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電流傳感器集成電路浪涌保護的重要性
提高高要求應用的可靠性和安全性
集成電流傳感器 (ICS) 通過提供緊湊、可靠和精確的解決方案，為電流測量和絕緣帶來了變革。電流傳感器 IC 技術的一個重要特點是能夠承受電涌，確保各種苛刻應用的安全性和連續性。隨著電壓和電流浪涌因標準的不斷發展而變得越來越頻繁，電流傳感器 IC 技術必須應對這些挑戰，以確保長期可靠性。
浪涌保護的挑戰
電涌的特點是電壓或電流突然驟增，可由雷擊、開關操作或內部系統波動等外部因素引起。這些電涌可能對敏感的電子設備造成嚴重危害，尤其是在工業、汽車和可再生能源領域，因為這些領域經常出現高電壓。
電流傳感器集成電路系統必須能夠承受這些高浪涌電壓，以確保其運行的完整性。高達 10 kV 至 20 kV 的浪涌電壓在工業應用中并不少見，尤其是在處理外部干擾產生的脈沖電壓時。因此，電流測量系統不僅要能承受典型的工作條件，還要能承受這些極端的瞬態過電壓。
太陽能逆變器中的控制回路功能可確保高效的能量轉換和系統穩定性，符合 UL 62109-1 標準
電流傳感器 IC： 浪涌保護的卓越解決方案
傳統的電流傳感器通常需要外部浪涌保護和絕緣組件，而 ICS 技術則將電流測量與增強絕緣集成在一起，提供了一體化的緊湊型解決方案。這種集成降低了系統的尺寸、復雜性和成本，同時確保系統能夠處理當今應用中常見的浪涌電壓。
集成電流傳感器產品必須滿足嚴格的絕緣標準，如 IEC 61000-4-5（浪涌抗擾度測試）和 IEC TS 62993 規范中概述的標準，這些標準目前正在將低電壓 (LV) 要求擴展到曾經被認為屬于中電壓 (MV) 范圍的電壓。正如 LEM 專家所指出的，即使是低電壓標準現在也在不斷演變，標準工業應用的浪涌絕緣電壓被推高至 10 kV，可再生能源系統的電壓甚至更高。
IEC 61010-2-030:2023
與主電源相連電路的沖擊電壓
未連接 CDN 時發電機輸出端的開路電壓波形（1,2/50 μs）
電流傳感器集成電路在 “浪涌保護 ”方面的主要優勢
- 強化絕緣： ICS 傳感器采用集成絕緣材料，可承受高達 10 kV 或更高的浪涌電壓，符合最新的行業標準。這種增強型絕緣材料可確保設備能夠承受最極端的尖峰電壓，而不會影響安全或性能。
- 設計緊湊： 將電流感應和浪涌保護功能整合到一個裝置中，使集成電流傳感器結構緊湊，減少了對額外外部元件的需求。這就簡化了系統設計，提高了空間利用效率。
- 可靠性更高： 電流傳感器 IC 對絕緣和電流感應進行了優化整合，從而減少了所需的元件數量，降低了浪涌條件下的故障率。這就提高了耐用性和可靠性，尤其是在電動汽車動力系統或工業電機驅動器等高壓力環境中。
- 成本效益高： 集成電流傳感器技術無需外部絕緣和浪涌保護元件，從而降低了系統的總體成本和復雜性。這與依賴多個外部元件提供浪涌保護的傳統系統相比，具有明顯優勢。
用于增強浪涌保護的電流傳感器集成電路用例
電流傳感器集成電路技術尤其適用于瞬態過壓和高浪涌條件下的應用。顯著的應用案例包括
電動汽車 (EV) 動力系統： 電動汽車中的高電壓環境，尤其是在再生制動期間，需要強大的浪涌保護以保障電流傳感系統的完整性。
工業電機驅動器： 頻繁的負載變化和電氣噪聲會導致電壓大幅波動。ICS 傳感器是確保浪涌保護無縫集成到這些系統中的理想選擇。
可再生能源系統： 太陽能逆變器和其他可再生能源設備經常暴露在雷電引起的浪涌電壓下。電流傳感器 IC 技術為保護這些系統免受高浪涌條件的影響提供了可靠的解決方案，可確保其持續運行。