クローズループ電流センサー
- ドライブ用周波数コンバーター
- 太陽光発電インバーター
- 風力発電コンバーター
- e-モビリティ用充電ステーション
- 溶接用インバーター
- スイッチング電源
- ロボット
規格および規制
VACのセンサーは IEC 61800-5-1 “Adjustable speed electrical power drive systems”に準拠して設計されています. しかしながら、このセンサーはEN 50178 “Electronic equipment for use in power installations” や EN 62109 “Safety of power converters for use in photovoltaic power systems”のような他の規格の多くの要求も満たしています。. さらに、標準製品はUL508, “Industrial Control Equipment”に準拠したUL(Underwriters Laboratories)認証を受けています。 カテゴリーは NMTR2 (Component – Power Circuit and Motor – mounted Apparatus)です。Files E317483 および E169721にVACセンサーがあります。.
バリデーションおよび型式テスト
新しく作られたシリーズ全てに対して、徹底的な型式テストおよびバリーデーションが行われます。型式テストの規準はデータシートの “Electrical data: (investigated by type testing)” および “Routine tests”に記載されています. また次のようなバリデーションを行います:高湿環境に設置、高湿環境での温度サイクル、急速温度変化、繰り返しon/offサイクル、正弦振動、連続ショック、はんだ付け性およびはんだ耐熱性試験
VAC クローズループ電流センサーの動作原理
測定対象の電流 IP によりな磁性コア内に磁束が生じます。センサーエレクトロニクスにより補償電流 IS を介して逆方向の磁束が生じ、磁束の和をゼロに制御します。これはコアのエアギャップに配置した磁界プローブにより行われます。数kHz以上の周波数で、一次巻線、磁気コア、二次巻線からなる磁気システムは、電気回路とは無関係に電流トランスとして機能します。
補償電流は、一次電流を二次巻線の巻数で割ったものに相当します。測定抵抗から電圧を得ることができます。クローズループ電流センサーの主な利点は、短い立ち上がり時間および広帯域に加え、その高い測定精度です。 磁気プローブを備えたVACクローズループ電流センサーは、ホール素子を用いたセンサーに比べ、アプリケーションの全温度範囲にわたってさらに高い精度を実現します。
電流波形
パワーエレクトロニクスで測定される動作電流は、原則として、直流または最大数100Hzの大振幅の交流電流です。 これらの電流はパワー半導体のスイッチング電流によって重畳され、1桁から2桁のkHzの範囲に達し、3桁の範囲までの高調波をもちます。振幅は非常に小さいです。VACの電流センサーはこのような電流のための設計となっています。 高周波成分の振幅が恒常的に非常に大きい場合、センサーコアの過度の発熱が起こる可能性があります。そのため、測定する電流のレベルとは別に、その波形も損失ひいてはセンサーの発熱に影響を与えます。
一次側開口部を有する電流センサーにおける一次導体の位置決め
補償センサーでは、一次電流によって発生した磁束がセンサーコアで検出され、極性を反転させた大きさの等しい磁束によって補償されます。 VACのセンサーは磁気的に非常に堅牢に設計されていますが、 この測定原理を理想的に機能させるためには、磁気回路中の導体の位置や、磁気回路およびゼロ磁場プローブ・センサーに対する外部通電導体の相対的な位置に依存する部分があります。電流の振幅および周波数も重要です。その結果、センサーの動的特性や、大振幅時の測定精度に影響を及ぼす可能性があり、発熱の可能性もあります。導体をセンサー開口部の中央に配置し、電流センサーの周囲に大電流を流す導体がないようにすれば、最良の結果が得られます。詳細はお問い合わせください。
伝導・放射エミッション
非常に不利な条件下では、干渉信号からの照射がセンサーに影響を与える可能性があります。低周波や中周波の干渉は、例えば、パワーチョークやトランスからの磁界によるものです。通常、数百MHzの高周波干渉は、センサーに直接、または接続リード線を介して入る可能性があります。電流センサーが被る高周波の影響が、アプリケーションに実際に何らかの影響をもたらすかどうかは、例えば筐体のシールド設計に左右されます。各種シリーズのVAC電流センサは、IEC 61000-4-3: 2010に準拠した電磁適合性試験を順次実施しています。 現在の試験状況については、お問い合わせください。
オフセット・リップル
VACセンサーの原理上、内部プローブ信号の残留成分を完全には抑制できません。この信号の周波数は400kHz以上です。それはゼロ対称であり、少なくとも1周期にわたって積分すれば測定精度に影響は与えません。さらに、シンプルなローパスフィルター(測定抵抗に並列のコンデンサー)でさらに低減することができます。 VACのデータ・シートに記載されているいわゆる「オフセット・リップル」iOSSは、実際にはオフセットではありません。
リファレンス電圧 VREF in/out
リファレンス・ピン VREF は入力または出力として使用することもできます。これにより、内部で生成された基準 REFOUT を出力としてルーティングしたり、 外部基準 REFIN をセンサーの入力として接続することができます。出力電圧 VOUT は、GNDに対してではなく、REFOUT 出力に接続された正確なリファレンスに対して差動的に評価することを推奨します。そうすることで、電流センサーのオフセット値を最も小さくすることができます。
- ドライブ用周波数コンバーター
- 太陽光発電インバーター
- 風力発電コンバーター
- e-モビリティ用充電ステーション
- 溶接用インバーター
- スイッチング電源
- ロボット
規格および規制
VACのセンサーは IEC 61800-5-1 “Adjustable speed electrical power drive systems”に準拠して設計されています. しかしながら、このセンサーはEN 50178 “Electronic equipment for use in power installations” や EN 62109 “Safety of power converters for use in photovoltaic power systems”のような他の規格の多くの要求も満たしています。. さらに、標準製品はUL508, “Industrial Control Equipment”に準拠したUL(Underwriters Laboratories)認証を受けています。 カテゴリーは NMTR2 (Component – Power Circuit and Motor – mounted Apparatus)です。Files E317483 および E169721にVACセンサーがあります。.
バリデーションおよび型式テスト
新しく作られたシリーズ全てに対して、徹底的な型式テストおよびバリーデーションが行われます。型式テストの規準はデータシートの “Electrical data: (investigated by type testing)” および “Routine tests”に記載されています. また次のようなバリデーションを行います:高湿環境に設置、高湿環境での温度サイクル、急速温度変化、繰り返しon/offサイクル、正弦振動、連続ショック、はんだ付け性およびはんだ耐熱性試験
VAC クローズループ電流センサーの動作原理
測定対象の電流 IP によりな磁性コア内に磁束が生じます。センサーエレクトロニクスにより補償電流 IS を介して逆方向の磁束が生じ、磁束の和をゼロに制御します。これはコアのエアギャップに配置した磁界プローブにより行われます。数kHz以上の周波数で、一次巻線、磁気コア、二次巻線からなる磁気システムは、電気回路とは無関係に電流トランスとして機能します。
補償電流は、一次電流を二次巻線の巻数で割ったものに相当します。測定抵抗から電圧を得ることができます。クローズループ電流センサーの主な利点は、短い立ち上がり時間および広帯域に加え、その高い測定精度です。 磁気プローブを備えたVACクローズループ電流センサーは、ホール素子を用いたセンサーに比べ、アプリケーションの全温度範囲にわたってさらに高い精度を実現します。
電流波形
パワーエレクトロニクスで測定される動作電流は、原則として、直流または最大数100Hzの大振幅の交流電流です。 これらの電流はパワー半導体のスイッチング電流によって重畳され、1桁から2桁のkHzの範囲に達し、3桁の範囲までの高調波をもちます。振幅は非常に小さいです。VACの電流センサーはこのような電流のための設計となっています。 高周波成分の振幅が恒常的に非常に大きい場合、センサーコアの過度の発熱が起こる可能性があります。そのため、測定する電流のレベルとは別に、その波形も損失ひいてはセンサーの発熱に影響を与えます。
一次側開口部を有する電流センサーにおける一次導体の位置決め
補償センサーでは、一次電流によって発生した磁束がセンサーコアで検出され、極性を反転させた大きさの等しい磁束によって補償されます。 VACのセンサーは磁気的に非常に堅牢に設計されていますが、 この測定原理を理想的に機能させるためには、磁気回路中の導体の位置や、磁気回路およびゼロ磁場プローブ・センサーに対する外部通電導体の相対的な位置に依存する部分があります。電流の振幅および周波数も重要です。その結果、センサーの動的特性や、大振幅時の測定精度に影響を及ぼす可能性があり、発熱の可能性もあります。導体をセンサー開口部の中央に配置し、電流センサーの周囲に大電流を流す導体がないようにすれば、最良の結果が得られます。詳細はお問い合わせください。
伝導・放射エミッション
非常に不利な条件下では、干渉信号からの照射がセンサーに影響を与える可能性があります。低周波や中周波の干渉は、例えば、パワーチョークやトランスからの磁界によるものです。通常、数百MHzの高周波干渉は、センサーに直接、または接続リード線を介して入る可能性があります。電流センサーが被る高周波の影響が、アプリケーションに実際に何らかの影響をもたらすかどうかは、例えば筐体のシールド設計に左右されます。各種シリーズのVAC電流センサは、IEC 61000-4-3: 2010に準拠した電磁適合性試験を順次実施しています。 現在の試験状況については、お問い合わせください。
オフセット・リップル
VACセンサーの原理上、内部プローブ信号の残留成分を完全には抑制できません。この信号の周波数は400kHz以上です。それはゼロ対称であり、少なくとも1周期にわたって積分すれば測定精度に影響は与えません。さらに、シンプルなローパスフィルター(測定抵抗に並列のコンデンサー)でさらに低減することができます。 VACのデータ・シートに記載されているいわゆる「オフセット・リップル」iOSSは、実際にはオフセットではありません。
リファレンス電圧 VREF in/out
リファレンス・ピン VREF は入力または出力として使用することもできます。これにより、内部で生成された基準 REFOUT を出力としてルーティングしたり、 外部基準 REFIN をセンサーの入力として接続することができます。出力電圧 VOUT は、GNDに対してではなく、REFOUT 出力に接続された正確なリファレンスに対して差動的に評価することを推奨します。そうすることで、電流センサーのオフセット値を最も小さくすることができます。
製品一覧 - 標準クローズループ電流センサー
<p>製品</p> | Download | IPN,rms [A] | max. Measuring Range [A] | Turns Ratio | Ambient Temperature [°C] | Supply Voltage [V] | Mounting Type | Primary Conductor Design | Output Variable |
VREF Pin? |
f [kHz] |
X [%] |
supplyVoltage |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
4646-X652 | 15 75 5 | +/- 51 +/- 25 +/- 17 | 1 : 2000 2 : 2000 3 : 2000 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | N/A | 200 | 0.7 | +5 | |
4646-X651 | 25 12 8 | +/- 85 +/- 42 +/- 28 | 1 : 2000 2 : 2000 3 : 2000 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | N/A | 200 | 0.7 | +5 | |
4646-X654 | 50 12 8 | +/- 150 +/- 75 +/- 50 | 1 : 1400 2 : 1400 3 : 1400 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | N/A | 200 | 0.7 | +5 | |
4646-X662 | 15 7.5 5 | +/- 51 +/- 25 +/- 17 | 1 : 2000 2 : 2000 3 : 2000 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 200 | 0.7 | +5 | |
4640-X100 | 1000 | +/- 1340 @ 10 Ohm | 1 : 5000 | +85 | +/-15 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 100 | 0.4 | +/- 15 | |
4646-X100 | 100 100 | +/- 235 +/- 180 | 1: 1000 1: 1000 | +85 +85 | +/- 12 +/- 15 | pcb mounting | primary conductor opening | I | N/A | 200 | 0.5 | +/- 12 | |
4646-X763 | 6 3 1.5 | +/- 20 +/- 10 +/- 5 | 1 : 2000 2 : 2000 3 : 2000 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 200 | 0.7 | +5 | |
4646-X761 | 25 12 6 | +/- 85 +/- 42 +/- 21 | 1 : 2000 2 : 2000 3 : 2000 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 200 | 0.7 | +5 | |
4646-X460 | 50 25 17 | +/- 150 +/- 75 +/- 50 | 1 : 1400 2 : 1400 3 : 1400 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 100 | 0.7 | +5 | |
4646-X400 | 25 10 8 | +/- 130 +/- 65 +/- 43 | 1 : 1000 2 : 1000 3 : 1000 | +85 +85 +85 | +/- 12..15 +/- 12..15 +/- 12..15 | pcb mounting | integrated primaries | I | N/A | 200 | 0.5 | +/- 12..15 | |
4646-X410 | 50 20 15 | +/- 128 +/- 64 +/- 43 | 1 : 1000 2 : 1000 3 : 1000 | +85 +85 +85 | +/- 12..15 +/- 12..15 +/- 12..15 | pcb mounting | integrated primaries | I | N/A | 200 | 0.5 | +/- 12..15 | |
4646-X412 | 100 35 25 | +/- 175 +/- 82 +/- 58 | 1 : 2000 2 : 2000 3 : 2000 | +85 +85 +85 | +/- 12..15 +/- 12..15 +/- 12..15 | pcb mounting | integrated primaries | I | N/A | 200 | 0.5 | +/- 12..15 | |
4646-X413 | 100 35 25 | +/- 208 +/- 104 +/- 69 | 1 : 1500 2 : 1500 3 : 1500 | +85 +85 +85 | +/- 12..15 +/- 12..15 +/- 12..15 | pcb mounting | integrated primaries | I | N/A | 200 | 0.5 | +/- 12..15 | |
4646-X300 | 25 12 8 6 5 | +/- 85 +/- 43 +/- 28 +/- 21 +/- 17 | 1 : 1000 2 : 1000 3 : 1000 4 : 1000 5 : 1000 | +85 +85 +85 +85 +85 | +/- 12..15 +/- 12..15 +/- 12..15 +/- 12..15 +/- 12..15 | pcb mounting | integrated primaries | I | N/A | 200 | 0.5 | +/- 12..15 | |
4647-X663 | 6 3 2 | +/- 20 +/- 10 +/- 7 | 1 : 2000 2 : 2000 3 : 2000 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 200 | 0.7 | +5 | |
4647-X662 | 15 7.5 5 | +/- 51 +/- 25 +/- 17 | 1 : 2000 2 : 2000 3 : 2000 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 200 | 0.7 | +5 | |
4647-X661 | 25 12 8 | +/- 85 +/- 42 +/- 28 | 1 : 2000 2 : 2000 3 : 2000 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 200 | 0.7 | +5 | |
4647-X664 | 50 12 8 | +/- 150 +/- 75 +/- 50 | 1 : 1400 2 : 1400 3 : 1400 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 200 | 0.7 | +5 | |
4647-X763 | 6 3 1.5 | +/- 20 +/- 10 +/- 5 | 1 : 2000 2 : 2000 3 : 2000 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 200 | 0.7 | +5 | |
4647-X762 | 15 7.5 3.75 | +/- 51 +/- 25,5 +/- 12,5 | 1 : 2000 2 : 2000 3 : 2000 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 200 | 0.7 | +5 | |
4647-X761 | 25 12 6 | +/- 85 +/- 42 +/- 21 | 1 : 2000 2 : 2000 3 : 2000 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 200 | 0.7 | +5 | |
4647-X764 | 50 12 6 | +/- 150 +/- 75 +/- 37,5 | 1 : 1400 2 : 1400 3 : 1400 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 200 | 0.7 | +5 | |
4647-X460 | 50 25 17 | +/- 150 +/- 75 +/- 50 | 1 : 1400 2 : 1400 3 : 1400 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 100 | 0.7 | +5 | |
4647-X461 | 100 50 33 | +/- 200 +/- 100 +/- 66 | 1 : 1100 2 : 1100 3 : 1100 | +85 +85 +85 | +5 +5 +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 100 | 0.7 | +5 | |
4648-X400 | 25 10 8 | +/- 130 +/- 65 +/- 43 | 1 : 1000 2 : 1000 3 : 1000 | +85 +85 +85 | +/-12..15 +/-12..15 +/-12..15 | pcb mounting | integrated primaries | I | N/A | 200 | 0.5 | +/- 12..15 | |
4648-X300 | 25 12 8 6 5 | +/- 85 +/- 43 +/- 28 +/- 21 +/- 17 | 1 : 1000 2 : 1000 3 : 1000 4 : 1000 5 : 1000 | +85 +85 +85 +85 +85 | +/-12..15 +/-12..15 +/-12..15 +/-12..15 +/-12..15 | pcb mounting | integrated primaries | I | N/A | 200 | 0.5 | +/- 12..15 | |
4646-X111 | 100 100 | +/- 188 +/- 236 | 1 : 2000 1 : 2000 | +85 +85 | +/- 12 +/- 15 | pcb mounting | integrated primaries | I | N/A | 200 | 0.5 | +/- 12 | |
4646-X101 | 100 100 | +/- 188 +/- 236 | 1 : 2000 1 : 2000 | +85 +85 | +/- 12 +/- 15 | pcb mounting | primary conductor opening | I | N/A | 200 | 0.5 | +/- 12 | |
4646-X112 | 100 100 | +/- 235 +/- 180 | 1 : 1000 1 : 1000 | +85 +85 | +/- 12 +/- 15 | pcb mounting | integrated primaries | I | N/A | 200 | 0.5 | +/- 12 | |
4646-X161 | 50 | +/- 172 | 1 : 1000 | +85 | +5 | pcb mounting | primary conductor opening | U | 1 | 100 | 1 | +5 | |
4646-X200 | 125 125 | +/- 201 +/- 214 | 1 : 1000 1 : 1000 | +85 +85 | +/- 12 +/- 15 | pcb mounting | primary conductor opening | I | N/A | 100 | 0.5 | +/- 12 | |
4646-X201 | 200 200 | +/- 305 +/- 390 | 1 : 2000 1 : 2000 | +85 +85 | +/- 12 +/- 15 | pcb mounting | primary conductor opening | I | N/A | 100 | 0.5 | +/- 12 | |
4647-X260 | 150 | +/- 270 | 1 : 1100 | +85 | +5 | pcb mounting | primary conductor opening | U | N/A | 100 | 0.7 | +5 | |
4647-X261 | 100 | +/- 270 | 1 : 1100 | +85 | +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | N/A | 100 | 0.7 | +5 | |
4647-X160 | 100 | +/- 230 | 1 : 1000 | +85 | +5 | pcb mounting | primary conductor opening | U | 1 | 100 | 1 | +5 | |
4647-X161 | 50 | +/- 172 | 1 : 1000 | +85 | +5 | pcb mounting | primary conductor opening | U | 1 | 100 | 1 | +5 | |
4648-X052 | 500 | +/- 700 @ 10 Ohm | 1 : 2000 | +85 | +/-15 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 50 | 0.4 | +/- 15 | |
4648-X053 | 500 | +/- 700 @ 10 Ohm | 1 : 2000 | +85 | +/-15 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 50 | 0.4 | +/- 15 | |
4648-X054 | 700 400 | +/- 1250 @ 10 Ohm +/- 1250 @ 10 Ohm | 1 : 3000 1 : 3000 | +70 +85 | +/-15 +/-15 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 50 | 0.4 | +/- 15 | |
4644-X056 | 500 | +/- 1000 @ 10 Ohm | 1 : 3000 | +75 | +/-24 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 50 | 0.4 | +/- 24 | |
4640-X101 | 1000 | +/- 1340 @ 10 Ohm | 1 : 5000 | +85 | +/-15 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 100 | 0.4 | +/- 15 | |
4640-X102 | 1000 | +/- 1340 @ 10 Ohm | 1 : 5000 | +85 | +/-15 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 100 | 0.4 | +/- 15 | |
4640-X150 | 1000 | +/- 2150 @ 10 Ohm | 1 : 5000 | +85 | +/-24 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 100 | 0.4 | +/- 24 | |
4640-X151 | 1000 | +/- 2150 @ 10 Ohm | 1 : 5000 | +85 | +/-24 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 100 | 0.4 | +/- 24 | |
4640-X152 | 1000 | +/- 2150 @ 10 Ohm | 1 : 5000 | +85 | +/-24 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 100 | 0.4 | +/- 24 | |
4640-X154 | 1000 | +/- 2150 @ 10 Ohm | 1 : 5000 | +85 | +/-24 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 100 | 0.4 | +/- 24 | |
4640-X156 | 1000 | +/- 2150 @ 10 Ohm | 1 : 5000 | +85 | +/-24 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 100 | 0.4 | +/- 24 | |
4640-X256 | 1700 | +/- 2750 @ 30 Ohm | 1 : 5000 | +85 | +/-24 | panel mounting | primary conductor opening | I | N/A | 100 | 0.4 | +/- 24 | |
4645-X010 | 40 | 55 | 1 : 1000 | +85 | +5 | pcb mounting | integrated primaries | I | 1 | 100 | 0.5 | ||
4645-X030 | 100 | 130 | 1 : 1000 | +85 | +5 | pcb mounting | integrated primaries | I | 1 | 100 | 0.5 | ||
4645-X060 | 100 | 160 | 1 : 1000 | +85 | +5 | pcb mounting | primary conductor opening | I | 1 | 100 | 0.5 | ||
4645-X080 | 200 | 300 | 1 : 2000 | +85 | +5 | pcb mounting | primary conductor opening | I | 1 | 100 | 0.5 | ||
4645-X211 | 50 | 120 | 1 : 1000 | +85 | +5 | pcb mounting | integrated primaries | I | 1 | 200 | 0.5 | ||
4647-X262 | 150 | +/- 270 | 1 : 1100 | +85 | +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 100 | 0.7 | +5 | |
4647-P765 | 75 | +/- 182 | 1 : 1100 | +85 | +5 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 200 | 0.7 | +5 | |
4647-X263 | 150 | +/- 450 | 1 : 1550 | +85 | +12 | pcb mounting | integrated primaries | U | 1 | 100 | 0.7 | +12 | |
4647-X264 | 150 | +/- 450 | 1 : 1550 | +85 | +12 | pcb mounting | primary conductor opening | U | 1 | 100 | 0.7 | +12 |
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