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电流电压传感器UPS、工业电源上的应用

1.UPS应用及分类

1.1 UPS作为英文缩写有很多含义,电源类UPS的中文意思为“不间断电源”,是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写。为了保证任何情况下的正常供电,许多重要场合除工业电网正常供电外,还都需要配备不间断供电设备。UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备,其主机智能化程度高,储能部分采用免维护蓄VRLA电池。

2.UPS的原理

电能的存储单元是一组或多组并联的蓄电池组,在市电切断的情况下迅速通过DC/AC逆变器输出电流给负载。输入的市电往往因为电网干扰的问题,并不是非常标准的正弦波形,而经过UPS的AC/DC/AC双变换以后就可以输出非常纯净的正弦波形了。

3. 霍尔效应及霍尔器件

霍尔效应是霍尔技术应用的理论基础,当通有小电流的半导体薄片置于磁场中时(如图1),半导体内的载流子受洛伦兹力的作用发生偏转,使半导体两侧产生电势差,该电势差即为霍尔电压VH,VH与磁感应强度B及控制电流IC成正比,经过理论推算有式(1)关系。

VH=(RH/d)×B×IC(1)式中:B为磁感应强度;IC为控制电流;RH为霍尔系数;d为半导体厚度。

式(1)中,若保持控制电流IC不变,在一定条件下,可通过测量霍尔电压推算出磁感应强度的大小,由此建立了磁场与电压信号的联系。根据这一关系式,人们研制出了用于测量磁场的半导体器件,即霍尔器件。

4. 闭环霍尔电流传感器的工作原理

当原边电流Ip穿过带有气隙的聚磁环,放在气隙中的霍尔元件会检测到与电流大小成比例关系的磁通,并输出小电压信号,该电压信号被放大器后驱动副绕组,该绕组形成的磁通与原边电流形成的磁通正好矢量和为零,此时副边线圈的Is电流能真实的反映原边电流的波形及大小,Is=Ip/N ,N为副边绕组的匝数。

开环霍尔电流传感器的应用很广泛,主要是有以下几个重要特点:1.反应快 ,小于1uS,2.精度高 3.低温漂4.线性度好。

闭环电流传感器外形

5. 霍尔闭环传感器在UPS中的应用

闭环霍尔电流传感器被用于测量输出的电流,UPS控制器根据此电流进行反馈和保护。


闭环霍尔电流传感器被用于测量输出的电流,UPS控制器根据此电流进行反馈和保护。

6.结束语

越来越多的场合需要用电的绝对安全,比如半导体芯片制造行业,化工过程控制,信息指挥中心等,这些场合也会越来越多的选择高可靠性的UPS做为后备电源。PAS闭环电流传感器以优异的性能,比如低温漂,反应速度快,线性度高,高精确度等特点被越来越多的UPS厂家所使用,成为和IGBT一样的电力电子系统的核心产品。

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