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10-2014

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Sensoren Sensorlösungen

Sensoren Sensorlösungen - neue und bewährte Technik VAC präsentiert Sensor-Lösungen mit neu entwickeltem hochintegriertem Schaltkreis und bewährte Produkte am Stand in München Der Sensor der Familie 4648 x 400 mit hochintegrierten Schaltkreis ist vollständig kompatibel zu den entsprechenden Typen der bisherigen Baureihen. (Quelle: VAC) Unter dem Motto „Welcome to Planet e“ öffnet die Messe München zum nunmehr 26. Mal ihre Pforten zur electronica. Auch die Vacuumschmelze GmbH & Co. KG ist in diesem Jahr wieder dabei und zeigt echte Neuheiten sowie bewährte Lösungen aus ihrem umfangreichen Stromsensoren-Portfolio. Hochintegrierter Schaltkreis Ein neu entwickelter hochintegrierter Schaltkreis ermöglicht eine noch weitergehende Integration der Elektronik der VAC Stromsensoren. Das Unternehmen stellt die ersten Mitglieder einer neuen Generation von Stromsensoren vor, die zahlreiche Typen der bisherigen Baureihen mittelfristig ersetzen werden. Dabei geht es um jene Sensortypen, die mit ±12…15 Volt oder ±24 Volt versorgt werden und einen Stromausgang besitzen. Die neuen Sensoren der 4648-xxx Familien werden vollständig kompatibel zu den entsprechenden Typen der bisherigen Baureihen sein. Erreicht wird eine weitere Verbesserung der Zuverlässigkeitswerte MTBF und FIT durch eine gegenüber den Vorgängertypen deutlich verringerte Bauteileanzahl. Die thermische Zuverlässigkeit wird bei einigen Typen durch bessere interne Kühlungsbedingungen der internen Bauelemente weiter erhöht. Die schaltungstechnische Absicherung gegen undefinierte Betriebszustände, wie vorübergehender Ausfall oder Absenkung der Versorgungsspannung im Betrieb, wurde perfektioniert. In der nahen Zukunft werden nach und nach weitere Typen der bisherigen Baureihen der VAC in der neuen Technologie verfügbar sein. Stromsensoren für Printmontage Die VAC Baureihen Stromsensoren für Printmontage, bei denen die Elektronik integriert ist, haben in den letzten Jahren einen außerordentlichen Markterfolg erreicht. Das von VAC entwickelte Prinzip des Kompensationssensors mit magnetischer Sonde als Nullfelddetektor zeichnet sich durch höchste Präzision der Stromerfassung aus. Die Elektronik der VAC Stromsensoren ist nahezu vollständig in einem neuen, gemeinsam mit einem führenden Halbleiterhersteller entwickelten, IC konzentriert. Diese Sensoren bieten eine sehr gute Messgenauigkeit, sowie sehr geringe Temperaturabhängigkeit und Langzeitdrift der Ausgangsgröße. Alle Typen bieten die Erfassung hoher Maximal- und Dauerströme in kompakten Gehäuseabmessungen. Es Die Stromsensoren für die Printmontage haben vier anstatt drei Strombügel; dadurch reduziert sich die Stromdichte. (Quelle: VAC) sind Typen für unipolare und bipolare Spannungsversorgung und mit Spannungs-, sowie Stromausgang erhältlich. Bewährte Baureihe Die Bezeichnung einer inzwischen bewährten Baureihe Stromsensoren für Printmontage lautet 4646-X7xx. Diese Typen sind in vielen Punkten mit der im Markt sehr erfolgreichen kleinsten Baureihe 4646-X6xx identisch. Sie bieten darüber hinaus jedoch weitere Vorteile. Durch Vergrößerung der Luft- und Kriechstrecken werden höhere System-und Arbeitsspannungen (600 V / 1020 V nach EN61800) möglich. Die Verwendung von vier anstatt drei Strombügeln reduziert die Stromdichte bei Parallelschaltung. Sie gibt dem Anwender aber auch mehr Möglichkeiten, den Messbereich durch Parallel- und Reihenschaltung an seine Anwendung anzupassen. Hochstromsensoren Der aktuelle Trend der Anwendungen zu immer höherer Leistung, wie z.B. bei Windkraftanlagen, Zentralwechselrichtern im Solarbereich oder Großantrieben, führt zu immer höheren Strömen, die erfasst werden müssen. Die VAC hat nun ihr überlegenes Funktionsprinzip an diese Herausforderung angepasst und bietet deshalb Hochstromsensoren für Ströme von 1000 A eff und höher an, mit einem Messbereich von bis zu 2500 A. Die VAC-Lösung bietet gegenüber existierenden Lösungen die für die VAC Sensoren typischen Vorteile, wie hohe Messgenauigkeit und Stabilität, einen weiten Messbereich und ausgezeichnete dynamische Eigenschaften, sowie eine niedrige Leistungsaufnahme des Sensors durch eine PWM Treiberstufe für den Kompensationsstrom. Die große Öffnung erlaubt mehr Flexibilität bei der Auslegung des Primärleiters durch den Anwender. DI-Sensoren zur Fehlerstromüberwachung Allstromsensitive Differenzstromsensoren, sogenannte „DI-Sensoren“, sind das Herzstück einer Fehlerstromüberwachungseinheit (RCMU) nach EN 62109 in transformatorlosen Solarwechselrichtern. Damit ist die Installation eines teuren gleichstromsensitiven Fehlerstromschutzschalters überflüssig. Betriebsstrom-Hinund Rückleiter, sowie gegebenenfalls eine Prüfstromleitung werden durch den Sensor geschleift. Dieser erfasst folglich nur die Stromdifferenz, also den Fehlerstrom, und zwar mit einer Genauigkeit von 1,5% eines Nennfehlerstroms von 300 mA und erzeugt eine proporti- 10 PC & Industrie 10/2014

Sensoren Galvanisch getrennte, hochpräzise Stromsensor-ICs mit hoher Bandbreite Die neuen, vollintegrierten Halleffekt-Stromsensor-ICs ACS722 und ACS723 von Allegro MicroSystems bieten eine hohe Genauigkeit zur Messung von Gleich- und Wechselströmen bis 80 kHz Bandbreite. Das Sensormodul besteht aus einem hochpräzisen, chopper-stabilisierten linearen Hall-Sensor-IC mit geringem Offset, der nahe am Kupfer-Leadframe positioniert ist. Ein Strom durch diesen Kupferleiter erzeugt ein magnetisches Feld, das durch den integrierten Hall-IC erfasst und in eine stromproportionale Spannung umgesetzt wird. Durch eine neuartige, segmentierte Temperaturkompensation für Offset und Sensitivität wird die Genauigkeit signifikant verbessert. Der neue Sensor-IC bietet dank eines proprietären Verstärker- und Filter-Designs außerdem ein extrem gutes Signal-/Rausch-Verhalten. Die neuen Sensoren sind als bidirektionale oder unidirektionale Versionen erhältlich. Die werksseitig programmierten Messbereiche liegen zwischen 5 A und 40 A. Sie sind damit prädestiniert für den Einsatz in der Industrie- oder Konsumerelektronik oder im Bereich der Erneuerbaren Energien. Mit ihren kleinen Abmessungen sind die Sensoren ideal für platzkritische Anwendungen und ermöglichen hierdurch kompakte Designs mit reduzierten Kosten. Zu den typischen Anwendungen zählen Motorsteuerungen, Laststromerfassung und -management, Solar-Inverter und Überstrom-Schutz. Der Chopper-stabilisierte BiCMOS-Hall-IC mit geringem Offset liefert eine präzise, proportionale Ausgangsspannung. Die herstellerseitige Programmierung des ICs sorgt für eine extreme Genauigkeit. Der interne Widerstand des Strom leitenden Pfades beträgt typisch nur 0,65 mΩ, was für geringe Verluste sorgt. • SSG Semiconductor Systems GmbH www.ssg-de.com Die Hochstromsensoren von VAC sind mechanisch und elektrisch kompatibel zu existierenden Hall-Effekt Sensoren. (Quelle: VAC) DI-Sensoren gelten als das Herzstück einer Fehlerstromüberwachungseinheit (RCMU). (Quelle: VAC) onale Ausgangsspannung. Die allstromsensitiven Differenzstromsensoren zeichnen sich durch Zusatzfunktionen wie die Entmagnetisierung des Sensorkerns nach dem Einschalten der Stromversorgung und auf Anforderung aus. Der neue Typ 4646-X976 ist mit integrierten Primärleitern für Dreiphasen-Systeme und einer Prüfstromleitung ausgestattet. Er ergänzt die DI-Familie der DI-Sensoren mit Primärleitern für Einphasensysteme und mit Durchstecköffnung. Breites Produktangebot mit kundenspezifischen Lösungen Das Produktangebot der VAC umfasst ein breites Spektrum magnetisch und physikalisch hochwertiger Halbzeuge und Teile, induktive Bauelemente für die Elektronik, Magnete und Magnetsysteme, die in den unterschiedlichsten Bereichen und Industriezweigen zum Einsatz kommen – von der Uhrenindustrie über Medizintechnik, regenerative Energien, Schiffsbau und Installationstechnik bis hin zur Automobilund Luftfahrtindustrie. Die maßgeschneiderten Lösungen werden in enger Zusammenarbeit mit den Kunden entwickelt und spiegeln die hohe Werkstoff- und Anwendungskompetenz verbunden mit neuester Fertigungstechnologie wider. Wir stellen aus: Electronica, Halle B5, Stand 119 • VACUUMSCHMELZE GmbH & Co. KG www.vacuumschmelze.com PC & Industrie 10/2014 11

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