低成本电流检测的进展——赛斯维传感器网-z6尊龙官网入口

本文重点介绍了 pewatron 在测量普遍使用的三相电机的牵引电流方面降低成本的机会。

在大多数行业中，不断有降低成本的压力。对于汽车环境尤其如此。环境压力意味着混合动力或纯电动汽车的销量将不断增加。更高的产量意味着在传动系统的所有领域都有相当大的设计改进。

本文重点介绍测量普遍使用的三相电机牵引电流时降低成本的机会。电流通常高达 2000a 的峰值，电池电压高达两三百伏。相电流测量是变速驱动算法的重要组成部分。为了优化效率，需要测量相电压、电流和相角。此外，还需要测量电流以防止过载和检查系统故障。简单来说，对于三相电机，只需要两个电流传感器，因为第三相的电流可以从其他两相的总和中得出。然而，当考虑到系统的安全性和可靠性时，最好使用三个电流传感器，这样可以进行系统交叉检查。

出于多种原因，测量实际相电流而不是尝试从桥臂电流中推导出它是有益的。不需要很高的精度。电机不是精密设备，因此几个百分比的误差对系统效率、驱动平滑度或噪声影响不大。另一方面，确实需要在所有速度和负载范围以及四个操作象限内保持准确性。

传统方法

这种方法使用三个独立的电流传感器，它们在所需的电流和温度范围内具有必要的精度。它们可能还需要大于约 30khz 的频率响应来“观察”pwm 振荡并快速响应以实现短路保护。

图 1：传统的 3 相电流检测 – 100%

这些z6·尊龙凯时「中国」官方网站可能是带有磁芯的开环霍尔器件。它们应该对感应孔内的导体位置有合理的容忍度。3 个传感器的价格约为 120-150 美元。

无芯电流传感器 用于牵引环境的下一代传感器将是无芯的。磁场传感器阵列位于代替磁芯的孔周围。这减小了尺寸和重量。（尺寸和重量是电动汽车的重要品质。）

图 2：无芯 3 相电流感应 - ~ 66%

通常，无芯传感器具有出色的线性度，因为没有芯饱和效应。此外，它们的频率响应可以超过 100khz。

三相传感器

下一个降低成本的进程是使用三相传感器。对于 coreless，这尤其有吸引力。它还节省了 2 个连接器，因为只需要一个 3 相连接器。传感器可以布置在单个 pcb 上。如果环境允许，可能不需要外壳。厚的保形涂层可提供防潮保护。可能需要静电屏蔽以提高信噪比。

通常，无芯传感器具有出色的线性度，因为没有芯饱和效应。此外，它们的频率响应可以超过 100khz。三相传感器 下一个降低成本的进程是使用三相传感器。对于 coreless，这尤其有吸引力。它还节省了 2 个连接器，因为只需要一个 3 相连接器。传感器可以布置在单个 pcb 上。如果环境允许，可能不需要外壳。厚的保形涂层可提供防潮保护。可能需要静电屏蔽以提高信噪比。

图 3：带屏蔽的三相无芯 pcb ~ 20%

现在成本下降到不到三分之一。组件可以非常紧凑——也许完全集成到速度控制器中。

降低成本的三相传感器

磁场传感器阵列背后的原因是提供对杂散外部磁场的良好免疫力。它还使传感器在很大程度上不受导体位置的影响。现在，如果导体位置是固定的，并且除了电机馈电之外没有其他附近的导体，则可能不再需要传感器阵列。每个相的单个磁场传感器可能就足够了。相位之间会有串扰，但这是系统性的，因此可以用合适的算法进行补偿。

图 4：带屏蔽和补偿的三相无芯 pcb ~ 15%

此选项可以进一步降低成本。此选项的缺点是可能需要相当复杂的校准过程。然而，一旦算法完全开发出来，校准过程将完全自动化。最终结果是与电流感测相关的硬件变得微不足道。

系统设计

像许多简单的系统一样，需要仔细设计以确保必要的性能。raztec 拥有多年的电流传感设计技能，他们的设计尊龙凯时人生就得博的合作伙伴 pewatron 拥有经验丰富的专家，是为特定应用提供咨询的绝佳位置。供应尊龙凯时人生就得博的合作伙伴提供范围广泛的磁场传感器可供选择，并且熟悉汽车行业或其他类似应用领域所需的关键供应方面。因此，客户特定的z6尊龙官网入口的解决方案非常受欢迎，工程师越早参与，z6尊龙官网入口的解决方案就越能满足需求。