wěn)定的電勢(shì)只要載流子繼續(xù)流過材料。

采用霍爾傳感器對(duì)電流敏感應(yīng)用程序的一個(gè)缺點(diǎn)是他們的零電流輸出電壓精度的局限性以及靈敏度隨溫度的變化。其他問題已經(jīng)輸出信號(hào)帶寬和輸出噪聲。新一代又一代的采用霍爾設(shè)備處理這些問題,更適合inverter-monitoring提供組件應(yīng)用程序和權(quán)力監(jiān)控。

快板微系統(tǒng)公司雇傭一個(gè)BiCMOS過程支持精確的放大器設(shè)計(jì)與數(shù)字電路工廠編程的增益和偏移量的溫度。霍爾傳感器和放大器chopper-stabilized更好的準(zhǔn)確性和抵消漂移性能。

阿萊格羅ACS756家庭電流傳感器的ICs使用這些技術(shù),結(jié)合精密,low-offset線性霍爾傳感器電路與銅導(dǎo)電路徑附近提供高精度模具。應(yīng)用電流通過這個(gè)銅導(dǎo)電路徑生成一個(gè)磁場(chǎng)感覺到的集成霍爾IC和轉(zhuǎn)換成電壓成比例。的響應(yīng)時(shí)間小于4μs允許在高頻電流傳感開關(guān)逆變器。在應(yīng)用程序工作在??低頻率,如所需網(wǎng)格監(jiān)控,輸出可以過濾低噪聲輸出,提高分辨率。

的內(nèi)部阻力130µω典型的導(dǎo)電路徑,提供低功率損失。銅導(dǎo)體的厚度允許設(shè)備生存多達(dá)5倍過載條件。導(dǎo)電路徑的終端是電氣隔離,從傳感器線索。這允許ACS756系列傳感器集成電路中使用應(yīng)用程序需要電隔離不使用opto-isolators或其他昂貴的隔離技術(shù)。

透的cq-3301是一種高速電流傳感器基于一個(gè)超薄薄膜砷化銦量子阱技術(shù)和空心包提供一個(gè)節(jié)省空間的VSOP24選項(xiàng)。旨在讓電流通過包在逆變器監(jiān)控等應(yīng)用程序,設(shè)備的隔離電壓3.0kV/60秒假設(shè)50/60Hz交流主指揮,和0.5µs的響應(yīng)時(shí)間。與低噪聲輸出1.6mVRMScq-3301提供了靈敏度和無電流輸出的低溫度漂移。它符合IEC/ul-60950和ul-508安全標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于非常大電流應(yīng)用,快速的提供A136x家庭傳感器的集成電路。每個(gè)包裝在1毫米厚SIP能夠適應(yīng)鐵心在導(dǎo)體的差距。A1363,等設(shè)備,可以感知電流超過1500a.他們提供120千赫帶寬,適用于高頻逆變器,再通過輸出過濾低帶寬提供更好的準(zhǔn)確性,如預(yù)期的grid-monitoring設(shè)計(jì)。

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SIP-packagedA136x快板可以安裝在一個(gè)鐵心的高壓導(dǎo)線測(cè)量目前的水平。

的Triaxis電流敏感技術(shù)開發(fā)的Melexis比如,用于產(chǎn)品MLX91205使得該公司開發(fā)的一系列表面裝配方案,可以坐在指揮嵌入在PCB或匯流排,而不是讓它通過包。常規(guī)采用霍爾傳感器對(duì)磁場(chǎng)敏感平行垂直于芯片表面,而不是有一個(gè)準(zhǔn)確的測(cè)量從設(shè)備放置在PCB跟蹤或匯流排,這個(gè)領(lǐng)域需要本地垂直。這就是Melexis集成磁集中器(IMC)技術(shù)設(shè)計(jì)。

IMC使用高度滲透,low-coercive-field,非晶態(tài)鐵磁層,這是保稅直接到Hall-sensor芯片表面的聚焦磁場(chǎng)通量線到大廳,大約十分之一的大小鐵磁元素。IMC的兩部分收集和放大的小磁通平行于芯片表面和局部旋轉(zhuǎn)平面組件到一個(gè)磁場(chǎng)垂直于芯片表面的。

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MelexisIMC技術(shù)集中垂直的電場(chǎng)線允許傳感領(lǐng)域時(shí),傳感器安裝在匯流排或PCB跟蹤。

傳感器的電流范圍是有限的導(dǎo)體的幾何形狀和盾牌。當(dāng)前的范圍可能很容易地通過增加增加匯流條的橫截面或傳感器和電流導(dǎo)體之間的距離。傳感器可以監(jiān)測(cè)電流從5到100多氯聯(lián)苯或1000匯流排。有兩種不同的產(chǎn)品版本。91205hb磁場(chǎng)特性的線性范圍的±25噸和91205磅處理±10噸的線性范圍。

因此,提供非接觸式傳感的可能性,采用霍爾電流監(jiān)測(cè)設(shè)備提供通用的解決方案在智能電網(wǎng)的應(yīng)用程序中,無論是逆變器在可再生能源或診斷在配電單元。