芯森電子電流傳感器在大功率電源系統(tǒng)中的應(yīng)用案例

項目背景

在當(dāng)今工業(yè)自動化與新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的時代，大功率電源系統(tǒng)作為核心能源供應(yīng)裝置，其穩(wěn)定性和效率至關(guān)重要。特別是在高端裝備制造、新能源發(fā)電等領(lǐng)域，對大功率電源系統(tǒng)的電流監(jiān)測精度和實時性提出了極高要求。2024 年 6 月，芯森電子接觸到一家專注于大型工業(yè)設(shè)備制造的企業(yè)，該企業(yè)正在研發(fā)新一代智能工業(yè)設(shè)備，其配套的大功率電源系統(tǒng)（涵蓋工業(yè)開關(guān)電源 SMPS 及太陽能逆變器等）急需升級電流監(jiān)測方案，以提升設(shè)備性能和安全性。

二、應(yīng)用場景與需求分析

（一）應(yīng)用場景

工業(yè)開關(guān)電源（SMPS）：為工業(yè)設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的直流電源，確保設(shè)備在復(fù)雜工況下正常運(yùn)行。

太陽能逆變器：將太陽能電池板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并入電網(wǎng)或為負(fù)載供電，實現(xiàn)太陽能的高效利用。

（二）檢測需求

負(fù)載電流監(jiān)測：在工業(yè)開關(guān)電源中，負(fù)載電流范圍通常在 15 - 40A，需要實時、準(zhǔn)確地監(jiān)測電流大小，以實現(xiàn)動態(tài)穩(wěn)壓和過流保護(hù)，防止因電流異常導(dǎo)致設(shè)備損壞。

功率點跟蹤（MPPT）優(yōu)化：在太陽能逆變器中，精確檢測電流（10 - 35A）對于優(yōu)化太陽能板的功率點跟蹤至關(guān)重要，可顯著提升能源轉(zhuǎn)換效率，降低發(fā)電成本。

芯森電子解決方案

（一）產(chǎn)品選型

芯森電子為該客戶量身定制了一套基于高精度電流傳感器的電力監(jiān)測解決方案。針對工業(yè)開關(guān)電源和太陽能逆變器的不同需求，選用了以下兩個系列的核心產(chǎn)品：

CS3A系列閉環(huán)霍爾電流傳感器：用于工業(yè)開關(guān)電源的負(fù)載電流監(jiān)測。該傳感器采用穩(wěn)定的霍爾效應(yīng)原理，具有高精度（精度可達(dá)±0.3%FS）、寬測量范圍（0 - 100A 可滿足當(dāng)前及未來升級需求）、良好的線性度和抗干擾能力。

AN5V系列電流傳感器：專門為太陽能逆變器的功率點跟蹤優(yōu)化設(shè)計。該傳感器具有高靈敏度、快速響應(yīng)的特點，能夠精確測量 10 - 35A 范圍內(nèi)的電流變化，為 MPPT 算法提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，助力提升太陽能發(fā)電效率。

（二）方案設(shè)計

傳感器安裝布局：芯森電子的技術(shù)團(tuán)隊與客戶的設(shè)計研發(fā)人員進(jìn)行了深入溝通，詳細(xì)了解了大功率電源系統(tǒng)的架構(gòu)、設(shè)備布局以及監(jiān)測需求。在工業(yè)開關(guān)電源的輸出端，合理安裝 CS3A系列霍爾電流傳感器，確保能夠準(zhǔn)確采集負(fù)載電流；在太陽能逆變器的直流輸入端和交流輸出端，分別安裝 AN5V 系列電流傳感器，以實現(xiàn)對電流的全面監(jiān)測。

系統(tǒng)集成：制定了詳細(xì)的系統(tǒng)集成計劃，確保傳感器與客戶的現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)無縫對接。通過優(yōu)化布線方案，減少信號干擾，提高數(shù)據(jù)傳輸的穩(wěn)定性和可靠性。

（三）實施過程

樣品提供與測試：2024 年 8 月，芯森電子向客戶提供了 CS3A 系列和 AN5V 系列電流傳感器的樣品，并配合客戶完成了前期樣品測試環(huán)節(jié)。在測試過程中，模擬了各種實際工況下的電流變化，驗證了傳感器的精度、穩(wěn)定性和響應(yīng)速度，均達(dá)到了客戶的預(yù)期要求。

批量生產(chǎn)與交付：經(jīng)過樣品測試驗證后，客戶對芯森電子的產(chǎn)品和解決方案給予了高度認(rèn)可。2025年，客戶正式下單，芯森電子迅速組織生產(chǎn)，確保按時交付。

項目成果與效益

（一）提升設(shè)備性能

通過安裝芯森電子的電流傳感器，客戶的大功率電源系統(tǒng)實現(xiàn)了對電流的實時、精確監(jiān)測。在工業(yè)開關(guān)電源中，動態(tài)穩(wěn)壓和過流保護(hù)功能得到了有效加強(qiáng)，設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性顯著提高，減少了因電流異常導(dǎo)致的停機(jī)時間，提高了生產(chǎn)效率。在太陽能逆變器中，MPPT 算法的優(yōu)化使得太陽能板的發(fā)電效率提升了 8% - 12%，為客戶帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）增強(qiáng)電氣安全

電流傳感器的實時監(jiān)測功能能夠及時發(fā)現(xiàn)電流異常波動和漏電隱患。當(dāng)電流超過設(shè)定閾值時，傳感器立即向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送報警信號，提醒運(yùn)維人員及時采取措施，避免了因電氣故障引發(fā)的安全事故，保障了設(shè)備和人員的安全。

（三）客戶滿意度提升

芯森電子專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和高效的服務(wù)贏得了客戶的高度贊譽(yù)?？蛻舯硎荆旧娮拥慕鉀Q方案不僅滿足了他們當(dāng)前的需求，還為未來的設(shè)備升級和擴(kuò)展提供了有力支持。雙方建立了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系，為后續(xù)的合作項目奠定了堅實基礎(chǔ)。

總結(jié)

芯森電子憑借其專業(yè)的技術(shù)實力、豐富的行業(yè)經(jīng)驗和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品服務(wù)，成功為大功率電源系統(tǒng)提供了高效、可靠的電流監(jiān)測解決方案。通過本案例可以看出，在大功率電源系統(tǒng)領(lǐng)域，精確的電流監(jiān)測對于提升設(shè)備性能、保障電氣安全具有重要意義。芯森電子將繼續(xù)致力于電流電壓傳感器的研發(fā)和創(chuàng)新，為客戶提供更多優(yōu)質(zhì)的解決方案，助力工業(yè)自動化和新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。