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电流传感器在太阳能装置中的应用

发布时间:2016-05-13

来源:/news/22.html

   除了诸如《京都协议书》等政治策略所带来的动力和压力之外,多种形式能源不断增长的成本以及“更洁净”动力源的搜寻也在推动着对诸如太阳能等替代能源的关注。许多新设计不断涌现,从而最有效和高效地利用这些能源。这些设计具有当今电子技术的支持,其中包括电流传感器。


   当太阳能电池板所产生的电能反馈回电网时(一个“电网连接”系统),可以采用两种连接方式:


   将太阳能电池组件与逆变器连接,经变压器接入电网,或者将逆变器直接与电网连接,避免使用变压器(无变压器系统)。


   除了诸如《京都协议书》等政治策略所带来的动力和压力之外,多种形式能源不断增长的成本以及“更洁净”动力源的搜寻也在推动着对诸如太阳能等替代能源的关注。许多新设计不断涌现,从而最有效和高效地利用这些能源。这些设计具有当今电子技术的支持,其中包括电流传感器。


   当太阳能电池板所产生的电能反馈回电网时(一个“电网连接”系统),可以采用两种连接方式:


   将太阳能电池组件与逆变器连接,经变压器接入电网,或者将逆变器直接与电网连接,避免使用变压器(无变压器系统)。


   流入电网的逆变器输出电流(15-50ARMS)由一台传感器进行测量,以便反馈回至控制器进行脉宽调制(PWM)正弦波控制?刂破髦饕诠┯+5V电压并与电子控制系统其他有源元件共享基准电压的微处理器或DSP(数字信号处理器)。LEM公司的HMS电流传感器通过一个+5V电源来运行。其内部基准电压(2.5V)由一个单独的端子提供,允许通过DSP或微处理器轻松使用传感器。但是,传感器还能接受来自这些相同DSP的外部基准电压(2V到2.8V之间),传感器从这些DSP上获得其自身基准电压?刂葡低乘械缱釉涞恼庵止采沟谜鲇τ眯矢撸ù砦蠹扑阒械幕计葡。HMS电流传感器非常适合太阳能逆变器所需要的所有电流测量。


   电流传感器可用于峰值电流检测,用于真实值与设定点的对比。逆变器还在控制输出频率的系统中使用电流传感器。实际上,无论频率何时移出预选范围,逆变器都会停止运行一会儿(短于两秒)。


   由于在电网上(交流侧)需要不能超出的低直流值,因此偏移和温度漂移必须尽可能最好。对电网连接的另一个要求是不能将直流电流供进电网。由传感器偏移或IGBT通信产生的直流电流可能会引起网络麻烦。该电流可能会使变压器产生饱和,这样会使网络产生更多损失和更多谐波。对于无变压器配置,这不是个大问题。


   尽管各国都有自己各自不同的接受值,但是共同要求都是标称输出电流的0.5%或1%,或者在一些国家是一个限定值(英国为20mA,德国和比荷卢三国关税同盟为1A,日本为100mA,中国和美国为50mA)。如果直流电流大于这个限定值,则必须将系统与电网断开。对于是否需要测量直流电流或只是检测临界值,现在还没有清晰的界定。


   在未来的太阳能设计中,该电流可能会予以补偿。直流元件会通过测量交流电流的平均值来计算;这代表直流元件。因此,逆变器控制环路中所使用的电流传感器直流偏移应该尽可能的低。而且,应避免由于逆变器IGBT切换延迟而产生的直流偏移或使其尽可能的小。该直流偏移可导致网络分配变压器产生饱和。为了减小这个直流偏移,正在开发新的逆变器拓扑技术。


   HMS电流传感器外形尺寸仅仅为16(长)x13.5(宽)x12(高)mm


   而且,当印刷电路板上用于电流测量的空间很紧张时,理想情况是将初级导体进行集成。将这些?橹苯颖砻嫣暗接∷⒌缏钒迳,从而降低制造成本,同时也避免混淆各种焊接工艺。除了外形尺寸小之外,HMS设计还实现了8mm漏电和间隙距离。通过一个600CTI对其塑料管壳进行累积,使得HMS具有高隔离性能(测试隔离电压:4.3kVRMS/50Hz/1分钟)。

   可提供涵盖标称交流、直流、脉冲和混合隔离电流测量的四种标准?,这些?榭稍诳碇痢3xIPN的测量范围内测量高达50kHz的5、10、15或20ARMS电流。四种?榈幕瞪杓仆耆嗤,因此这些?榭捎糜诓饬空鲎钪詹贩段У牡缌。增益和偏移为固定值并进行了设定,因此,在lpn,输出电压等于输入或输出基准电压±0.625V。


   设计与开环霍尔效应技术共同使用的独特LEMASIC已经用于改善性能。除了与传统离散技术相比更宽的工作温度范围(-40到+85°C)之外,这些性能改善还包括更好的偏移和增益漂移以及线性度。


   传感器标有CE标识,符合EN50178标准。


   这些传感器可用于诸如电力逆变器(太阳能、风力等)等工业场合以及家用电器、变速驱动器、UPS、开关电源(SMPS)和空调,使这些装置的效率更高。

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