登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
作者:莱姆电子 Damien Leterrier、Thomas Hargé和Stéphane Rollier
莱姆电子(中国)有限公司
成秋花翻译,李海莹校对
传统的电流测量方式是使用开环霍尔效应传感器。电流产生的磁场由磁芯聚磁,霍尔元件感应磁场强度来测量。近来,带有高级补偿技术的专用ASIC技术方案帮助提高了电流测量的总体精度。
图1: 采用传统的霍尔效应芯片或专用ASIC的开环技术原理
莱姆在十年前率先在LTSR产品中实现了传感器小型化。当时,为了确保性能优势的最好方法是采用闭环霍尔效应技术,莱姆设计了定制化闭环ASIC。随着ASIC技术的发展,霍尔开环传感器也有了专用的ASIC,使得开环传感器的性能接近闭环技术所能达到的水平。开环ASIC技术不仅在体积小型化上更容易实现,而且能满足市场对成本优势的要求,同时结构简单,功耗低。
图2:近十年来电流传感器尺寸的变化
这十年来,使用霍尔开环ASIC技术的HLSR系列传感器已经在实际中得到了广泛应用,不仅在零点和漂移方面具有很好的表现,而且还具有优异的响应时间,较小的封装尺寸,只有几个毫米的高度很适合PCB安装。
LEM利用多年积累的大量专业知识和设计经验,创造了HMSR,这是一种更先进的电流传感器,满足了市场持续对降低成本、提高性能和微型化的需求。
图3:HMSR电流传感器
随着这个新系列传感器的出现,LEM正在扩展其它微型化的电流传感器,用于交流和直流电流的隔离测量。新的HMSR产品,集成了原边导体(功率损耗最小化)、一个微型磁芯和一个定制的ASIC,允许直接接入电流进行测量,并且保证一定的绝缘性能。
此新产品系列囊括了六个不同的额定电流等级:6A、8A、10A、15A、20A和30A, 测量范围可达额定电流的2.5倍,采用SOIC 16 封装。标准型的产品提供了不同灵敏度级别的模拟电压输出,其中5V供电电源版的对应输出电压是800mV@IPN。
HMSR设置两个OCD(过流检测)功能,将控制回路与保护回路分离。分别设定两个不同的引脚给两个OCD, 一个为内部OCD,过流限值设为2.93 xIPN,另一个是外部OCD,过流限值可以根据实际情况由使用者调节。
然而,HMSR传感器不应视为简单的开环霍尔ASIC的传感器。HMSR独特的初级导体设计,允许流过更大的过载电流,并且保持高水平的绝缘性能,这得益于内部集成了磁性材料的磁路,这种结构对电力电子应用中存在的外部不均匀磁场具有良好的免疫力,使得HMSR能够在高干扰的环境中使用。
HMSR中加入的磁路也是提高带宽的关键因素,带宽可达270 kHz(-3dB),同时起到对外磁场的良好抑制作用。
这种专用的ASIC设计结合了旋转和内部温度补偿(EE-PROM)技术,经现场验证,改进了增益和零点漂移。实现了-40°C到+125°C 温度范围内的高精度,额定电流时的精度典型值为0.5 %(HMSR 20-SMS型号)。在功率转换应用中,如太阳能逆变器或驱动器等,都要求高效率,这就要求控制回路必须精确。
与上一代产品相比,HMSR极大地提高了整个温度范围内的精度。下图显示了HMSR 20-SMS在整个温度范围内(-40°C到+125°C)极其良好的线性度和总精度。
图4:HMSR20-SMS型号在-40°C到+125°C范围内的典型总体精度和线性度
图5:HMSR响应时间
然而,如果没有快速的响应时间做支撑,只有高精度依然美中不足。目前,快速IGBT,比如SiC,可以工作在更快的开关频率下 – HMSR已经通过实际测试,可满足此类苛刻的要求,其响应时间低于2uS(见图5)。
在多个应用中,HMSR传感器可以像SO16 SMD器件一样直接安装在电路板上,从而降低制造成本和节省空间。HMSR的高度仅6mm,在应用中显著节省了空间,可方便安装在智能功率模块(IPMs)所带的散热片下面(见下图)。
图6:HMSR 与IPM的安装图例
HMSR的另一个显著优势是太阳能领域的应用。
特别是最大功率点跟踪(MPPT),它是太阳能逆变系统中的一个重要环节,跟踪好了可以最大限度地利用光伏板(PV)产生的电能。它会根据温度、阳光和系统的总阻抗来调节电流和电压。当有微小扰动信号注入时(利用扰动观测法),控制系统持续分析系统输出。然后,MPPT分析产生的功率(通过监测电压和电流信号),并推导出要改变的参数,以达到MPPT(最大功率点)。MPPT通过改变脉宽调制(PWM)来得到DC/DC变换器的合适电压。
图7:最大功率点
图8:MPPT架构
精度越高、噪音越低,MPPT的性能越好。利用莱姆先进的ASIC,HMSR提供了非常精确和低噪声的信号,使系统运行在最佳水平。
更重要的是,组串电流的检测使得多串间的比较,以及发现PV板接线错误、污垢和由树木产生的阴影等异常成为可能。因此,HMSR的卓越精度可以用来实现多个组串间的比较。
另外,MPPT中的DC/DC变换器采用高频调节(大约80kHz),容易产生较高的dV/dt,对电子元器件有害。由于其坚固的设计,使得HMSR在这样的噪声环境中有很显著的抵抗能力,这种能力用dV/dt测试很容易得到验证。
下图(图9)显示了HMSR 20-SMS在+/- 1000 V的dV/dt脉冲电压测试中的表现,扰动很低,产生的误差仅为满量程的3%,恢复时间为3.8 uS。
图9:施加dV/dt以后,HMSR输出产生的误差
HMSR带有两个OCD功能,用于逆变器中短路和过载时保护晶体管。这种检测和保护功能在许多应用中都很重要,如HVAC中的直流环节或电机驱动器。现代的变频器(VFDs)都引入了电机过载算法,HMSR的OCD功能可以使检测更容易,以防设备过热。两个OCD功能的设置可以分别监测过载和短路。
当然,在选择IC封装的电流传感器时,绝缘是必须考虑的因素。例如,在太阳能应用中,通常通过提高直流电压来增加DC/AC的转换效率,有时直流电压要到1500V,以便提高DC/AC变换率,这势必增加了对逆变器绝缘的要求。
通过加大原副边之间的距离来增强原边母排与IC部分的隔离,使得HMSR的绝缘电压可以到4.95kVRMS(交流50 Hz 、1分钟绝缘测试电压),所有产品在出厂前100%通过绝缘检测。HMSR的特殊管脚设计保证了PCB板上的爬电距离和电气间隙为8mm。
按照IEC 62109-1(用于光伏发电系统的功率变换器的安全)标准的规定,如果降低爬电距离就需要较高的相对漏电起痕指数(CTI)。HMSR的CTI> 600,爬电距离8mm,那么HMSR的工作电压可以到1600V,意味HMSR非常适合这种绝缘要求高的应用。
太阳能应用中还有另一个关键要求,设备需要耐受20kA的浪涌电流,以提供有效的雷电保护。HMSR直接安在装组串回路中,需要能承受这么大的雷击电流而不损坏。事实上,HMSR在设计上充分考虑到这个要求,并通过标准的8/20 uS浪涌测试。如下图所示。
图10:太阳能应用中典型的过流浪涌曲线图
为了方便客户快速比较和测试新一代的传感器,莱姆特意开发了HMSR测试板,可以根据要求提供样品。
图11:可用于采样的HMSR测试板
HMSR主要技术参数
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
芳华六月万物蓬勃!万众瞩目的SNECPV+2025第十八届国际太阳能光伏和智慧能源储能展将在国家会展中心(上海)盛大开幕!6月11-13日,莱姆电子将在6.1H馆E360展位呈现多款高精度绿色传感器,可靠的电流测量解决方案。6月11日14:10-14:30,莱姆电子展台将重磅进行光储行业新品发布同步直播。届时,莱姆电
近日,全球电量传感器先导者,53年电量测量解决方案专家——莱姆电子凭借优秀的产品质量和及时的交付响应能力,受到合作伙伴美的的高度认可,荣获美的集团工业事业部颁发的年度“优秀供应商奖”这一殊荣。回溯莱姆电子与美的工业事业部的合作,正值美的收购以色列高科技公司高创传动期间。在这关键节点
2025年3月21日,科华集团第八届供应链合作伙伴大会在厦门圆满收官。全球电量传感器先导者,53年电量测量解决方案专家——莱姆电子作为科华集团的长期合作供应商,凭借优质的产品、创新的技术、高效的服务,为客户提供全方位支持,受到客户的高度认可,成功赢得科华“优秀合作伙伴”这一殊荣。本次大会
3月4日,2025“北极星杯”储能影响力企业评选颁奖典礼在浙江杭州隆重举行。本次颁奖典礼中,全球电量传感器先导者,53年电量测量解决方案专家——莱姆电子以其在储能领域中先进的产品技术、可靠的解决方案、优质的市场服务等一系列突出表现,再度荣膺2025“北极星杯”储能影响力配套供应商奖。此次颁奖
3月4日,星光璀璨,群贤毕至。由北极星电力网、北极星储能网主办,备受瞩目的2025“北极星杯”储能影响力企业评选颁奖典礼在浙江杭州隆重举行!来自行业机构、储能企业等数百位嘉宾齐聚一堂,共同见证这一行业盛事。(点击链接回顾,2025“北极星杯”储能影响力企业评选)北极星总裁周荃北极星总裁周荃
近日,由北极星电力网、北极星太阳能光伏网主办的第十三届“北极星杯”光伏影响力品牌颁奖典礼在南京圆满落幕。此次颁奖典礼中,全球电量传感器先导者,52年电量测量解决方案专家——莱姆电子凭借其在光伏领域的技术创新和市场影响力,受到客户和专业人士的高度认可,荣膺第十三届“北极星杯”2024年度
8月28-30日,全球电量传感器先导者,52年电量测量解决方案专家——莱姆电子亮相于PCIMAsia2024深圳国际电力元件、可再生能源管理展览会。本次展会以“电能驱动新未来”为主题,汇聚了全球220余家电力电子行业品牌、高校及科研机构,展示其新品和创新成果,探索行业未来绿色发展新生态。此次展会,莱姆
金秋九月,丹桂飘香,一场全面绿色的储能盛会——第三届EESA储能展即将来袭!9月2-4日,莱姆电子将于国家会展中心(上海)3H展馆3C40展位带来绿色传感器和高质量技术创新解决方案。欢迎广大业界人士前来莱姆展台,沟通交流测量和传感技术,以更智慧、更绿色的产品和方案助力行业持续加速升级。
6月13日-6月15日,全球电量传感器先导者,52年电量测量解决方案专家——莱姆电子亮相于2024SNEC光伏盛展。此次大会在上海国家会展中心隆重举办,重点聚焦光伏、储能等新能源和智慧能源产业发展趋势,来自全球近100个国家和地区的3500多家知名企业相聚一堂,分享绿色能源和光伏行业众多新产品、新技术,
夏日光盈,启航SNEC光伏展六月和风,翠绿如茵一场令人激动的绿色之旅近在眼前!6月13日-15日2024SNEC光伏展即将在国家会展中心(上海)举办届时,莱姆将在6.1H-E560展位呈现LZSR、LWSR、HMSR、DCBM等多款应用于新能源行业的绿色传感器和智能表计及创新技术解决方案在此,莱姆诚挚欢迎各位新能源业界朋
4月19日,莱姆马来西亚公司有幸在贵宾、槟城首席部长、瑞士驻马来西亚大使、槟城州贸易、企业和农村发展执行委员以及莱姆主要股东Weber先生和董事会主席AndreasHürlimann的见证下庆祝了新工厂的正式落成。莱姆马来西亚正在快速成长:目前有66人,计划到2025年3月增至200人,中期增至500人。得益于莱姆
2025年6月11日,全球最具影响力的新能源盛会——SNEC第十八届(2025)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会在上海开幕。作为全球增长最快的新能源科技企业之一,思格新能源携从家庭到工商业的全场景智能光储产品矩阵,及全新升级的mySigenApp3.0重磅亮相展会,集中展示其在人工智能、电力电子与系
注:板块及分会场持续更新中,请以正式通知为准。组织机构01主办单位青岛市人民政府02支持单位世界水理事会(WWC)国际水协会(IWA)中国工业节能与清洁生产协会河海大学膜材料与膜应用国家重点实验室03承办单位青岛市科学技术协会青岛市商务局青岛西海岸新区管理委员会水资源高效利用与工程安全国家工程研
6月5日,辽宁省人民政府办公厅关于印发《辽宁省促进人工智能创新发展实施方案》的通知(辽政办发〔2025〕9号)。其中指出,推动产业集聚发展。打造人工智能孵化创新社区等平台基地,加快沈阳、大连国家新一代人工智能公共算力开放创新平台建设。推动沈阳市加快建设国家新一代人工智能创新发展试验区,
6月11日,SNECPV+2025上海国家会展中心2.1号馆C110展台人潮涌动。康奋威科技重磅发布的全球最快12,000片/小时多主栅划焊一体机,以极速稳定的动态运行演示,成为全场焦点。其同步展示了第三代串焊系统平台在无主栅、xBC以及多主栅等不同电池技术端的应用方案与技术创新,引发行业的高度关注。12,000片/
2025年6月11日——在全球新能源产业瞩目的SNECPV+第十八届国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会上,武汉德行天下机器人科技有限公司(以下简称“德行天下机器人”)隆重发布第二代郧生系列光伏清洁机器人——郧生一号、郧生剑客,并同步推出德行天下智慧数字运维系统(DXS),将为全球光伏电站
风景如画的取水泵站、古色古香的“园林式”水厂、植被丰茂的全地埋式污水处理厂#x2026;#x2026;不同的是厂站内外各有千秋的怡人美景,相同的是“中国水安全专家”标准化、精细化、智能化的高质量管理运营#x2014;#x2014;2025年,粤海水务进一步锚定“成为一流全产业链水务环保综合服务商”的发展愿景,面
北极星输配电网整理了6月2日~6月6日的一周电网项目动态。浙江甘肃至浙江±800千伏特高压直流输电线路工程浙江段5月30日,甘肃至浙江±800千伏特高压直流输电线路工程浙江段首基铁塔组立完成,标志着该工程全面进入杆塔组立阶段。据悉,浙江段线路长约219.16千米,涉及新建铁塔456基,途经浙江省杭州市
近日,思格新能源携手保加利亚可再生能源企业TrakiaMT,成功完成保加利亚南部MalkoTarnovo镇20MWh大型地面光伏储能项目建设。项目坐落于保加利亚与土耳其交界的群山之间,随着光储项目的建成运行,不仅实现了清洁电力在山区的稳定输出,也为提升区域能源独立性和用能安全奠定了坚实基础。拥有“玫瑰之
芳华六月万物蓬勃!万众瞩目的SNECPV+2025第十八届国际太阳能光伏和智慧能源储能展将在国家会展中心(上海)盛大开幕!6月11-13日,莱姆电子将在6.1H馆E360展位呈现多款高精度绿色传感器,可靠的电流测量解决方案。6月11日14:10-14:30,莱姆电子展台将重磅进行光储行业新品发布同步直播。届时,莱姆电
6月5日,银川市人民政府关于印发《苏银产业园高质量发展实施方案(2025-2027年)》的通知,通知指出,聚焦硅基、碳基材料,高性能纤维材料等领域,依托20GW异质结单晶材料智慧工厂等项目,加速布局新一代异质结专用切片、电池、组件、钙钛矿等光伏材料产业。原文如下:银川市人民政府办公室关于印发《苏
北极星售电网获悉,6月5日,宁夏银川市人民政府办公室关于印发《苏银产业园高质量发展实施方案(2025-2027年)》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,以新能源开发利用为牵引,以绿电园区建设为支撑,积极推进源网荷储、分布式微能网、虚拟电厂等新型电力系统建设,构建绿电直供、绿色算力、绿色
在韶关生产指挥中心的弧形屏幕前,依托“大瓦特”智能问数功能,一组实时跳动的电能量数据流吸引了所有参会者的目光#x2014;#x2014;近日,南方电网广东电网公司举办“云上计量数智共生”为主题的计量自动化系统3.0(以下简称“计量系统3.0”)创新应用会议,展示计量系统3.0在深化应用阶段取得的丰硕成
北极星储能网获悉,5月6日晚,中创新航及苏奥传感同时发布公告称,双方签订协议,中创新航将以5.1亿元收购苏奥传感1.56亿股A股股份,同时苏奥传感还将放弃部分表决权。收购完成后,苏奥传感将成为中创新航的控股子公司,中创新航累计获得22.61%股份、取得苏奥传感控制权,并成为苏奥传感的控股股东、实
4月5日14时42分,昆柳龙直流工程柳州换流站内,在±800千伏电压环境下,量子电流传感器与传统纯光互感器的红色波形一致。“接线顺利,波形一致,运行正常!”振奋的声音在现场的上空飘荡着,宣告着量子电流传感器的调试成功。时间倒回20小时以前。广西柳州郊外,高大的铁塔在探照灯下泛着冷光。南方电
4月8日,世界首套±800千伏特高压直流量子电流传感器在昆柳龙直流工程柳州换流站投入运行超过72小时,标志着我国电力领域首个量子传感技术国家重点研发计划项目取得重大突破。依托量子特性,这套传感器可以在-40摄氏度至+85摄氏度极端环境下,实现从毫安级到10千安级的超宽量程覆盖,成功将量子精密测
“祖冲之三号”量子计算原型机问世,光量子芯片首次实现多比特“连续变量”量子纠缠,基于世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”探索实现全球化量子通信的可行性……近年来,我国量子技术不断突破,应用场景逐渐向纵深拓展。电力行业正向智能化、自动化转型,对电力设备状态感知、数据传输安全性和计算能
近日,由南方电网公司输配电部牵头,南网数研院、南网传感公司、中科院上海微系统所、超高压输电公司、贵州电网公司、西电高压开关、中国科学技术大学、浙江大学等单位联合研制的全球首套±800kV特高压直流量子电流传感器(以下简称“量子电流传感器”)顺利通过新产品技术鉴定。中国工程院李立浧院士
2024年12月20日,笔者走进贵州电网公司电力科学研究院,看到由该院承担的“宽温域高精度量子电流敏感元件及传感器”项目研发现场,海量数据飞快显示在多个屏幕上,随意抽取一组进行校验对比,结果都是实时、准确的。该项目于2024年4月10日正式立项。这是南方电网首个涉足量子传感器领域的项目,也是继2
光纤电流互感器是换流站中重要的测量设备,其可靠测量关系着直流输电工程安全稳定运行。在国网设备部组织下,江苏电科院联合中国电科院开展科研攻关,探索光纤电流互感器故障机理,研制高可靠光电器件,打造了高可靠自主化光纤电流互感器。近日,国网江苏省电力有限公司电力科学研究院技术人员开展了光
8月28-30日,全球电量传感器先导者,52年电量测量解决方案专家——莱姆电子亮相于PCIMAsia2024深圳国际电力元件、可再生能源管理展览会。本次展会以“电能驱动新未来”为主题,汇聚了全球220余家电力电子行业品牌、高校及科研机构,展示其新品和创新成果,探索行业未来绿色发展新生态。此次展会,莱姆
今年3月,全球逆变器龙头阳光电源光储高压2000V系统技术的面世,不仅叩响了光储系统迈向“2”时代的第一枪,更再度掀起业内对于如何确保高电压光储系统安全稳定性话题的探讨。众所周知,持续降本与提升效率是光伏与储能行业亘古不变的命题。从系统角度而言,随着功率密度的不断提升,大功率逆变器的电
4月19日,莱姆马来西亚公司有幸在贵宾、槟城首席部长、瑞士驻马来西亚大使、槟城州贸易、企业和农村发展执行委员以及莱姆主要股东Weber先生和董事会主席AndreasHürlimann的见证下庆祝了新工厂的正式落成。莱姆马来西亚正在快速成长:目前有66人,计划到2025年3月增至200人,中期增至500人。得益于莱姆
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!