高度集成電流傳感器應對電力係統設計挑戰
發布時間:2009-12-23
中心議題:
其中一些挑戰由已有的技術驅動:由(you)於(yu)元(yuan)器(qi)件(jian)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)複(fu)雜(za),工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)需(xu)要(yao)更(geng)加(jia)專(zhuan)業(ye)的(de)知(zhi)識(shi)才(cai)能(neng)使(shi)元(yuan)器(qi)件(jian)應(ying)用(yong)最(zui)優(you)化(hua)。但(dan)是(shi),更(geng)大(da)的(de)壓(ya)力(li)來(lai)自(zi)於(yu)各(ge)種(zhong)應(ying)用(yong)的(de)不(bu)同(tong)需(xu)求(qiu),尤(you)其(qi)是(shi)能(neng)源(yuan)效(xiao)率(lv)或(huo)“綠色”設計的需要。
yigedianxingdeanlijiushijiayongdianqi,biruxiyiji,yonghuyaoqiugaoxiaolvbingbianyucaozuo,zhecushizhizaoshangcaiyongxinxingdianjikongzhijishu,youcidailaideshixinxingyuanqijiandekaifaheyingyongxuqiu。zheyijudadebiangeyiweizhedianligongchengshimenbixubuduangengxinzishendezhuanyezhishi。
以傳感器為例,過去的單一功能的傳感器件將會被具備板載信號處理和控製算法的傳感器所取代。萊姆電子工業行業副總裁Hans Dieter Huber表示:“有(you)兩(liang)個(ge)驅(qu)動(dong)力(li)來(lai)推(tui)動(dong)目(mu)前(qian)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)最(zui)新(xin)進(jin)展(zhan),一(yi)個(ge)是(shi)對(dui)舒(shu)適(shi)度(du)的(de)需(xu)求(qiu),即(ji)需(xu)要(yao)更(geng)好(hao)更(geng)精(jing)細(xi)的(de)調(tiao)節(jie),比(bi)如(ru)在(zai)空(kong)調(tiao)設(she)備(bei)中(zhong),變(bian)頻(pin)控(kong)製(zhi)可(ke)以(yi)更(geng)準(zhun)確(que)地(di)控(kong)製(zhi)溫(wen)度(du)以(yi)及(ji)大(da)幅(fu)度(du)地(di)降(jiang)低(di)噪(zao)音(yin)。
另一個是節約能源的需求,該要求意味著越來越多的過去曾經采用機械控製的應用場合將改變成全電子控製,由此提供更高的可靠性、改進的調節功能以及更高的能源效率,例如現在僅有15%的電機具有變頻控製,而這種全電子控製能夠節約所消耗總能量的50%,實現可觀的能源節約。”
技術的進步促使工程師不斷提升自己的設計能力,反過來說,客戶需求也促進了技術的進步。Hans Dieter Huber表示,LEM正與各個市場的電力設計師們保持著密切的夥伴關係,其中包括工業、公共運輸、能源和自動化以及汽車市場,對於幾乎所有的這些領域的設計師們而言,下一代電機控製最顯著的趨勢是小型化、高效率和高性能。Hans Dieter Huber 說:“我們的客戶要求提供最佳解決方案,以便對其應用中的電流進行精確測量。
他(ta)們(men)還(hai)期(qi)待(dai)能(neng)為(wei)最(zui)終(zhong)應(ying)用(yong)帶(dai)來(lai)附(fu)加(jia)值(zhi)的(de)電(dian)流(liu)測(ce)量(liang)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),從(cong)而(er)使(shi)其(qi)能(neng)夠(gou)在(zai)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)中(zhong)標(biao)新(xin)立(li)異(yi)。這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)最(zui)小(xiao)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)提(ti)供(gong)最(zui)佳(jia)的(de)精(jing)度(du)性(xing)能(neng)以(yi)及(ji)能(neng)夠(gou)方(fang)便(bian)地(di)集(ji)成(cheng)並(bing)與(yu)現(xian)有(you)的(de)其(qi)他(ta)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)(如微控製器)進行通信。” LEM還hai通tong過guo與yu客ke戶hu密mi切qie協xie作zuo進jin行xing產chan品pin改gai善shan,這zhe將jiang使shi電dian力li應ying用yong場chang合he的de電dian流liu和he電dian壓ya傳chuan感gan的de現xian有you性xing能neng參can數shu實shi現xian更geng大da的de突tu破po。這zhe些xie突tu破po將jiang構gou成cheng各ge種zhong依yi據ju,設she計ji師shi們men根gen據ju這zhe些xie依yi據ju可ke以yi使shi其qi產chan品pin具ju有you更geng高gao的de效xiao率lv和he功gong能neng特te性xing。
LEM在8年前就開始將ASIC集成進傳感器中,這一舉動使得相關IP得到了開發,從而打造了現在的Minisens係xi列lie,一yi款kuan能neng讓rang上shang述shu諸zhu如ru節jie能neng家jia用yong電dian器qi等deng應ying用yong得de以yi實shi現xian的de傳chuan感gan器qi產chan品pin。集ji成cheng的de電dian路lu實shi現xian了le小xiao尺chi寸cun,並bing在zai實shi現xian競jing爭zheng力li價jia格ge的de同tong時shi也ye實shi現xian了le高gao精jing度du,這zhe些xie高gao精jing確que的de傳chuan感gan器qi幫bang助zhu設she計ji師shi們men再zai接jie再zai厲li不bu斷duan向xiang小xiao型xing化hua進jin軍jun。
Hans Dieter Huber表示:“我們已經開發了一款成熟的電流傳感器,該傳感器將磁選機(magnetic concentrator)集成進入一個SO-8封裝裏。這個非常小的元件叫做Minisens,對於之前不能測量或采用分流(shunt)來進行測量的應用場合,該元件可以為直流電流和隔離電流測量提供標準的解決方案。
該ASIC完wan全quan是shi由you我wo們men公gong司si自zi主zhu設she計ji,特te別bie適shi用yong於yu電dian流liu測ce量liang,並bing改gai善shan了le電dian氣qi性xing能neng,例li如ru可ke以yi補bu償chang熱re漂piao移yi產chan生sheng的de誤wu差cha。我wo們men還hai能neng提ti供gong一yi些xie新xin的de改gai善shan,這zhe些xie改gai善shan不bu屬shu於yu通tong常chang電dian流liu測ce量liang方fang法fa的de一yi部bu分fen,比bi如ru短duan路lu檢jian測ce或huo待dai機ji模mo式shi的de更geng快kuai輸shu出chu,此ci外wai我wo們men在zai集ji成cheng程cheng度du和he尺chi寸cun縮suo減jian方fang麵mian也ye取qu得de了le很hen大da的de進jin步bu。由you於yu這zhe些xie器qi件jian是shi封feng裝zhuang在zai一yi個ge標biao準zhun芯xin片pian組zu內nei,因yin此ci可ke以yi方fang便bian地di在zaiPCB表麵貼裝工藝中采用這個芯片。”
隨著高效電力設計所要求的技能的拓寬,掌握專業知識的能力變得至關重要。通過與全世界的客戶開展密切的協作夥伴關係,LEM堅信正是分享電流和電壓測量方麵的經驗使其贏得超過37年之久的市場領導地位。LEM針(zhen)對(dui)每(mei)個(ge)市(shi)場(chang)和(he)每(mei)一(yi)種(zhong)應(ying)用(yong)的(de)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)進(jin)行(xing)細(xi)化(hua)理(li)解(jie),並(bing)具(ju)備(bei)快(kuai)速(su)開(kai)發(fa)集(ji)現(xian)場(chang)驗(yan)證(zheng)質(zhi)量(liang)和(he)新(xin)穎(ying)設(she)計(ji)特(te)點(dian)於(yu)一(yi)體(ti)的(de)新(xin)產(chan)品(pin)的(de)能(neng)力(li)。這(zhe)樣(yang)一(yi)來(lai),LEM可以為電力設計師們提供完全適合各種應用場合的標準和定製產品。
值zhi得de一yi提ti的de是shi,目mu前qian所suo有you的de企qi業ye所suo麵mian臨lin的de另ling外wai一yi個ge重zhong要yao挑tiao戰zhan是shi當dang前qian的de經jing濟ji形xing勢shi。當dang整zheng個ge市shi場chang可ke能neng需xu要yao幾ji年nian時shi間jian才cai能neng徹che底di恢hui複fu的de時shi候hou,可ke再zai生sheng能neng源yuan極ji有you可ke能neng比bi其qi他ta行xing業ye反fan彈dan得de更geng快kuai。各ge個ge政zheng府fu投tou入ru巨ju資zi可ke使shi反fan彈dan速su度du加jia快kuai,同tong時shi使shi電dian力li設she計ji前qian景jing看kan好hao。“綠色”產chan品pin很hen有you可ke能neng成cheng為wei政zheng府fu支zhi持chi的de主zhu要yao受shou益yi對dui象xiang,而er通tong過guo采cai用yong尖jian端duan電dian力li設she計ji來lai削xue減jian能neng源yuan消xiao耗hao或huo者zhe從cong可ke再zai生sheng能neng源yuan產chan生sheng電dian力li等deng技ji術shu在zai許xu多duo國guo家jia還hai需xu要yao政zheng府fu投tou資zi。
更加高級的電流和電壓測量裝置的整合、智能電機控製對數字化設計需求的不斷增加以及可再生能源的巨大潛能為電力設計師們呈現了一個具有吸引力並更具備挑戰性的未來。
- 電力係統設計正麵臨著較之以往更大的挑戰。
- 更加複雜的傳感算法、最新的能源效率挑戰和新一代高級傳感器的應用。
- 隨著高效電力設計所要求的技能的拓寬,掌握專業知識的能力變得至關重要。
- 工程師們需要更加專業的知識才能使元器件應用最優化
其中一些挑戰由已有的技術驅動:由(you)於(yu)元(yuan)器(qi)件(jian)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)複(fu)雜(za),工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)需(xu)要(yao)更(geng)加(jia)專(zhuan)業(ye)的(de)知(zhi)識(shi)才(cai)能(neng)使(shi)元(yuan)器(qi)件(jian)應(ying)用(yong)最(zui)優(you)化(hua)。但(dan)是(shi),更(geng)大(da)的(de)壓(ya)力(li)來(lai)自(zi)於(yu)各(ge)種(zhong)應(ying)用(yong)的(de)不(bu)同(tong)需(xu)求(qiu),尤(you)其(qi)是(shi)能(neng)源(yuan)效(xiao)率(lv)或(huo)“綠色”設計的需要。
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以傳感器為例,過去的單一功能的傳感器件將會被具備板載信號處理和控製算法的傳感器所取代。萊姆電子工業行業副總裁Hans Dieter Huber表示:“有(you)兩(liang)個(ge)驅(qu)動(dong)力(li)來(lai)推(tui)動(dong)目(mu)前(qian)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)最(zui)新(xin)進(jin)展(zhan),一(yi)個(ge)是(shi)對(dui)舒(shu)適(shi)度(du)的(de)需(xu)求(qiu),即(ji)需(xu)要(yao)更(geng)好(hao)更(geng)精(jing)細(xi)的(de)調(tiao)節(jie),比(bi)如(ru)在(zai)空(kong)調(tiao)設(she)備(bei)中(zhong),變(bian)頻(pin)控(kong)製(zhi)可(ke)以(yi)更(geng)準(zhun)確(que)地(di)控(kong)製(zhi)溫(wen)度(du)以(yi)及(ji)大(da)幅(fu)度(du)地(di)降(jiang)低(di)噪(zao)音(yin)。
另一個是節約能源的需求,該要求意味著越來越多的過去曾經采用機械控製的應用場合將改變成全電子控製,由此提供更高的可靠性、改進的調節功能以及更高的能源效率,例如現在僅有15%的電機具有變頻控製,而這種全電子控製能夠節約所消耗總能量的50%,實現可觀的能源節約。”
技術的進步促使工程師不斷提升自己的設計能力,反過來說,客戶需求也促進了技術的進步。Hans Dieter Huber表示,LEM正與各個市場的電力設計師們保持著密切的夥伴關係,其中包括工業、公共運輸、能源和自動化以及汽車市場,對於幾乎所有的這些領域的設計師們而言,下一代電機控製最顯著的趨勢是小型化、高效率和高性能。Hans Dieter Huber 說:“我們的客戶要求提供最佳解決方案,以便對其應用中的電流進行精確測量。
他(ta)們(men)還(hai)期(qi)待(dai)能(neng)為(wei)最(zui)終(zhong)應(ying)用(yong)帶(dai)來(lai)附(fu)加(jia)值(zhi)的(de)電(dian)流(liu)測(ce)量(liang)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),從(cong)而(er)使(shi)其(qi)能(neng)夠(gou)在(zai)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)中(zhong)標(biao)新(xin)立(li)異(yi)。這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)最(zui)小(xiao)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)提(ti)供(gong)最(zui)佳(jia)的(de)精(jing)度(du)性(xing)能(neng)以(yi)及(ji)能(neng)夠(gou)方(fang)便(bian)地(di)集(ji)成(cheng)並(bing)與(yu)現(xian)有(you)的(de)其(qi)他(ta)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)(如微控製器)進行通信。” LEM還hai通tong過guo與yu客ke戶hu密mi切qie協xie作zuo進jin行xing產chan品pin改gai善shan,這zhe將jiang使shi電dian力li應ying用yong場chang合he的de電dian流liu和he電dian壓ya傳chuan感gan的de現xian有you性xing能neng參can數shu實shi現xian更geng大da的de突tu破po。這zhe些xie突tu破po將jiang構gou成cheng各ge種zhong依yi據ju,設she計ji師shi們men根gen據ju這zhe些xie依yi據ju可ke以yi使shi其qi產chan品pin具ju有you更geng高gao的de效xiao率lv和he功gong能neng特te性xing。
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Hans Dieter Huber表示:“我們已經開發了一款成熟的電流傳感器,該傳感器將磁選機(magnetic concentrator)集成進入一個SO-8封裝裏。這個非常小的元件叫做Minisens,對於之前不能測量或采用分流(shunt)來進行測量的應用場合,該元件可以為直流電流和隔離電流測量提供標準的解決方案。
該ASIC完wan全quan是shi由you我wo們men公gong司si自zi主zhu設she計ji,特te別bie適shi用yong於yu電dian流liu測ce量liang,並bing改gai善shan了le電dian氣qi性xing能neng,例li如ru可ke以yi補bu償chang熱re漂piao移yi產chan生sheng的de誤wu差cha。我wo們men還hai能neng提ti供gong一yi些xie新xin的de改gai善shan,這zhe些xie改gai善shan不bu屬shu於yu通tong常chang電dian流liu測ce量liang方fang法fa的de一yi部bu分fen,比bi如ru短duan路lu檢jian測ce或huo待dai機ji模mo式shi的de更geng快kuai輸shu出chu,此ci外wai我wo們men在zai集ji成cheng程cheng度du和he尺chi寸cun縮suo減jian方fang麵mian也ye取qu得de了le很hen大da的de進jin步bu。由you於yu這zhe些xie器qi件jian是shi封feng裝zhuang在zai一yi個ge標biao準zhun芯xin片pian組zu內nei,因yin此ci可ke以yi方fang便bian地di在zaiPCB表麵貼裝工藝中采用這個芯片。”
隨著高效電力設計所要求的技能的拓寬,掌握專業知識的能力變得至關重要。通過與全世界的客戶開展密切的協作夥伴關係,LEM堅信正是分享電流和電壓測量方麵的經驗使其贏得超過37年之久的市場領導地位。LEM針(zhen)對(dui)每(mei)個(ge)市(shi)場(chang)和(he)每(mei)一(yi)種(zhong)應(ying)用(yong)的(de)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)進(jin)行(xing)細(xi)化(hua)理(li)解(jie),並(bing)具(ju)備(bei)快(kuai)速(su)開(kai)發(fa)集(ji)現(xian)場(chang)驗(yan)證(zheng)質(zhi)量(liang)和(he)新(xin)穎(ying)設(she)計(ji)特(te)點(dian)於(yu)一(yi)體(ti)的(de)新(xin)產(chan)品(pin)的(de)能(neng)力(li)。這(zhe)樣(yang)一(yi)來(lai),LEM可以為電力設計師們提供完全適合各種應用場合的標準和定製產品。
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