霍爾式電流傳感器在風力發(fā)電中的應用

風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，而其是沒有公害的能源之一。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(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用風力發(fā)電，非常適合，大有可為。全球的風能約為2.74×109GW，其中可利用的風能為2×107GW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。風很早就被人們利用，以前主要是通過風車來抽水、磨面等，而新世紀，人們感興趣的是如何利用風來發(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(cè)網(wǎng)性能的好壞更是影響著整個風力發(fā)電系統(tǒng)的好壞，而作為小小的霍爾電流電壓傳感器在其中扮演著不可或缺的角色。

網(wǎng)側(cè)變換器的控制目標是：輸出直流電壓恒定且具有良好的動態(tài)響應能力；確保網(wǎng)側(cè)輸入電流正弦，功率因數(shù)接近1，其中輸入電流的控制是整個系統(tǒng)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質(zhì)是對變換器能量流動的有效控制，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。特點是：輸入電流和輸出電壓分開控制。電壓外環(huán)的輸出作為電流指令信號，電流內(nèi)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(nèi)環(huán)的存在，只要將電流指令限幅就自然達到過流保護的目的，這就是雙閉環(huán)控制的優(yōu)點。綜上所述，霍爾電壓傳感器在風力發(fā)電網(wǎng)側(cè)變換器起著非常重要的作用。

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)，消費類及通信類設備。

AH910系列內(nèi)部集成了一顆高精度、低噪聲的線性霍爾電路和一根低阻抗的主電流回路導線，當采樣電流流經(jīng)主電流回路時，其產(chǎn)生的磁場在霍爾電路上感應出相應的電信號，經(jīng)過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。

線性霍爾電路采用先進的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、動態(tài)失調(diào)消除電路和放大器輸出模塊。在無磁場的情況下，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之間隨磁場線性變化，線性度可達0.4%。

AH910內(nèi)部集成的動態(tài)失調(diào)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: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）輸出響應時間：4μs（典型值）；

（6）工作范圍內(nèi)穩(wěn)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，磁場參數(shù)不受外界壓力而偏移；

（10）ESD(HBM):5kV；

（11）工作溫度：-40℃～150℃；

（12）通過RoHS認證：（EU）2015/863。

應用領域

（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(tǒng)

（5）電流互感器

（6）開關(guān)電源

（7）過載保護裝