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如何为高压系统选择合适的电流检测技术?

您知道如何为高压系统选择合适的电流检测技术吗?从自动驾驶汽车到飞机再到工厂车间,电气化和自动化技术的进步正在迅速改变我们的世界。由于性能和可靠性的提高以及总寿命成本的降低,以前的手动,机械或混合动力系统正在朝着全自动化和电气化的方向发展。实际上,我们正处于第四次工业革命,重点是自动化和智能监控,也称为工业4.0时代。随着电气化革命的全面发展,高压系统在实现更高效率和性能方面的作用越来越突出。在高压系统中,信号和电源隔离有助于保护人员和关键电路免受高压AC或DC电源和负载的伤害。随着系统集成更多的电子功能,当前正在努力进一步减小这些系统的尺寸。如何降低系统成本和设计复杂性,同时减小体积并保持系统高性能是工程师面临的新挑战。电流检测通常用于高压系统中的过电流保护,监视和诊断以及闭环控制。电流检测通常需要高精度的负载监视和控制,以使效率最大化。例如,功率因数校正电路需要准确地检测交流电流,以提高系统效率并监控能耗。高压电动机还需要精确的电动机相线电流感测,以便精确控制电动机转矩。由于每个系统的特性将有许多不同的要求,因此本文将重点介绍如何为高压应用选择正确的电流检测技术。在高压应用中测量电流的三个主要选项是使用基于分流电阻器的隔离放大器,闭环霍尔效应电流传感器或开环霍尔效应电流传感器。如表1所示,隔离电流传感器和闭环霍尔电流传感器具有更高的精度和隔离度,但它们比开环霍尔电流传感器更昂贵且更大。因此,如果高精度是您的主要考虑因素,那么这两种方法都可以满足您的需求。如果尺寸和成本对您的设计至关重要,那么开环霍尔效应电流传感器可能是您的最佳选择。如表1所示,它们可以以简单,小巧的尺寸实现高压隔离测量,并且不需要外部组件。但是,传统的开环霍尔电流传感器具有随时间和温度的较大漂移,这限制了它们的精度。 TI最新的TMCS1100零漂移霍尔效应电流传感器解决了这一问题-这是TI的首款开环霍尔效应电流传感器,在精度,尺寸和成本之间实现了良好的平衡。其零漂移架构,实时灵敏度补偿和可靠的3kV隔离可以在高压系统中随时间和温度提供一致且准确的测量结果。表1:隔离式电流检测和测量方案的比较TMCS1100提供的总误差电流测量值低于1%,其零漂移高精度信号链结构改善了器件的温度漂移,并且无需进行额外的多点校准是必须的。此外,这种精度使系统更加高效,可以实现更精确的控制,同时将要求高精度隔离电流测量的设计复杂性降低到较低水平,如图2所示。此外,TMCS1100提供600V的基本工作电压电流路径和电路之间的隔离和3kV介电隔离。图2:TMCS1100可以实现一致且准确的时间和温度测量。您可以在白皮书“高精度霍尔电流传感器提高电源系统的性能和效率”中了解有关这种基于磁性的电流感测方法的更多信息,包括更高的精度,更低的漂移和可靠的3kV隔离。以上是高压系统应如何选择适当的电流检测技术,希望对大家有所帮助。