霍爾式電流傳感器在風(fēng)力發(fā)電中的應用

風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來(lái)越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，而其是沒(méi)有公害的能源之一。而且它取之不盡，用之不竭。對于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區、山區和高原地帶，因地制宜地利用風(fēng)力發(fā)電，非常適合，大有可為。全球的風(fēng)能約為2.74×109GW，其中可利用的風(fēng)能為2×107GW，比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量還要大10倍。風(fēng)很早就被人們利用，以前主要是通過(guò)風(fēng)車(chē)來(lái)抽水、磨面等，而新世紀，人們感興趣的是如何利用風(fēng)來(lái)發(fā)電，以及如何才能發(fā)電量最大化。電流傳感器作為主要的檢測元件，在其中起到至關(guān)重要的作用 。而側網(wǎng)性能的好壞更是影響著(zhù)整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統的好壞，而作為小小的霍爾電流電壓傳感器在其中扮演著(zhù)不可或缺的角色。

網(wǎng)側變換器的控制目標是：輸出直流電壓恒定且具有良好的動(dòng)態(tài)響應能力；確保網(wǎng)側輸入電流正弦，功率因數接近1，其中輸入電流的控制是整個(gè)系統控制的關(guān)鍵所在，因為采用pwm整流器的目的是為了使輸入電流波形正弦化；其次，對輸入電流的有效控制的實(shí)質(zhì)是對變換器能量流動(dòng)的有效控制，也就控制了輸出電壓。

直接電流控制是一種通過(guò)對交流電流的直接控制而使其跟蹤給定電流信號的控制方法且具有非常優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能。

霍爾電壓傳感器檢測電壓、霍爾電流傳感器檢測電流，而其中的電壓電流雙閉環(huán)控制，目前應用廣泛。特點(diǎn)是：輸入電流和輸出電壓分開(kāi)控制。電壓外環(huán)的輸出作為電流指令信號，電流內環(huán)則控制輸入電流，而且也起到了改善控制對象的作用，由于電流內環(huán)的存在，只要將電流指令限幅就自然達到過(guò)流保護的目的，這就是雙閉環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，霍爾電壓傳感器在風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)側變換器起著(zhù)非常重要的作用。

西安中科阿爾法電子科技有限公司的AH910是一款高性能霍爾效應電流傳感器，可以更為有效地測量交流（AC）或者直流（DC）電流，可廣泛應用于工業(yè)，消費類(lèi)及通信類(lèi)設備。

AH910系列內部集成了一顆高精度、低噪聲的線(xiàn)性霍爾電路和一根低阻抗的主電流回路導線(xiàn)，當采樣電流流經(jīng)主電流回路時(shí)，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)在霍爾電路上感應出相應的電信號，經(jīng)過(guò)信號處理電路輸出電壓信號，使得產(chǎn)品輸出嚴格地與被測電流值成比例。

線(xiàn)性霍爾電路采用先進(jìn)的BCDMOS制程生產(chǎn)，其中包含了高靈敏度霍爾傳感器、霍爾信號預放大器、高精度霍爾溫度補償單元、振蕩器、動(dòng)態(tài)失調消除電路和放大器輸出模塊。在無(wú)磁場(chǎng)的情況下，電流傳感器靜態(tài)輸出為2.5V固定電壓或50%VCC。在電源電壓5V條件下，傳感器靜態(tài)輸出可以在0.2～4.8V之間隨磁場(chǎng)線(xiàn)性變化，線(xiàn)性度可達0.4%。

AH910內部集成的動(dòng)態(tài)失調消除電路使傳感器的靈敏度不受外界壓力和IC封裝應力的影響。AH910提供SOP8封裝，工作溫度范圍-40～150℃，符合RoHS標準。

產(chǎn)品功能

（1）靜態(tài)共模輸出點(diǎn):2.5V或者50%VCC

（2）測量范圍寬：5A/10A/20A/30A/40A/50A

（3）隔離電壓：2500V

（4）高帶寬：120kHz；

（5）輸出響應時(shí)間：4μs（典型值）；

（6）工作范圍內穩定度：1.5%@25℃～150℃；1%@-40℃～25℃；

（7）低噪聲模擬信號通路；

（8）抗干擾能力強；

（9）抗機械應力強，磁場(chǎng)參數不受外界壓力而偏移；

（10）ESD(HBM):5kV；

（11）工作溫度：-40℃～150℃；

（12）通過(guò)RoHS認證：（EU）2015/863。

應用領(lǐng)域

（1）逆變器電流檢測

（2）電機相位電流檢測（電機控制）

（3）光伏逆變器

（4）蓄電池負載檢測系統

（5）電流互感器

（6）開(kāi)關(guān)電源

（7）過(guò)載保護裝