使用封装内霍尔效应电流传感器的太阳能应用场景-感算商城

摘要

穿孔式电路板安装霍尔效应电流传感器（比如磁电流传感器）已在太阳能逆变器系统中广泛使用十几年。在相应操作过程中，布线和安装都很方便，无需切断电缆。但是，开环穿孔霍尔效应电流传感器通常无法在使用寿命和温度范围内实现高精度。同时，由于磁芯可能发生脆性损坏，该传感器在安装和运输过程中很容易发生故障，从而降低了系统可靠性。相反，封装内霍尔效应电流传感器具有高精度和低漂移的特性，无论时间、温度如何变化，都能实现精确的电流测量。此外，一体式封装设计还有利于紧凑的设计，不会影响隔离性能，同时会降低系统的复杂性或成本。因此近年来，太阳能逆变器系统出现了使用封装内霍尔效应电流传感器来替代传统穿孔传感器的趋势，有利于太阳能系统性能、功率效率和可靠性。

简介

电流测量精度和可靠性对于太阳能逆变器系统至关重要，因为这决定了功率级的控制精度并进一步影响能量收集效率。对于高压太阳能逆变器系统，穿孔式电路板安装霍尔效应电流传感器（或例如磁性电流传感器）具有固有的隔离特性，并且测量不会干预测量电路，从而为接线和安装提供了便利。

闭环霍尔效应电流传感器可提供高精度、快速响应、低灵敏度和低非线性误差，传感器需要额外的磁芯、线圈和大功率放大器来驱动线圈，这使得闭环霍尔效应电流传感器与开环霍尔效应电流传感器相比，具有更复杂的结构、更大的尺寸、更高的功耗和更高的成本。因此，考虑到性能与复杂性之间的权衡，开环穿孔电路板安装霍尔效应电流传感器长期以来广泛用于太阳能逆变器系统。

但是，开环穿孔霍尔效应电流传感器通常无法在使用寿命和温度范围内实现高精度。同时，由于磁芯可能发生脆性损坏，该传感器在安装和运输过程中很容易发生故障，从而降低了系统可靠性。如果开环霍尔效应电流传感器可以像闭环电流传感器一样提供足够的精度、响应能力、灵敏度和非线性性能，则效果会非常好。更好的选择是使用 TMCS112x 和 TMCS113x 等封装内霍尔效应电流传感器。TI 出品的封装内霍尔效应电流传感器具有高精度和低漂移的特性，无论时间、温度如何变化，都能实现精确的电流测量。此外，一体式封装设计还有利于紧凑的设计，不会影响隔离性能，且不会增加系统的复杂性或成本。近年来，太阳能逆变器系统出现了使用封装内霍尔效应电流传感器来替代传统穿孔传感器的趋势，这有利于太阳能系统性能、功率效率和可靠性。

采用霍尔效应电流检测的太阳能应用场景

串式逆变器
· 串电流采样
· 电弧电流检测(可选)
· MPPT 升压电流采样
· 三相电流采样
单相住宅逆变器
三相混合逆变器
· BDC 电流采样
· 离网 EPS 三相电流采样
· 用于中点电势平衡的中性线电流采样
分相混合逆变器
微型逆变器
太阳能电源优化器
中央逆变器的智能汇流箱

结语

随着对太阳能和 ESS 的持续投资和开发，更准确和更可靠的电流检测技术可以让电网在收集能量时更安全、更高效。德州仪器 (TI) 的封装内基于霍尔效应的技术（例如TMCS112x 和 TMCS113x）不仅可以提供高精度和低漂移，能够在整个生命周期和温度范围内实现精确的电流测量，而且易于使用且成本低廉，因此广泛用于替代传统的穿孔霍尔效应电流传感器。应用手册概述了可使用封装内霍尔效应电流传感器的常见太阳能应用场景。

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