電動(dòng)汽車、光伏逆變器、儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率等級(jí)不斷提升，精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，尤其對(duì)系統(tǒng)中高達(dá)數(shù)十、甚至數(shù)百安培的電流進(jìn)行精密測(cè)量是不少工程師面臨的全新挑戰(zhàn)！

200W手機(jī)快充

400KW電動(dòng)汽車快充

350KW光伏逆變器

    研發(fā)工程師從市場(chǎng)上選擇電流傳感器植入自己產(chǎn)品的時(shí)候，往往會(huì)擔(dān)心產(chǎn)品的性能和精度，特別是在各種復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景下，系統(tǒng)是否能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。這就需要系統(tǒng)在保持足夠高可靠性的同時(shí)，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以真實(shí)反映變化的電流。

    下圖為某雙向DC-DC電源模塊示意圖，圖中紅色圓圈●標(biāo)識(shí)位置均為電流測(cè)量傳感器，配合電壓測(cè)量傳感器以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)功率、效率等參數(shù)的精準(zhǔn)測(cè)量。

     電流測(cè)量的方法有很多種，每種方法都有各自的特點(diǎn)，適用場(chǎng)合也不同，常用電流傳感器包括取樣電阻、霍爾、磁通門、羅氏線圈等不同的類型。 

精密取樣電阻

高精度磁通門

霍爾電壓

羅氏線圈

     選擇電流傳感器的因素也很多，包括交、直流的量測(cè)、工作頻率范圍，動(dòng)態(tài)性能、響應(yīng)速度、線性度、過(guò)載能力、隔離和安全、體積、安裝和維護(hù)性等等。

     高精度的大電流基準(zhǔn)源是保證電流傳感器校準(zhǔn)和測(cè)試精度的基礎(chǔ)，然而工程師發(fā)現(xiàn)找到滿意的電流源越來(lái)越困難：

     一方面電流的范圍大，萬(wàn)分之級(jí)別精度非常具有挑戰(zhàn)；另一方面現(xiàn)實(shí)工況往往是波動(dòng)范圍極大的動(dòng)態(tài)電流，要求直流、交流兼?zhèn)淝掖?、小電流時(shí)均具有良好的精度。而且市場(chǎng)上的電流標(biāo)準(zhǔn)源價(jià)格昂貴且性能單一，通常不會(huì)在研發(fā)部門配備。

電流傳感器標(biāo)定和校驗(yàn)框圖

待測(cè)互感器

是德科技APS系列先進(jìn)電源系統(tǒng)，單機(jī)大電流達(dá)800A，0.04%的讀數(shù)精度，內(nèi)置任意波形可輸出正弦波、方波、掃頻等各種波形，同時(shí)200Ksa/s、18比特高精度采樣的測(cè)量能量，成為越來(lái)越多毫歐、微歐精密電阻校準(zhǔn)，電流互感器校驗(yàn)，超導(dǎo)材料驗(yàn)證，熔斷器、繼電器、線束和端子等大電流、低電阻測(cè)試的選擇。

     在對(duì)分流器測(cè)試過(guò)程中，為了避免持續(xù)大電流導(dǎo)致被測(cè)產(chǎn)品的溫升，APS先進(jìn)電源系統(tǒng)輸出100A，1mS電流脈沖，通過(guò)設(shè)置占空比，平均電流僅僅474mA。如下圖：