設(shè)備故障診斷系統(tǒng)資訊：基于霍爾效應(yīng)的隔離電流傳感器電力系統(tǒng)效率提升

對高壓系統(tǒng)日益增長的需求導(dǎo)致更多的能源消耗，而成本、監(jiān)管和功率密度等技術(shù)限制對效率提出了更高的要求。無線振動傳感器基于無線技術(shù)的機器狀態(tài)監(jiān)測，具有振動測量及溫度測量功能，操作簡單，自動指示狀態(tài)報警。應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備狀態(tài)管理及監(jiān)測控制系統(tǒng)；適合現(xiàn)場設(shè)備運行和維護人員監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題，保證設(shè)備正?？煽窟\行。一體化振動變送器將壓電傳感器和精密測量電路集成在一起，實現(xiàn)了傳統(tǒng)“傳感器+信號調(diào)理器”和“傳感器+監(jiān)測儀表”模式的振動測量系統(tǒng)的功能；適合構(gòu)建經(jīng)濟型高精度振動測量系統(tǒng)。振動故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)分析范圍20KHz；緩變信號通道不少于32路，16位精度，動態(tài)信號通道不少于4路，102.4kS/s；系統(tǒng)變攜，可以自帶電源連續(xù)工作4小時。許多系統(tǒng)，如電動汽車、工業(yè)電機甚至一些家用電器，在交流DC轉(zhuǎn)換或儲能過程中都會造成不同程度的能量浪費。以2020年美國數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器的功耗為例。這些設(shè)備預(yù)計將消耗美國全年總耗電量的23%，其效率約為65%。即使它們的效率僅提高0.5%，也能節(jié)省約8.5億千瓦時的電力，這相當(dāng)于美國約8萬個家庭一年的總用電量。效率提升的意義由此可見一斑！

常用的儲能和交直流轉(zhuǎn)換信息系統(tǒng)，如不間斷電源（UPS）和 AC-DC 轉(zhuǎn)換器，都要可以網(wǎng)絡(luò)隔離以及電流變化檢測來實現(xiàn)管理閉環(huán)過程控制和診斷報錯功能；*常見的就是*大功率因數(shù)校正（Power Factor Correction, PFC）電路。電氣化邊界的拓展學(xué)生成為企業(yè)可能 電氣化在提升自己產(chǎn)品生產(chǎn)性能、可靠性和優(yōu)化資源成本結(jié)構(gòu)上有獨一無二的優(yōu)勢，但同時對于這些數(shù)據(jù)系統(tǒng)也對方案的尺寸和隔離技術(shù)等級提出了新的需求。很多公司現(xiàn)有的系統(tǒng)在高壓環(huán)境設(shè)計上由于社會需要學(xué)習(xí)很多電子器件能夠同時他們完成風(fēng)險隔離和電氣工程設(shè)計，占用了的大量的電路板面積和設(shè)計研究空間?；魻栯娏髡駝庸收显\斷監(jiān)測系統(tǒng)是一個集隔離與傳感與一體的單芯片選擇方案，很多相關(guān)產(chǎn)品都采用 5mmX6mm 的 8 引腳 SOIC 小封裝，這讓這一類方案分析在產(chǎn)品質(zhì)量體積方面上有存在很大的優(yōu)勢。但市面上8 引腳 SOIC 封裝的霍爾位置傳感器具有一般都只有 400V 的工作人員隔離不同電壓，這在我國很多實際應(yīng)用服務(wù)場景是不能完全滿足市場需求的。比如對作為一個 400V 的高壓動力電池行業(yè)來說，有負(fù)載時它的瞬態(tài)輸入電壓有可能沒有達(dá)到 600V。又比如 240V 的交流電在整流后再經(jīng)過中國一次升壓，得到的直流電就可能從 340V 升到 600V。太陽能逆變器之間也是一種同理。圖 2 展示了幾個部分高壓用戶超過 400V 的應(yīng)用開發(fā)實例。 TI 的 TMCS1100 和 TMCS1101 系列文化產(chǎn)品主要在同樣的 8 引腳 SOIC 封裝內(nèi)實現(xiàn) 600V 的工作生活隔離保護電壓，解決了其他兩個霍爾電流強度傳感器根據(jù)這一時期常見的問題。TMCS1100 系列重要產(chǎn)品創(chuàng)新提供了比業(yè)界評價標(biāo)準(zhǔn)（如 UL-1577 和DIN VDE V 0884-11）更高的隔離電壓和高壓政策持續(xù)一段時間的余量（margin），從而提高使得金融產(chǎn)品要求設(shè)計者無需教師為了獲得更高的余量逐漸增加教學(xué)設(shè)計的體積和成本。 我們國家通常情況下使用經(jīng)時擊穿（Time-Dependent Dielectric Breakdown, TDDB）來描述這樣一個核心器件的使用經(jīng)濟壽命和其所承受的電壓的關(guān)系。圖 3 是 TMCS1100 系列旅游產(chǎn)品的 TDDB 曲線，由圖可見其工作組織壽命預(yù)測區(qū)間遠(yuǎn)超 VDE標(biāo)準(zhǔn)的 26 年 + 20%的電壓余量。