霍爾傳感器在變頻器中地應(yīng)用方向

公司簡介12345目錄傳感器在功率變頻器上與電阻采樣方式的比較傳感器原理簡介傳感器特點(diǎn)及三電系列傳感器簡介變頻器常用傳感器系列6傳感器采樣與電阻采樣的成本及安全性比較3E測控科技公司簡介深圳市三電測控技術(shù)有限公司是一家專業(yè)的傳感器研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品范圍涵蓋全系列的霍爾開環(huán)電流傳感器、霍爾閉環(huán)電流傳感器、霍爾電壓傳感器、直流漏電流傳感器、數(shù)字傳感器、電流變送器和光電隔離變送器等，是國內(nèi)最早涉足直流漏電流和霍爾傳感器研究和量產(chǎn)的廠家之一。公司始終視產(chǎn)品的穩(wěn)定性為企業(yè)的生命，將這種理念貫穿于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、采購、制造、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)，使得產(chǎn)品的穩(wěn)定性、精度及抗干擾性等性能達(dá)到行業(yè)最高水平。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外的電力、電源、地鐵、汽車、焊機(jī)以及軍工航天等領(lǐng)域，與國內(nèi)外客戶建立了長期的信任合作關(guān)系，在電力電源等領(lǐng)域有較高的市場占有率和市場美譽(yù)度。公司產(chǎn)品通過了ISO9000，EMC以及ROHS認(rèn)證。以領(lǐng)先技術(shù)、優(yōu)質(zhì)服務(wù)、客戶為綱、誠信務(wù)實(shí)之經(jīng)營理念贏得客戶信賴和支持，以互利共贏為宗旨取得發(fā)展。3E測控科技公司簡介產(chǎn)品系列：霍爾開環(huán)電流傳感器霍爾閉環(huán)電流傳感器霍爾閉環(huán)電壓傳感磁調(diào)制式直流漏電流傳感器隔離放大器電流/電壓變送器電流傳感器原理簡介（一）當(dāng)原邊電流IP流過一根長導(dǎo)線時(shí)，在導(dǎo)線周圍將產(chǎn)生一磁場，這一磁場的大小與流過導(dǎo)線的電流成正比，產(chǎn)生的磁場聚集在磁環(huán)內(nèi)，通過磁環(huán)氣隙中霍爾元件進(jìn)行測量并放大輸出，其輸出電壓VS精確的反映原邊電流IP

霍爾開環(huán)（直放式）電流傳感器電流傳感器原理簡介（二）原邊電流Ip在導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場被聚磁環(huán)聚集并感應(yīng)到霍爾器件上，所產(chǎn)生的信號輸出用于驅(qū)動相應(yīng)的功率管并使其導(dǎo)通，從而獲得一個補(bǔ)償電流Is。這一電流再通過多匝繞組產(chǎn)生一個反向磁場，因而補(bǔ)償了原來的磁場，使霍爾器件的輸出逐漸減小。當(dāng)與Ip與匝數(shù)相乘所產(chǎn)生的磁場相等時(shí)，Is不再增加，這時(shí)的霍爾器件起指示零磁通的作用。被測電流的任何變化都會破壞這一平衡。一旦磁場失去平衡，霍爾器件就有信號輸出，該信號經(jīng)功率放大后，立即就有相應(yīng)的電流流過次級繞組以對失衡的磁場進(jìn)行補(bǔ)償，使磁場再次平衡，從失衡到平衡所需的時(shí)間理論上不到1μs，這是動態(tài)平衡的過程。

霍爾閉環(huán)（平衡式）電流傳感器傳感器在變頻器中的應(yīng)用變頻技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，我們常見的領(lǐng)域有機(jī)床設(shè)備（如注塑機(jī)、印刷機(jī)等）、風(fēng)機(jī)水泵（水泥、礦山等）、重載（如軌道交通、電梯等）、空調(diào)、電磁加熱（如商用電磁爐等）。傳感器由于其優(yōu)異的特性，越來越多的變頻器制造商選擇它作為電量監(jiān)控的元器件。在變頻器中，霍爾電流傳感器的主要作用監(jiān)控工作電流保護(hù)昂貴的IGBT模塊。由于霍爾電流傳感器的響應(yīng)時(shí)間短于1μs，因此，出現(xiàn)過載或短路時(shí)，在晶體管未達(dá)到極限溫度之前即可切斷電源，使晶體管得到可靠的保護(hù)。更有一些優(yōu)秀的電路設(shè)計(jì)可以根據(jù)傳感器的反饋信號（線性的電流或電壓變化），來調(diào)節(jié)輸入電流，使輸入電流更趨于穩(wěn)定，從而更好的保護(hù)變頻裝置，延長設(shè)備的使用壽命。電流傳感器在變頻器里的基本結(jié)構(gòu)流程如下圖：傳感器在功率變頻器上與電阻采樣方式的比較（一）霍爾傳感器在功率變頻器上與電阻采樣方式的比較：變頻器使用的電流檢測技術(shù)比較流行的有兩種:一種是大功率精密電阻電流采樣方式，通過運(yùn)放電路輸進(jìn)到MCU的檢測方法。電阻采樣方式的最大優(yōu)點(diǎn)就是本錢低，適用性好，可以根據(jù)不同情況來設(shè)計(jì)自己的電路，達(dá)到最佳效果。但其缺點(diǎn)也很多，最主要的是響應(yīng)速度慢，運(yùn)算電路比較多，輕易受到干擾，還有就是大功率精密電阻的溫漂很嚴(yán)重，在一些特定應(yīng)用場合不適用。傳感器在功率變頻器上與電阻采樣方式的比較（二）霍爾器件在小功率變頻器上與電阻采樣方式的比較另一種是霍爾傳感器采樣方式，通過霍爾電流傳感器輸出的電壓信號，經(jīng)過處理后輸進(jìn)到MCU的檢測方法?；魻柌蓸臃绞降膬?yōu)點(diǎn)是：響應(yīng)時(shí)間短，溫漂小，檢測出來的電路線性度很好，而且因?yàn)槭歉綦x采樣，外部應(yīng)用電路簡單，可靠耐用。缺點(diǎn)就是價(jià)格偏高，體積偏大。傳感器采樣方式與電阻采樣方式的成本比較傳感器采樣方式與電阻采樣方式的成本比較隨著霍爾電流傳感器的不斷發(fā)展，使用模塊化的IC技術(shù)，霍爾器件內(nèi)部電路的多功能化等等，使霍爾電流傳感器的體積不斷縮小，價(jià)格也越來越公道。線性光耦----DIP封裝精密電阻接口精密電阻左圖是傳感器采樣方案，由于其輸出的是國際通用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號，可以直接輸入到MCU，簡化了轉(zhuǎn)換電路，成本越來越低；右圖是電阻采樣方式的一種常用方案，由于大功率精密電阻及線性光耦價(jià)格不菲，整體算下來成本和傳感器方案相差無幾。傳感器采樣方式電阻采樣方式例如2010傳感器采樣方式的安全性霍爾電流傳感器結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕,而且工作溫度范圍寬（－55℃～150℃），響應(yīng)速度快（可達(dá)μS級），測量精度高（誤差低于4‰）。輸出波形清晰、無抖動、無回跳。隔離采樣的特性還決定它無觸點(diǎn)、無磨損、壽命長，安裝方便，功耗小。以上優(yōu)點(diǎn)提升了變頻器的可靠性，極大的提高了變頻器的安全品質(zhì)，加強(qiáng)了變頻器的售后保障，保證了變頻器品牌知名度提升。一點(diǎn)點(diǎn)成本的增加，就可以很好的解決困擾廠家的售后保障問題，所以霍爾電流傳感器在變頻器里的優(yōu)勢越來越明顯，應(yīng)用也越來越廣泛。開環(huán)傳感器特點(diǎn)及三電傳感器系列開環(huán)電流傳感器的特點(diǎn)額定輸入電流50~300~600A測量電流范圍150~100~400A響應(yīng)時(shí)間≤3μS~5μS工作溫度-40～+85℃變頻器常用系列SZ5系列SZ1系列SZ3系列無插入損耗體積相對較大成本相對較高體積小，測量范圍寬，可達(dá)額定值的三倍成本低：結(jié)構(gòu)和電路簡單損耗低閉環(huán)傳感器特點(diǎn)及三電傳感器系列閉環(huán)電流傳感器的特點(diǎn)額定輸入電流6~50~100~300A測量電流范圍20~150~300~900A響應(yīng)時(shí)間≤1μS工作溫度-40～+85SC7小電流系列變頻器、控制器常用

SC6系列漏電流傳感器系列SC8系列無插入損耗體積相對較大成本相對較高精度高，線性好，磁失調(diào)小動態(tài)性能好（頻帶寬，響應(yīng)時(shí)間短）無增益誤差和漂移變頻器常用傳感器系列SC7系列SC7-5ASC7-10ASC7-15ASC7-25A額定輸入電流5101525A測量電流范圍16324880A匝比2:16001:16001:12001:1500取樣電阻100±0.5%100±0.5%50±0.5%37.5±0.5%Ω額定輸出電壓0.625±0.5%0.625±0.5%0.625±0.5%0.625±0.5%V初級引腳尺寸φ0.8φ1.0φ1.0φ1.4mm電源電壓+5±5%V失調(diào)電壓2.5±0.5%V失調(diào)電壓漂移≤±0.5mV/℃線性度≤0.1%FS總精度±0.7%di/dt跟隨精度＞50A/μS響應(yīng)時(shí)間＜500nS帶寬(-1db)DC～200KHZ絕緣電壓50HZ,1min2.5KV工作溫度-40～+85℃儲存溫度-40～+125℃變頻器常用傳感器系列SC6系列項(xiàng)目SC6-50ASC6-100ASC6-125ASC6-200A.額定輸入電流50100125200A測量電流范圍150(±18V,100Ω)300(±18V,68Ω)375(±18V,15Ω)600(±18V,12Ω)A匝比1:10001:20001:10001:2000次級線圈阻抗30453045Ω額定輸出電流50±0.5%50±0.5%125±0.5%100±0.5%mA電源電壓100A/us±12～±18V失調(diào)電流±0.2mA失調(diào)電流漂移≤±0.005mA/℃線性度≤0.1%FS帶寬(-3db)0～200KHz響應(yīng)時(shí)間≤1us絕緣電壓3.0（50HZ,1min）KV工作溫度-40～+85℃儲存溫度-40～+125℃直流漏電流傳感器SLD系列產(chǎn)品名稱SLD1、SLD2、SLD3額定輸入電流1020304050mA測量電流范圍20406