قيود تكنولوجيا الاستشعار الحالية – أخبار إلكترونيات الطاقة
ويلعب الاستشعار الحالي دوراً حاسماً في مختلف الصناعات، من السيارات الكهربائية إلى أنظمة الطاقة المتجددة، حيث تشكل القياسات الدقيقة والموثوقة ضرورة أساسية. ومع ذلك، فإن تقنية استشعار التيار الأكثر شيوعًا، وهي مقاومة التحويل، لها قيود تعيق تطبيقها في أنظمة الجهد العالي. وبما أنه من المتوقع أن يصل سوق تكنولوجيا الاستشعار الحالي إلى 3.6 مليار دولار بحلول عام 2025، فإن هناك حاجة متزايدة للحلول الثورية التي يمكنها التغلب على هذه القيود وتلبية متطلبات أنظمة الطاقة الحديثة.
تقنية مقاومة التحويل، وهي تقنية استشعار التيار الأكثر شيوعًا مع تقديم فوائد مثل الدقة والقدرة على تحمل التكاليف، تفتقر إلى العزلة الجلفانية، مما يجعلها مناسبة فقط للقياسات الأرضية أو قياسات الجهد المنخفض. يثير هذا القيد مخاوف بشأن قدرتها على تلبية احتياجات الاستشعار الحالية لتطبيقات الجهد العالي مثل المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطارية 800 فولت، وأنظمة الطاقة الشمسية 1500 فولت وأنظمة الدفع للطائرات الكهربائية 2000 فولت، بالإضافة إلى 80 فولتًا. بالإضافة إلى شهادة كفاءة الطاقة لإمدادات الطاقة للخادم. مع استمرار تزايد الطلب على أنظمة طاقة أكثر كفاءة واستدامة، ظهرت تقنيات بديلة، مثل محولات التيار وأجهزة قياس المغناطيسية (تأثير هول والمقاومة المغناطيسية). ومع ذلك، غالبًا ما تأتي هذه البدائل مع قيودها الخاصة، بما في ذلك السرعة والدقة والحجم ونطاق التشغيل والتكلفة.
لقد أظهر التاريخ أن متطلبات السوق والأداء دفعت التقدم التكنولوجي نحو أنظمة أكثر تكاملاً. توفر مكبرات الصوت التشغيلية (op amps) مثالاً بارزًا على هذا الاتجاه. تم تصميم مضخمات التشغيل المبكرة هذه في البداية باستخدام مكونات منفصلة، وكانت محدودة في الأداء والكفاءة. ومع ذلك، مع تزايد الطلب على معالجة الإشارات المتقدمة، أحدث تطوير مضخمات العمليات للدوائر المتكاملة (IC) ثورة في هذه الصناعة. اليوم، مضخمات تشغيل IC موجودة في كل مكان في الأنظمة الإلكترونية. وعلى نحو مماثل، تشهد صناعة إلكترونيات الطاقة الآن تحولاً مماثلاً نحو التكامل، مدفوعاً بمتطلبات السوق لأداء وكفاءة أعلى.
في سياق إلكترونيات الطاقة، توفر الأنظمة المتكاملة العديد من المزايا، بما في ذلك تحسين الكفاءة وزيادة الموثوقية والتصميم والتجميع المبسط وخفض التكاليف. ومع الكهربة السريعة لمختلف الصناعات، ازداد الطلب على أنظمة ووحدات أكثر تكاملا. إن ظهور أجهزة أشباه موصلات الطاقة المتقدمة مثل كربيد السيليكون وترانزستورات نيتريد الغاليوم، المعروفة باسم أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق الواسعة، يزيد من ضرورة إيجاد حلول متكاملة لتحقيق الأداء النهائي ومزايا التكلفة.
ومع تطور أنظمة الطاقة والطاقة، يجب أيضًا أن تتكيف تكنولوجيا استشعار التيار وتتطور. تعد الاضطرابات في تكنولوجيا الاستشعار الحالية ضرورية لتلبية المتطلبات المتزايدة لتطبيقات الجهد العالي. من شأن الحل المثالي لاستشعار التيار أن يندمج بسلاسة في النظام، مما يوفر عزلًا كلفانيًا وسرعة عالية ودقة وعدم التدخل في الدائرة المضيفة. من خلال تجاوز القيود المفروضة على تكنولوجيا استشعار التيار التحويلي، فإن الحلول التخريبية لديها القدرة على إحداث ثورة في مشهد الاستشعار الحالي وتمهيد الطريق لأنظمة طاقة أكثر كفاءة واستدامة.
ومن خلال تبني التقنيات الثورية، يمكننا فتح إمكانيات جديدة في مجال الاستشعار الحالي وتسريع عملية تطوير أنظمة طاقة وطاقة أكثر كفاءة واستدامة.
اكتشاف المزيد من موقع 5 كيلو
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
