导语:近年来,新一代功率半导体器件迅猛发展,广泛应用于电力电子、交流变频调速、逆变装置及开关电源等领域。传统的电流检测元件已无法满足中高频、高di/dt电流波形的测量和控制需求。霍尔电流传感器作为新一代工业用传感器,其性能优越,成为现代控制系统不可或缺的一部分。
引言:
随着技术的进步,新一代功率半导体器件在各个行业中的应用日益增多。这其中,最显著的是在电力电子产品中,对大电流进行精确的检测和控制至关重要,它不仅保障了产品的安全可靠运行,还推动了整个行业向前发展。霍尔电流传感器正是这些先进技术之一,它以其独特的优势,在众多领域展现出令人瞩目的表现。
霍尔传感器的性能特点:
精度高:在工作区域内,霍尔传感器能够提供高达1%甚至更高的精度,这对于任何波形都具有极大的优势。
线性好:线性度优于0.5%,这意味着即使是在复杂波形下,也能保持良好的线性关系。
动态性能好:响应时间小于7μs,跟踪速度di/dt高达50A/μs,使得它能够准确地捕捉瞬时变化。
频带宽广:可以在0~20kHz范围内稳定工作,无需担心信号失真或丢失信息。
过载能力强:测量范围大(0~±10000A),同时具备很强的心理耐受能力,可以承受较大的过载情况。
霍尔传感器的工作原理:
霍尔效应是一种基于磁场作用产生机械位移或者产生一个与磁场方向垂直而且大小与磁通密度成正比的地面分离效果。在实际应用中,由于对主回路有隔离要求,因此通常采用直放式或磁平衡式两种工作方式。
3.1 直放式(开环):
通过将被测电流通过聚集环并利用其产生的一个弱磁场,与内部设计好的恒定磁场相互作用,从而影响到内部构造中的霍尔探头,从而输出信号。
3.2 磁平衡式(闭环):
这种类型通过反馈机制实现主回路与次级回路之间完全隔离,并且能实时监控并调整,以保证输出始终为零,即使被测对象发生改变也不会影响到系统操作,这样就可以保护设备免受不必要负荷所带来的损害,同时提高整体系统效率和稳定性。
连接方式简单易行,只需要外接正负直流供给,被测母线穿过或接入原边端子,然后再简单连接副边端口便完成主控循环隔离检测功能。如果配套使用变送仪后,可以方便地将数据转换为数字形式,便于计算机处理和长距离远程监控。
应用广泛:
尤其是在逆变焊机中,由于逆变焊机对动态特性的要求极为严格,而HOll单独这一点就已经满足了这个条件,而且由于其本身具有绝缘隔离功能,所以它非常适合用于直接检测那些需要绝缘保护但又不能承受额外阻抗增加的情况下的最大值,是目前最好的选择之一。而且它还可以用作短路保护显示控制以及反馈调节等任务。此外,由於HOl单独这一点就已经满足了这个条件,而且由于其本身具有绝缘隔离功能,所以它非常适合用于直接检测那些需要绝缘保护但又不能承受额外阻抗增加的情况下的最大值,是目前最好的选择之一。而且它还可以用作短路保护显示控制以及反馈调节等任务。此外,它还能实现自动化程度提升,因为这样的话,可以让电脑软件去执行一些以前必须由人工操作完成的事务,如设定、测试、诊断和维护等,使得生产过程更加智能化、高效化。