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06-18
电子产品的基础知识之一是电源管理，即热管理。
功率效率和热性能密切相关，因为系统浪费的能量总是以热量的形式表示。
如果可以提高效率，就可以降低温度，让电子设备工作得更好、更可靠。
相反，如果您的电子设备运行不良，它们会产生更多废热，从而产生更多的热管理、可靠性和安全问题。
优化电源和热管理将显着提高生产率、成本效益、安全性和可靠性。
逆变器、电机驱动器、电源、UPS 和外部充电站必须能够在 -40°C 至 85°C（通常高达 °C）的环境工作温度范围内运行。
即使在最高内部温度保持相对较低的逆变器应用中，此类电源系统通常指定为 85°C 运行，至少是为了确保适当的运行裕度而不降额。
汽车车载充电器的环境工作温度要求高达 °C，而电机驱动器的温度高达 °C 至 °C，具体取决于位置。
虽然许多系统使用风扇和其他温度调节机制来管理系统热性能，但这对于温度和性能动态快速变化的系统来说可能很困难。
此外，外部冷却机制占用了可用于设计的其他方面的额外空间，消耗了额外的能量，并且给高效运行带来了自身的问题。
对于温度可能快速变化的系统，测量系统电流可能是预测和管理系统热性能的更快方法。
监控实际电流水平的管理控制器可以确定电流水平是否快速增加，从而指示潜在的灾难性事件。
系统运行时实时监控电流是潜在超出范围事件和故障情况的主要指标，使系统能够在潜在灾难性事件发生之前进行预测，从而保护系统和关键组件。
无论是什么问题，系统性能、系统可靠性或基本安全的故障识别都是必须尽早解决的问题。
电流感测可以检测潜在问题，最大限度地减少系统停机时间和/或防止灾难性故障。
时间和性能 同步和调节是先进电力系统中需要考虑的重要因素，因为功率因数校正 (PFC) 级也是一个面向时间的系统。
电路的输出纹波必须被过滤以避免电流失真，并且环路频率与系统带宽有关。
将 PFC 级视为一个从输入电压提供功率的系统，由控制信号管理，因此即使系统控制环路带宽较低，也会在每个功率开关周期期间测量电流 -逐周期测量电流。
在理想条件下，开关频率应该是高倍数以获得平坦的增益响应，并且开关频率的相位裕度应该较低。
低频也可以工作，但开关频率下的增益和相位延迟需要进行一些权衡。
虽然整体控制环路带宽可能远低于开关频率，但应在开关频率下进行电流测量，以实现逐周期控制。
大多数图腾柱 PFC 的开关频率约为 65 kHz 至 kHz，这需要理想的 kHz（至少 >kHz）至 1.5 MHz 带宽。
在某些情况下，在预先设计的情况下，此开关频率被推至 kHz，并且需要大约 3 MHz 的带宽（至少 1.5 MHz 的带宽）。
高达 1,A 的高电流功率转换通常在低于 1 kHz 至 20 kHz 的电平下切换，通常使用 IGBT 和硅 MOSFET。
其他电路可以使用宽带碳化硅 (SiC)/氮化镓 (GaN) 功率开关来切换高达 40-50 kHz 左右的频率，SiC/GaN 功率级的进一步发展可能最终会将这种高电流切换频率提高到 kHz ，需要 kHz 至 1 MHz 的带宽。
没有反馈，没有准确性 要达到这些性能水平，您必须使用准确而精确的电流监测来进行准确的测量，而最新的电流传感系统与传统解决方案相比提供了显着的性能优势。
这些新解决方案的一个例子是 Aceinna 最新的基于各向异性磁阻 (AMR) 的隔离电流传感器，该传感器在带宽、输出阶跃响应和精度方面提供高精度、宽带宽传感，并提供一流的性能。
-芯片解决方案。
图 2 基于 AMR 的隔离式电流传感器可提供高精度、宽带宽感测。
来源：Essina 与传统和现有解决方案相比，这些完全集成的基于 AMR 的隔离式双向电流传感器可提供更高的直流精度和动态范围。
例如，±20-A 版本的典型精度为 ±0.6%，在 85°C 时可达到 ±2.0%（最大值）的精度。
该系列包括采用 SOIC-16 封装的 ±5A、±20A 和 ±50A 器件，具有低阻抗（±50A 时为 0.9 毫欧）电流路径，并通过 UL/IEC 认证/EN 进行隔离应用程序。
这款先进的电流传感器可保证在整个温度范围内实现 ±60 mA 的偏移，或 FSR（最大值）的 ±0.3%，从而实现约 10:1 的电流范围 高精度，从而显着改善动态范围领先的基于霍尔传感器的设备。
特性包括 1.5MHz 信号带宽、低相位延迟与频率、纳秒级快速输出阶跃响应以及 4.8kV 隔离，使其成为快速电流控制环路、逆变器中的电流感应和高性能电源保护的理想选择和电机控制应用。
开发和部署最佳电源和运动控制自动化解决方案的任务可能是艰巨的，除非做得正确，否则系统设置将导致性能不佳。
指定和选择适当的组件、设备和方法来解决电源、性能和热管理问题将大大有助于确保您的最终电源解决方案经济高效、高效，并以最佳方式提供所需的性能。
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