Strommesslösungen

Strommesslösungen

Ermöglichen Sie präzise und schnelle Strommessung in isolierten
und nicht isolierten Systemen

Schnelle und präzise Strommessung für Systemschutz, Telemetrie und Closed-Loop-Steuerung

Ganz gleich, ob Sie einen Überstromfehler erkennen, die Systemeffizienz verbessern oder eine Rückkopplung im geschlossenen Regelkreis bereitstellen müssen: Das große Angebot an isolierten und nicht isolierten Strommesslösungen von TI ermöglicht branchenführende Genauigkeit für einen Bereich von Gleichtaktspannungen und -Temperaturen – ohne Einbußen bei Systemgröße, Komplexität oder Kosten. Durch jahrzehntelange Erfahrung haben wir führende Strommesstechnologie entwickelt, mit der Ingenieure die maximale Systemleistung, Energieeffizienz und Zuverlässigkeit erreichen können.
 

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Isoliert  und  nicht isoliert 

Entdecken Sie Strommesstrends in den Bereichen Laden von Elektrofahrzeugen und Solarenergie

Mit dem weltweiten Einsatz erneuerbarer Energiequellen wächst der Bedarf an präzisen und zuverlässigen Strommessungen. Von Hall-Effekt-Sensoren bis hin zu Shunt-basierten Geräten unterstützen wir Ingenieure beim Entwurf schneller, genauer und sicherer Hochspannungssysteme.

Darum sollten Sie Strommesslösungen von TI wählen.

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Erzielen Sie branchenführende Genauigkeit

Unsere Bausteine bieten branchenführende Genauigkeit mit maximalen Fehlern von nur 1 μV Offset und Temperaturdrift von nur 0.01 μV C für eine bessere Systemeffizienz.

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Ermöglichen Sie präzisere Steuerung und Schutz

Aktive Steuerung von Schaltsystemen mit unseren Bausteinen mit hohen Bandbreiten und kurzen Reaktionszeiten, die schnell reagierende Systeme mit präziserer Steuerung und Schutz ermöglichen.

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Finden Sie die richtige Lösung für Ihr System

Von isolierter bis nicht isolierter Strommessung ermöglicht unser umfassendes Portfolio schnelle Erkennung und genaue Messung für eine Vielzahl von Strommesstopologien.

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Einfacheres Design

Wir vereinfachen das Systemdesign, indem wir Bausteine entwickeln, die häufige Herausforderungen wie den Platzbedarf auf der Platine und die Anforderungen an die Systemkalibrierung lösen.

Vergleichen Sie isolierte Strommesstechnologien

Hall-Effekt-Sensor
Shunt mit Isolierung
Stromtransformator
Rogowski Spule
DC-fähig Ja Ja Nein Nein
Strom gemessen A mA bis A A bis kA A bis MA
Ausgang Analog Analog oder digital Analog:
Erforderliche Signalaufbereitung (Filter, Verstärkung)
Analog:
Erforderliche Signalaufbereitung (Integrator, Filter, Verstärkung)
Bandbreite Bis zu 1 MHz
Bis zu 1 MHz
Durch Sensor begrenzt 1 MHz und höher
Ausbreitungsverzögerung
<1 µs
1 µs bis 3 µs
>3 µs
<1 µs
Genauigkeit 0,9 % bis 2 % 0,1 % bis 2 % 0,1 % bis 1 % 0,2 % bis 5 %
Thermische Drift 50 ppm/K 25 ppm/K bis 300 ppm/K <100 ppm/K 50 ppm/K bis 300 ppm/K
Stromausfall mW mW bis W mW mW
Lösungsgröße Kompakt Mittel Groß Groß

Isolierte Strommesstechnologien

Hall-Effekt-Strommessressourcen

Ein Hall-Effekt-Stromsensor ist ein Typ von inhärent isolierten Sensoren. Der Strom, der durch die Primärseite des Gehäuses fließt, erzeugt ein Magnetfeld, das vom Hall-Element erkannt wird. Das Hall-Element liefert ein proportionales analoges Spannungsausgangssignal, das von der Größe des Magnetfelds abhängt und das ein Mikrocontroller mit einem integrierten Analog-Digital-Wandler auslesen kann.

Erfahren Sie mehr über diese wichtige Produktkategorie:

Blog
Vereinfachen Sie die Hochspannungsmessung mit Hall-Effekt-Stromsensoren
Dieser Artikel skizziert entscheidende Faktoren für das Design von Hochspannungs-Strommessschaltkreisen und evaluiert Shunt-basierte und Hall-Effekt-Technologien, wobei Genauigkeit, Einfachheit und Kostenabwägungen hervorgehoben werden.
White paper
Improve High-Voltage System Efficiency With Zero-Drift Hall-Effect Current Sense (Rev. A)
In diesem Whitepaper wird erläutert, wie Sie den wachsenden Bedarf an isolierten Strommesslösungen erfüllen und gleichzeitig die damit verbundenen technischen und Kostenbarrieren überwinden können.
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Referenzdesign
1,6 kW, bidirektionaler Mikrowechselrichter basierend auf GaN-Referenzdesign
Dieses Referenzdesign zeigt einen bidirektionalen 1,6 kW-Mikroinverter auf GaN-Basis mit vier Eingängen und Energiespeicherfähigkeit.
Vorgestellte Produkte für Hall-Effekt-Strommessung
TMCS1123 AKTIV Hall-Effekt-Stromsensor, verstärkte Isolierung bis ±1300 V, 80 Arms, 250 kHz, mit AFR, Referenz und
Neu TMCS1126 AKTIV Hall-Effekt-Stromsensor, 80 ARMS, 500 kHz, mit AFR, Referenz und ALARM
Neu TMCS1133 AKTIV 80ARMS 1MHz Hall-effect current sensor with AFR and ALERT

Isolierte shunt-basierte Messressourcen

Shunt-basierte Strommessung ist sowohl in Nieder- als auch in Hochspannungslösungen implementiert. Für die Hochspannungsstrommessung wird die Isolierung in Form eines isolierten analogen Frontends (ermöglicht durch digitale Isolatoren oder isolierte Verstärker) oder eines Datenwandlers mit integrierter Isolierung (ermöglicht durch isolierte ADCs) benötigt. Entdecken Sie unsere isolierten ADCs und Verstärker für die direkte Verbindung mit Ihrem Shunt, und entdecken Sie digitale Isolatoren, um nicht isolierte Datenwandler zu ermöglichen.

Erfahren Sie mehr über diese wichtigen Produktkategorien:

Application brief
Genauigkeitsvergleich von isolierten Shunt- und Geschlossener Regelkreis-Strommessungen
In diesem Dokument wird der AMC3302, ein isolierter Verstärker mit einzelner Stromversorgung, mit einem beliebten Stromsensor mit geschlossenem Regelkreis verglichen.
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White paper
Vergleich isolierter Verstärker und isolierter Modulatoren (Rev. B)
In diesem Dokument werden isolierte Verstärker und isolierte modulatorbasierte Lösungen verglichen und einige der Vorteile Letzterer erläutert.
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Analog Design Journal
Designüberlegungen für die isolierte Strommessung (Rev. A)
In diesem Artikel wird erläutert, wie Sie den besten isolierten Verstärker für ein bestimmtes System auswählen.
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Vorgestellte Produkte für Shunt mit Isolierung
AMC131M03 AKTIV Isolierter Delta-Sigma-ADC, drei Kanäle, 24 Bit, simultane Abtastung
AMC3302 AKTIV Isolierter, verstärkter Präzisionsverstärker mit einem Eingang von ±50 mV mit integriertem DC/DC-Wan
AMC1306M25 AKTIV Verstärkter isolierter Modulator mit ±250-mV-Eingang und präziser Strommessung

Ressourcen für Stromwandlersensorik

Stromwandler bieten genaue Messungen über einen fokussierten Strombereich und eine fokussierte Bandbreite durch Verwendung von Wicklungen um verschiedene Arten von Kernen. Stromtransformatoren geben einen reduzierten Strom proportional zu dem aus, was sich auf der Primärseite befindet, der zum Messen in einen Shunt eingespeist wird. Dieser Ausgang erfordert in der Regel die Messung der Verstärkung durch einen Datenwandler, aber einige Datenwandler verfügen über integrierte Verstärkungsstufen.

Entdecken Sie unser Portfolio an nicht isolierten Datenwandlern für Präzisionsmessung oder unser Verstärkerportfolio, wenn eine externe Signalverstärkung für die Einspeisung in einen Analog-zu-Digital-Wandler erforderlich ist.

Erfahren Sie mehr über diese wichtigen Produktkategorien:

Referenzdesign
Referenzdesign für Dreiphasen-Stromwandler-E-Zähler mit eigenständigem ADC
Dieses Referenzdesign implementiert mit einem leistungsstarken, mehrkanaligen Analog-Digital-Wandler (ADC) ein dreiphasiges Energiemesssystem der Klasse 0.1.
Referenzdesign
Referenzdesign für hochgenaues analoges Frontend mit 16 Bit-SAR-ADC und ±10 V Messbereich
Dieses Referenzdesign ermöglicht die präzise Messung von Spannungs- und Stromeingängen, um Fehlfunktionen von Stromversorgungssystemen und mit der Stromqualität verbundene Ausfälle präzise und schnell zu identifizieren.
Referenzdesign
Hochgenaues E-Meter-Referenzdesign für Split-Phase-Stromwandler mit eigenständigen ADCs
Dieses Referenzdesign implementiert die Split-Phase-Energiemessung der Klasse 0.1 mit hochleistungsfähigen Mehrkanal-ADCs.
Vorgestellte Produkte für Stromwandler und Flux-Gates
ADS9817 AKTIV 8-kanaliger 18 Bit 2-MSPS/Kanal-Dual-ADC mit simultaner Abtastung und integriertem analogem Frontend
ADS131M04 AKTIV 24-Bit, 64-kSPS, 4-Kanal, simultanabtastender Delta-Sigma A/D-Wandler
ADS131E08 AKTIV 8-kanaliger, simultan abtastender Delta-Sigma-ADC, 24 Bit, 64 kSPS, für Leistungsüberwachung und Sch

Ressourcen für die Rogowski-Spulensensorik

Rogowski-Spulen ermöglichen aufgrund ihres kernlosen Designs Messungen über einen großen Strombereich und eine große Bandbreite (da die Sättigung eines Magnetkerns typischerweise die Grenzen von Bereich und Bandbreite ist). Rogowski-Spulen geben eine Ableitung des von ihnen messenen Stromsignals aus und benötigen entweder eine diskrete Lösung oder eine Softwareintegration, um das Signal genau zu lesen.

Entdecken Sie unser Portfolio an nicht isolierten Datenwandlern für Präzisionsmessungen oder unser Verstärkerportfolio für die diskrete Signalumformung.

Erfahren Sie mehr über diese wichtigen Produktkategorien:

Referenzdesign
Aktiver Integrator für Rogowski-Spule Referenzdesign mit verbesserter Genauigkeit für Relais und Leistungsschalter
Dieses Referenzdesign eines aktiven Integrators deckt einen großen Eingangsstrombereich für Rogowski-Spulen mit Genauigkeit, Linearität, Stabilität und Wiederholbarkeit ab.
Application brief
Current Sensing in an H-Bridge (Rev. D)
Erfahren Sie mehr über die Designherausforderungen bei der Inline-Messung von Strömen in H-Brücken-Anwendungen.
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Referenzdesign
Referenzdesign für hochgenaue AC-Strommessung mit PCB-Rogowski-Spulensensor
Dieses Referenzdesign verwendet einen Rogowski-Spulensensor auf der Platine (PCB), um eine gute Linearität für einen großen Messbereich bei niedrigen Materialkosten zu erreichen.
Vorgestellte Produkte für Rogowski Spule
OPA2188 AKTIV Rauscharmer Operationsverstärker, 0,03µV/°C, 6µV Vos, mit Rail-to-Rail-Ausgang, 36 V Zero-Drift
INA188 AKTIV Nulldrift-Instrumentenverstärker, 36 V, mit Rail-to-Rail-Ausgang
ADS131M04 AKTIV 24-Bit, 64-kSPS, 4-Kanal, simultanabtastender Delta-Sigma A/D-Wandler

Wählen Sie Ihre isolierte Strommesslösung

Nicht isolierte Strommesstechnologien

Messen des Stroms in einer Stromschiene vor einer Last oder einem Rest des Stromkreises

Bei der High-Side-Strommessung werden durch die Platzierung eines Shunt-Widerstands zwischen der Busspannung und der Systemlast Erdschlussstörungen eliminiert, da der Shunt-Widerstand nicht mehr direkt mit Masse verbunden ist. Bei der High-Side-Strommessung ist ein Kurzschluss zwischen der Last und Masse leicht zu erkennen. Wir bieten viele Bausteine mit Hochspannungsfähigkeiten und einem hohen Gleichtaktunterdrückungsverhältnis (CMRR), die den Strom auf Hochspannungsschienen genau messen.

Erfahren Sie mehr über diese wichtigen High-Side-Produktkategorien:

Blog
Integrierte Shunt-Lösungen bieten einfaches Design, geringe Drift und geringe Größe
Die EZShunt-Technologie™ vereint geringe Drift, geringe Größe und reduzierte Systemkomplexität in einem Bereich der Strommessung, der mit den Fortschritten in vielen Marktsegmenten einem beständigen Wachstum unterliegt.
Application brief
Precision Current Measurements on High-Voltage Power-Supply Rails (Rev. F)
Erfahren Sie mehr über die Vorteile der High-Side-Strommessung und die Designherausforderungen in Verbindung mit dieser Strommessmethode mit einem besonderen Schwerpunkt auf Strommessverstärkern.
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Application brief
Using An Op Amp for High-Side Current Sensing (Rev. A)
Erfahren Sie mehr über die Vorteile der Highside-Strommessung und die Design-Herausforderungen im Zusammenhang mit dieser Strommessmethode mit einem besonderen Schwerpunkt auf Operationsverstärkern.
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Vorgestellte Produkte für High-Side-Strommessung
INA281 AKTIV Hochpräziser Strommessverstärker (−4 V bis 110 V, 1,3 MHz)
INA238 AKTIV Hochpräzises I2C-Überwachungsmodul für Ausgangsstrom/Spannung/Leistung mit Warnfunktionen (85 V,
INA149 AKTIV Differenzverstärker für hohe Gleichtaktspannung

Messung des Stroms im Rückkehrpfad zur Masse

Bei einer Low-Side-Strommessung wird der Strom-Shunt-Widerstand zwischen der aktiven Last und Masse angeordnet. Ein Vorteil von Low-Side-Messungen besteht darin, dass die Gleichtaktspannung nahe Null ist. Der Nachteil der Low-Side-Strommessung ist, dass die Last aufgrund der Anordnung des Shunt-Widerstands nicht mehr massebezogen ist und die Low-Side der Last daher als Differenz zwischen der Versorgungsspannung und der Last oder der Systemmasse erscheint. Wir bieten eine breite Palette von Verstärkern für Low-Side-Strommessungen in hochpräzisen und kostensensiblen Anwendungen.

Erfahren Sie mehr über diese wichtigen Low-Side-Produktkategorien:

Blog
Benötige ich mehr Anstiegsrate oder Bandbreite für meine Hochgeschwindigkeits-Low-Side-Strom-Shunt-Messungen?
Dies ist der erste Artikel in einer vierteiligen Reihe, in dem erläutert wird, wie sich die Systemgenauigkeit und -Effizienz mit Operationsverstärkern erhöhen lässt, die auf unserer proprietären, komplementären CMOS-Präzisionsprozessstechnologie basieren.
Application brief
Low-Side Current Sense Circuit Integration
Erfahren Sie mehr über Low-Side-Stommessungen und die Unterschiede zwischen einer diskreten Implementierung mit Operationsverstärkern und einer integrierten Implementierung mit Strommessverstärkern.
PDF
Circuit design
Single-supply, low-side, unidirectional current-sensing circuit (Rev. A)
Diese Low-Side-Strommesslösung mit einzelner Stromversorgung erkennt Laststrom bis zu 1 A genau und wandelt diesen in eine Spannung zwischen 50 mV und 4,9 V um. Es ist möglich, den Eingangsstrom- und den Ausgangsspannungsbereich nach Bedarf zu skalieren.
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Vorgestellte Produkte für Low-Side-Strommessung
TLV9052 AKTIV Dualer-RRIO-Operationsverstärker mit 5,5 V, 5 MHz und Anstiegsrate von 15 V/μ für kostenoptimierte A
OPA2387 AKTIV Extrem präziser, driftfreier Operationsverstärker mit geringem Eingangsruhestrom
INA180 AKTIV Strommessverstärker, 26 V, 350 kHz

Inline-Strommessung für schnell schaltende Gleichtakt-Transientenspannungen (dv/dt)

Die Inline-Strommessung bietet echte Phasenstrommessungen zur Optimierung der Qualität von Umrichter- oder Motor-Feedback-Informationen für die Regelung im geschlossenen Regelkreis. In solchen Anwendungen ist die Gleichtaktspannung ein pulsweitenmoduliertes (PWM) Signal, das das Ausgangssignal stört (sofern die PWM-Unterdrückungsschaltung nicht aktiviert ist) und zu anstrengenderen Anforderungen an den Strommessverstärker führt, der ein sehr gutes Gleichtaktunterdrückungsverhältnis (CMRR) benötigt. Wir bieten Bausteine mit verbesserter PWM-Unterdrückung und hohem CMRR.

Erfahren Sie mehr über diese wichtigen Inline-Produktkategorien:

Application brief
High-Side Drive, High-Side Solenoid Monitor With PWM Rejection (Rev. D)
Strommessungen in Magnet- und Ventilanwendungen bietet die Möglichkeit, Veränderungen in den Betriebseigenschaften eines Magneten zu erkennen.
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Application brief
Current Sensing in an H-Bridge (Rev. D)
Erfahren Sie mehr über die Designherausforderungen bei der Inline-Messung von Strömen in H-Brücken-Anwendungen.
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Application brief
Low-Drift, Precision, In-Line Motor Current Measurements With PWM Rejection (Rev. D)
Erfahren Sie mehr über die Designherausforderungen bei der Messung von Inline-Strömen in Motoranwendungen.
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Vorgestellte Produkte für Inline
INA241A AKTIV Bidirektionaler, ultrapräziser Strommessverstärker, −5 V bis 110 V, mit verbesserter PWM-Unterdrücku
INA240 AKTIV Bidirektionaler, ultrapräziser Strommessverstärker, −4 bis 80 V, mit verbesserter PWM-Unterdrückung
INA296A AKTIV Bidirektionaler, hochpräziser Strommessverstärker, –5 V bis 110 V, 1,1 MHz, 8 V/µs

Strommessung für schnelle Alarme oder Out-of-Range-Zustände

Überstromschutz ist die grundlegendste Form der Stromüberwachung zur schnellen Erkennung von Out-of-Range- oder Fehlerzuständen. Unser Portfolio umfasst Bausteine mit hoher Bandbreite und Anstiegsrate sowie integrierte Komparatoren/Warnbausteine für schnellen Durchsatz, um diese Sicherheitsfunktion zu ermöglichen.

Erfahren Sie mehr über diese wichtigen Produktkategorien für Überstromschutz:

More literature
Over-Current Detection Products Brochure
Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie einen Überstrom oder einen Out-of-Range-Zustand mit diskreten Strommessverstärkern (CSAs) und Komparatoren sowie integrierten Komparator-CSAs implementieren können.
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Video
Verfahren zur Überstrommessung
In dieser Schulung werden die für Überstromschutzlösungen üblichen Schaltkreise und Komponenten identifiziert und evaluiert. Außerdem werden die durch die Verwendung von Präzisionsstrommessungen erreichten Verbesserungen in der Überstromschutzlösung aufgezeigt.
Circuit design
Isolierter Überstromschutzschaltkreis
Diese Schaltung zeigt, wie ein isolierter Komparator zur schnellen Überstromerkennung verwendet werden kann.
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Vorgestellte Produkte für Überstromschutz
INA381 AKTIV Strommessverstärker mit 26 V, 350 kHz und integriertem Überstromkomparator
INA200 AKTIV Strommessverstärker, -16 bis 80 V, 500 kHz, mit Komparator
INA849 AKTIV Extrem rauscharmer Instrumentenverstärker (1 nV/√Hz), hohe Geschwindigkeit (28 MHz, 35 V/μs), Präzis

Messungen sehr kleiner Ströme im Submilliampere-Bereich

Um Fehler bei der Messung sehr kleiner Ströme zu minimieren, wird ein Eingangsruhestromsensor benötigt. Bei Standard-Eingangsruhestromwerten des Verstärkers übersteigt der Bias-Strom den Messstrom, was zu einer verringerten Genauigkeit und einem niedrigen Signal-Rausch-Verhältnis führt. Wir bieten Verstärker mit Eingangsruhestromwerten im Nanoampere-Bereich an, um hochgenaue Messungen im Submilliampere-Bereich zu ermöglichen.

Erfahren Sie mehr über diese wichtigen Submilliampere-Produktkategorien:

Application brief
Difference Between an Instrumentation Amplifier and a Current Sense Amplifier
Erfahren Sie mehr über Instrumentenverstärker und Strommessverstärker zur Strommessung.
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Circuit design
Low (microamp), high-side, current-sensing circuit with current-sensing amp (Rev. A)
Dieser Schaltkreis veranschaulicht, wie ein Strommessverstärker zur präzisen und zuverlässigen Messung kleiner Ströme im Mikroampere-Bereich und zur Maximierung des Dynamikbereichs verwendet werden kann.
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Application brief
Super-Beta Input Amplifiers: Features and Benefits
Erfahren Sie mehr über Super-Beta-Transistoren, die für eine hohe Stromverstärkung (β > 1.000) optimiert sind und dazu beitragen, den Eingangs-Bias-Strom des Geräts und die Eingangs-Bias-Stromdrift über die Temperatur zu reduzieren.
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Vorgestellte Produkte für Messen kleiner Ströme
INA819 AKTIV Energieeffizienter (350 µA) Präzisions-Instrumentenverstärker mit Überspannungsschutz von ±60 V (Ver
OPA392 AKTIV e-trim™-Einzel-Operationsverstärker, geringer Offset (10 μV), rauscharm (4,4 nV/rtHz @10 kHz), Femto
INA190 AKTIV Verbessertes Produkt, 40-V, bidirektionaler, hochpräziser Strommessverstärker mit Picoamp IB und ENA

Technische Ressourcen

E-book
E-book
An Engineer's Guide to Current Sensing (Rev. B)
Entdecken Sie eine umfangreiche Bibliothek mit den Herausforderungen für anwendungsspezifische Strommessungsdesigns und wie diese gelöst werden können.
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Application note
Application note
Designüberlegungen für die Strommessung in DC-EVLadeanwendungen
Dieser Anwendungsbericht befasst sich mit Designüberlegungen für die Strommessung in EV-Ladeanwendungen, wobei den Auswirkungen von Verstärkungsfehler, Offset, Bandbreite und Latenz auf die Systemleistung besondere Aufmerksamkeit gewidmet wird.
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Technischer Artikel
Technischer Artikel
Herausforderungen bei der Entwicklung von Hochspannungs-Strommesslösungen im HEV-/EV-Bereich
Entdecken Sie einige der wichtigsten Herausforderungen in der Hochspannungs-Strommessung mit zusätzlichen Ressourcen, die Ihren Designprozess unterstützen und vereinfachen.

Vier wichtige Strommessungsdesign-Trends, die die Elektrifizierung vorantreiben

Erfahren Sie mehr über höhere Systemspannungen, erhöhten Systemschutz, Telemetrieüberwachung und reduzierte Formfaktoren.