閉環電流傳感器在UPS上的應用

關鍵字：UPS 不間斷電源 閉環霍爾電流傳感器

前言：介紹了基于霍爾閉環原理， UPS的原理及分類，霍爾電流傳感器在UPS中的作用及如何選用霍爾電流傳感器。

1 UPS應用及分類

1.1 UPS作為英文縮寫有很多含義，電源類UPS的中文意思為“不間斷電源”，是英語“Uninterruptible Power Supply”的縮寫。為了保證任何情況下的正常供電，許多重要場合除工業電網正常供電外，還都需要配備不間斷供電設備。UPS電源是保障供電穩定和連續性的重要設備，其主機智能化程度高，儲能部分采用免維護蓄VRLA電池。

伊頓UPS 重要的機房都需要UPS保護

2 UPS的原理

在線式UPS原理圖

電能的存儲單元是一組或多組并聯的蓄電池組，在市電切斷的情況下迅速通過DC/AC逆變器輸出電流給負載。輸入的市電往往因為電網干擾的問題，并不是非常標準的正弦波形，而經過UPS的AC/DC/AC雙變換以后就可以輸出非常純凈的正弦波形了。

3.1 霍爾效應及霍爾器件

霍爾效應是霍爾技術應用的理論基礎，當通有小電流的半導體薄片置于磁場中時（如圖1），半導體內的載流子受洛倫茲力的作用發生偏轉，使半導體兩側產生電勢差，該電勢差即為霍爾電壓VH，VH與磁感應強度B及控制電流IC成正比，經過理論推算有式（1）關系。

VH=（RH/d）×B×IC（1）式中：B為磁感應強度；IC為控制電流；RH為霍爾系數；d為半導體厚度。

式（1）中，若保持控制電流IC不變，在一定條件下，可通過測量霍爾電壓推算出磁感應強度的大小，由此建立了磁場與電壓信號的聯系。根據這一關系式，人們研制出了用于測量磁場的半導體器件，即霍爾器件。

霍爾效應原理 霍爾閉環電流傳感器原理

當原邊電流Ip穿過帶有氣隙的聚磁環，放在氣隙中的霍爾元件會檢測到與電流大小成比例關系的磁通，并輸出小電壓信號，該電壓信號被放大器后驅動副繞組，該繞組形成的磁通與原邊電流形成的磁通正好矢量和為零，此時副邊線圈的Is電流能真實的反映原邊電流的波形及大小，Is=Ip/N ，N為副邊繞組的匝數。

開環霍爾電流傳感器的應用很廣泛，主要是有以下幾個重要特點：1.反應快 ,小于1uS，2.精度高 3.低溫漂4.線性度好

閉環電流傳感器外形

4. 霍爾閉環傳感器在UPS中的應用

閉環霍爾電流傳感器被用于測量輸出的電流，UPS控制器根據此電流進行反饋和保護。

5 結束語

越來越多的場合需要用電的絕對安全，比如半導體芯片制造行業，化工過程控制，信息指揮中心等，這些場合也會越來越多的選擇高可靠性的UPS做為后備電源。PAS閉環電流傳感器以優異的性能，比如低溫漂，反應速度快，線性度高，高精確度等特點被越來越多的UPS廠家所使用，成為和IGBT一樣的電力電子系統的核心產品。