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關(guān)鍵字：UPS 不間斷電源 閉環(huán)霍爾電流傳感器

前言：介紹了基于霍爾閉環(huán)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(yīng)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(yǔ)“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(chǎng)合除工業(yè)電網(wǎng)正常供電外，還都需要配備不間斷供電設(shè)備。UPS電源是保障供電穩(wěn)定和連續(xù)性的重要設(shè)備，其主機(jī)智能化程度高，儲(chǔ)能部分采用免維護(hù)蓄VRLA電池。

                                                                伊頓UPS                                                             重要的機(jī)房都需要UPS保護(hù)

2 UPS的原理

 在線式UPS原理圖

電能的存儲(chǔ)單元是一組或多組并聯(lián)的蓄電池組，在市電切斷的情況下迅速通過(guò)DC/AC逆變器輸出電流給負(fù)載。輸入的市電往往因?yàn)殡娋W(wǎng)干擾的問(wèn)題，并不是非常標(biāo)準(zhǔn)的正弦波形，而經(jīng)過(guò)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(yīng)及霍爾器件

霍爾效應(yīng)是霍爾技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)，當(dāng)通有小電流的半導(dǎo)體薄片置于磁場(chǎng)中時(shí)（如圖1），半導(dǎo)體內(nèi)的載流子受洛倫茲力的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使半導(dǎo)體兩側(cè)產(chǎn)生電勢(shì)差，該電勢(shì)差即為霍爾電壓VH，VH與磁感應(yīng)強(qiáng)度B及控制電流IC成正比，經(jīng)過(guò)理論推算有式（1）關(guān)系。

VH=（RH/d）×B×IC（1）式中：B為磁感應(yīng)強(qiáng)度；IC為控制電流；RH為霍爾系數(shù)；d為半導(dǎo)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(guò)測(cè)量霍爾電壓推算出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，由此建立了磁場(chǎng)與電壓信號(hào)的聯(lián)系。根據(jù)這一關(guān)系式，人們研制出了用于測(cè)量磁場(chǎng)的半導(dǎo)體器件，即霍爾器件。

                                                         霍爾效應(yīng)原理                                                      霍爾閉環(huán)電流傳感器原理

當(dāng)原邊電流Ip穿過(guò)帶有氣隙的聚磁環(huán)，放在氣隙中的霍爾元件會(huì)檢測(cè)到與電流大小成比例關(guān)系的磁通，并輸出小電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)被放大器后驅(qū)動(dòng)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(shí)副邊線圈的Is電流能真實(shí)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(shù)。

開(kāi)環(huán)霍爾電流傳感器的應(yīng)用很廣泛，主要是有以下幾個(gè)重要特點(diǎn)：1.反應(yīng)快 ,小于1uS，2.精度高 3.低溫漂4.線性度好

閉環(huán)電流傳感器外形

4. 霍爾閉環(huán)傳感器在UPS中的應(yīng)用

閉環(huán)霍爾電流傳感器被用于測(cè)量輸出的電流，UPS控制器根據(jù)此電流進(jìn)行反饋和保護(hù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

   越來(lái)越多的場(chǎng)合需要用電的絕對(duì)安全，比如半導(dǎo)體芯片制造行業(yè)，化工過(guò)程控制，信息指揮中心等，這些場(chǎng)合也會(huì)越來(lái)越多的選擇高可靠性的UPS做為后備電源。PAS閉環(huán)電流傳感器以優(yōu)異的性能，比如低溫漂，反應(yīng)速度快，線性度高，高精確度等特點(diǎn)被越來(lái)越多的UPS廠家所使用，成為和IGBT一樣的電力電子系統(tǒng)的核心產(chǎn)品。