Aplicación del Sensor de corriente en la fuente de alimentación rectificada

Aplicación del Sensor de corriente en la fuente de alimentación rectificada

Como equipamiento básico para la conversión de corriente alterna en corriente continua, la fuente de alimentación rectifier se utiliza ampliamente en la automatización industrial, la nueva generación de energía, la carga de vehículos eléctricos y otros campos. Con el desarrollo de la tecnología de electrónica de potencia, los requisitos de eficiencia y fiabilidad de las fuentes de alimentación rectifier son cada vez más altos, y los sensores de corriente, como componentes clave para la supervisión y control en tiempo real, juegan un papel importante en los sistemas de fuente de alimentación rectifier. Sin embargo, factores ambientales complejos como la temperatura, la humedad, la interferencia electromagnética, etc. pueden afectar directamente el rendimiento y la estabilidad del sistema de los sensores de corriente. Este artículo partirá de los escenarios de aplicación de los sensores actuales en las fuentes de alimentación rectificadora, analizar su mecanismo de acción y la influencia de factores ambientales.

1, la aplicación central de los sensores de corriente en las fuentes de alimentación rectific.

1. Monitoreo de corriente de entrada/salida

En los circuitos rectificadores, los sensores de corriente se desplinormalmente en el lado de entrada AC y en el lado de salida DC:

Lado de entrada: monitorear la amplitud, fase y componentes armónicos de la corriente de red para proporcionar soporte de datos para la corrección de factor de potencia (PFC) y la protección de sobrecorriente.

Lado de salida: retroalimentación en tiempo Real de la corriente de bus DC, utilizado para la regulación dinámica de la carga y la protección de cortocircuito, como la prevención de sobrecarga de la batería en las estaciones de carga de vehículos eléctricos.

2. Protección contra sobrecarga y cortocircuito

Las fuentes de alimentación rectificadas pueden generar altas corrientes transitorias cuando se someten a cargas repento cortocircuitos. Los sensores de corriente de efecto Hall (como los sensores de Hall de bucle cerrado) pueden activar rápidamente la acción de apagado de IGBT o MOSFET con alta velocidad de respuesta (nivel μ s) y amplio rango dinámico (0~1000A), PROTELOS dispositivos de potencia de daños.

3. Optimización de eficiencia y supresión de armónicos

Mediante el uso de sensores de corriente de alta precisión (tales como sensores de puerta de flujo) para recoger datos de forma de onda de corriente y combincon DSP o FPGA para el análisis FFT, los componentes armónicos pueden ser identificados y los algoritmos de control pueden ser optimi. Por ejemplo, en el proceso de rectificación de un inversor fotovoltaico, los datos del sensor actual pueden ayudar a lograr el máximo seguimiento del punto de potencia.

2, la influencia de los factores ambientales en el rendimiento de los sensores actuales

1. Fluctuaciones de temperatura

Efecto de deriva: el coeficiente de temperatura de los materiales semiconductores (como la sensibilidad de los elementos de Hall con una deriva de temperatura de aproximadamente 0,05% / −) puede causar desplazamiento cero y error de ganancia. Por ejemplo, en ambientes de alta temperatura (> 85 ℃), los cambios en la resistencia de los resistores shunt pueden causar una desviación de medición de − 1%.

Solución: adoptar un circuito de compensación de temperatura (como la retroalimentación termistor PT1000) o elegir un sensor de amplio rango de temperatura (como el sensor de magnetoresistencia basado en SiC a -40~125 ℃).

2. Interferencia electromagnética (EMI)

Ruido de acopl: el ruido electromagnético generado por los dispositivos de conmutación de alta frecuencia en las fuentes de alimentación del rectificador puede interferir con las señales del sensor a través de la radiación espacial o rutas de conducción. Los experimentos han demostrado que los sensores de Hall sin blindaje pueden alcanzar un error de más del 5% con un ruido de 10MHz.

Medidas de supresión: adoptar la transmisión de señal diferencial, la filtración del anillo magnético de ferrita, o la cubierta de protección integrada de EMI (como la carcasa de aluminio + junta conductiva).

3. Vibraciones mecánicas y humedad

Fiabilidad estructural: el entorno de vibración (como los convertide de energía eólica) puede causar la rotura de la junta de soldadura interna o el desplazamiento del núcleo magnético del sensor. Por ejemplo, en las pruebas de vibración aleatoria (5-2000Hz, 10Grms), la tasa de fallos de los sensores no reforzados aumentó en un 30%.

Diseño a prueba de humedad: en entornos con humedad > 90% RH, la corriente de fuga del PCB del sensor puede aumentar, y es necesario utilizar pegpara encapsul(como el poliuretano) o embalaje IP67 o de mayor nivel de protección.