當今的高壓系統（例如電動汽車、儲能系統和分布式太陽能應用）搭載了許多現代化傳感器。這些傳感器能夠更準確、更快速、更可靠地檢測周圍的環境，在助力加速使用可再生能源方面發揮著至關重要的作用。高電壓既是電氣化趨勢的結果，也是電氣化趨勢的前提。要在低壓系統中實現更高的功率，則需要更高的電流。然而，增加電流的過程中，更多電能會轉化為熱能耗散，不如增加電壓有效。

　　德州儀器傳感器部門經理 Jason Cole 表示：“在任何需要更高功率的系統中，我們會選擇增加電壓，以降低總體損耗。”

　　簡化精確檢測

　　精確的電流檢測技術有助于充分發揮高壓系統效率的潛能，這在電動汽車充電和光伏逆變器應用中至關重要。然而，截至目前，高精度傳感器要么價格昂貴，要么需要執行大量的校準工作，這使得工程師必須在增加系統成本和接受不太準確的讀數之間做出權衡，而后者會導致系統效率低下。

　　例如，電動汽車可能必須以慢于電池包可處理的速度充電，而駕駛員只能被迫等待。在家用太陽能系統中，精度不準確可能會導致儲能衰減，或無法將電能回銷給電網，從而削弱可再生能源投資的成本優勢。

　　德州儀器溫度和濕度傳感器產品部負責人 Kumar Parthasarathy 表示：“如果不具備快速且準確的測量能力，常見策略是通過增加裕度，在非理想性能下運行系統。”

　　另一方面，可直接在高壓電路上運行的準確且易用的傳感器（比如德州儀器的 TMCS1123 霍爾效應電流傳感器）對于高壓系統來說至關重要，因為它們可以更快提供精確讀數，助力太陽能電池板或電動汽車設計人員加快創新，從而更高效地生產、傳輸、儲存和消耗能源。

　　傳感器為高壓系統保駕護航

　　在電氣系統中，廢熱會縮短元件的壽命并降低其可靠性。在高壓環境下，過熱還會對人體和財產造成危害。了解產生過多熱量的根源有助于在發生問題之前揭示潛在的危險情況，例如電動汽車充電器和充電端口正常磨損造成的鐵銹所產生的過剩熱量。

　　設計人員在高壓系統中使用傳統低壓傳感器時，無法直接測量，而是必須將這些傳感器放置在遠離熱源的位置，并推測實時溫度。這種方法的效果并不理想。當輻射熱到達幾厘米之外的傳感器時，熱源的實際溫度可能會更高，容易造成 10 秒以上的延遲。在這關鍵的幾秒鐘內，過熱可能就會損壞元件或造成人員傷害。

　　為了向工程師提供更加準確和可靠的數據，德州儀器在傳感器技術方面不斷創新。我們的全新溫度傳感器 ISOTMP35B 可以直接在高壓電路上運行，允許設計人員將其放置在接近熱源的位置，并更快速地獲取準確讀數。傳統的硅金屬氧化物半導體 FET （MOSFET） 不適合圖騰柱 PFC，原因在于 MOSFET 的體二極管具有非常高的反向恢復電荷，會導致高功率損耗和擊穿損壞的風險。SiC 功率 MOSFET 與硅相比有了微小改進，固有體二極管的反向恢復電荷較低。

　　通過更好的檢測實現更優的電池管理

　　電動汽車是清潔能源未來不可或缺的一部分，全新的高壓傳感器在提升電池管理系統效率方面發揮著重要作用。提升電動汽車電池包的充電效率意味著，汽車可以在滿電狀態下多行駛幾十公里。

　　Jason 說道：“這無疑是現代汽車續航能力的體現。電能從充電器傳輸到電池，然后輸出到電機。如果只是簡單地將電能傳輸到電機，就會造成電能流失，進而出現問題。”

　　電動汽車電池配備成百上千個電芯，可承受高達 800V 的電壓，但即使是一個電芯出現過充或虧電問題，由此導致的損害也足以影響整體電池性能和可靠性。我們的電池監測器等器件可提供關于電池包中每個電芯的電壓電平的更準確數據，幫助電池管理系統彌補峰值性能的不足之處。

　　德州儀器電池管理系統解決方案部營銷經理 Taylor Vogt 說：“避免過充和虧電可以讓電池電芯更加健康，還可以延長電池包壽命。向用戶準確展示電池電量，實現更好的性能、減少行駛里程焦慮、提供更好的整體消費者體驗。”

　　要通過電氣化發揮出更高效率以及更可靠資源使用所帶來的全部優勢，高壓器件必須安全可靠，并能在生產、轉化、傳輸和存儲能源時以峰值效率運行。利用更好的檢測技術來避免設計妥協和提升實際性能只是冰山一角，我們會持續幫助高壓設計人員更好地滿足消費者需求和實現符合峰值性能、效率和充電時間期望的系統，從而打造更可持續的未來。

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