當(dāng)今的高壓系統(tǒng)（例如電動汽車、儲能系統(tǒng)和分布式太陽能應(yīng)用）搭載了許多現(xiàn)代化傳感器。這些傳感器能夠更準(zhǔn)確、更快速、更可靠地檢測周圍的環(huán)境，在助力加速使用可再生能源方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。高電壓既是電氣化趨勢的結(jié)果，也是電氣化趨勢的前提。要在低壓系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更高的功率，則需要更高的電流。然而，增加電流的過程中，更多電能會轉(zhuǎn)化為熱能耗散，不如增加電壓有效。

　　德州儀器傳感器部門經(jīng)理 Jason Cole 表示：“在任何需要更高功率的系統(tǒng)中，我們會選擇增加電壓，以降低總體損耗。”

　　簡化精確檢測

　　精確的電流檢測技術(shù)有助于充分發(fā)揮高壓系統(tǒng)效率的潛能，這在電動汽車充電和光伏逆變器應(yīng)用中至關(guān)重要。然而，截至目前，高精度傳感器要么價格昂貴，要么需要執(zhí)行大量的校準(zhǔn)工作，這使得工程師必須在增加系統(tǒng)成本和接受不太準(zhǔn)確的讀數(shù)之間做出權(quán)衡，而后者會導(dǎo)致系統(tǒng)效率低下。

　　例如，電動汽車可能必須以慢于電池包可處理的速度充電，而駕駛員只能被迫等待。在家用太陽能系統(tǒng)中，精度不準(zhǔn)確可能會導(dǎo)致儲能衰減，或無法將電能回銷給電網(wǎng)，從而削弱可再生能源投資的成本優(yōu)勢。

　　德州儀器溫度和濕度傳感器產(chǎn)品部負(fù)責(zé)人 Kumar Parthasarathy 表示：“如果不具備快速且準(zhǔn)確的測量能力，常見策略是通過增加裕度，在非理想性能下運(yùn)行系統(tǒng)?！?/p>

　　另一方面，可直接在高壓電路上運(yùn)行的準(zhǔn)確且易用的傳感器（比如德州儀器的 TMCS1123 霍爾效應(yīng)電流傳感器）對于高壓系統(tǒng)來說至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈兛梢愿焯峁┚_讀數(shù)，助力太陽能電池板或電動汽車設(shè)計人員加快創(chuàng)新，從而更高效地生產(chǎn)、傳輸、儲存和消耗能源。

　　傳感器為高壓系統(tǒng)保駕護(hù)航

　　在電氣系統(tǒng)中，廢熱會縮短元件的壽命并降低其可靠性。在高壓環(huán)境下，過熱還會對人體和財產(chǎn)造成危害。了解產(chǎn)生過多熱量的根源有助于在發(fā)生問題之前揭示潛在的危險情況，例如電動汽車充電器和充電端口正常磨損造成的鐵銹所產(chǎn)生的過剩熱量。

　　設(shè)計人員在高壓系統(tǒng)中使用傳統(tǒng)低壓傳感器時，無法直接測量，而是必須將這些傳感器放置在遠(yuǎn)離熱源的位置，并推測實(shí)時溫度。這種方法的效果并不理想。當(dāng)輻射熱到達(dá)幾厘米之外的傳感器時，熱源的實(shí)際溫度可能會更高，容易造成 10 秒以上的延遲。在這關(guān)鍵的幾秒鐘內(nèi)，過熱可能就會損壞元件或造成人員傷害。

　　為了向工程師提供更加準(zhǔn)確和可靠的數(shù)據(jù)，德州儀器在傳感器技術(shù)方面不斷創(chuàng)新。我們的全新溫度傳感器 ISOTMP35B 可以直接在高壓電路上運(yùn)行，允許設(shè)計人員將其放置在接近熱源的位置，并更快速地獲取準(zhǔn)確讀數(shù)。傳統(tǒng)的硅金屬氧化物半導(dǎo)體 FET （MOSFET） 不適合圖騰柱 PFC，原因在于 MOSFET 的體二極管具有非常高的反向恢復(fù)電荷，會導(dǎo)致高功率損耗和擊穿損壞的風(fēng)險。SiC 功率 MOSFET 與硅相比有了微小改進(jìn)，固有體二極管的反向恢復(fù)電荷較低。

　　通過更好的檢測實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的電池管理

　　電動汽車是清潔能源未來不可或缺的一部分，全新的高壓傳感器在提升電池管理系統(tǒng)效率方面發(fā)揮著重要作用。提升電動汽車電池包的充電效率意味著，汽車可以在滿電狀態(tài)下多行駛幾十公里。

　　Jason 說道：“這無疑是現(xiàn)代汽車?yán)m(xù)航能力的體現(xiàn)。電能從充電器傳輸?shù)诫姵?，然后輸出到電機(jī)。如果只是簡單地將電能傳輸?shù)诫姍C(jī)，就會造成電能流失，進(jìn)而出現(xiàn)問題?！?/p>

　　電動汽車電池配備成百上千個電芯，可承受高達(dá) 800V 的電壓，但即使是一個電芯出現(xiàn)過充或虧電問題，由此導(dǎo)致的損害也足以影響整體電池性能和可靠性。我們的電池監(jiān)測器等器件可提供關(guān)于電池包中每個電芯的電壓電平的更準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，幫助電池管理系統(tǒng)彌補(bǔ)峰值性能的不足之處。

　　德州儀器電池管理系統(tǒng)解決方案部營銷經(jīng)理 Taylor Vogt 說：“避免過充和虧電可以讓電池電芯更加健康，還可以延長電池包壽命。向用戶準(zhǔn)確展示電池電量，實(shí)現(xiàn)更好的性能、減少行駛里程焦慮、提供更好的整體消費(fèi)者體驗(yàn)?！?/p>

　　要通過電氣化發(fā)揮出更高效率以及更可靠資源使用所帶來的全部優(yōu)勢，高壓器件必須安全可靠，并能在生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化、傳輸和存儲能源時以峰值效率運(yùn)行。利用更好的檢測技術(shù)來避免設(shè)計妥協(xié)和提升實(shí)際性能只是冰山一角，我們會持續(xù)幫助高壓設(shè)計人員更好地滿足消費(fèi)者需求和實(shí)現(xiàn)符合峰值性能、效率和充電時間期望的系統(tǒng)，從而打造更可持續(xù)的未來。

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