- 電力系統設計正面臨著(zhù)較之以往更大的挑戰。
- 更加復雜的傳感算法、最新的能源效率挑戰和新一代高級傳感器的應用。
- 隨著(zhù)高效電力設計所要求的技能的拓寬，掌握專(zhuān)業(yè)知識的能力變得至關(guān)重要。
- 工程師們需要更加專(zhuān)業(yè)的知識才能使元器件應用最優(yōu)化
其中一些挑戰由已有的技術(shù)驅動(dòng)：由于元器件變得越來(lái)越復雜，工程師們需要更加專(zhuān)業(yè)的知識才能使元器件應用最優(yōu)化。但是，更大的壓力來(lái)自于各種應用的不同需求，尤其是能源效率或“綠色”設計的需要。
一個(gè)典型的案例就是家用電器，比如洗衣機，用戶(hù)要求高效率并便于操作，這促使制造商采用新型電機控制技術(shù)，由此帶來(lái)的是新型元器件的開(kāi)發(fā)和應用需求。這一巨大的變革意味著(zhù)電力工程師們必須不斷更新自身的專(zhuān)業(yè)知識。
以傳感器為例，過(guò)去的單一功能的傳感器件將會(huì )被具備板載信號處理和控制算法的傳感器所取代。萊姆電子工業(yè)行業(yè)副總裁Hans Dieter Huber表示：“有兩個(gè)驅動(dòng)力來(lái)推動(dòng)目前的傳感器的最新進(jìn)展，一個(gè)是對舒適度的需求，即需要更好更精細的調節，比如在空調設備中，變頻控制可以更準確地控制溫度以及大幅度地降低噪音。
另一個(gè)是節約能源的需求，該要求意味著(zhù)越來(lái)越多的過(guò)去曾經(jīng)采用機械控制的應用場(chǎng)合將改變成全電子控制，由此提供更高的可靠性、改進(jìn)的調節功能以及更高的能源效率，例如現在僅有15%的電機具有變頻控制，而這種全電子控制能夠節約所消耗總能量的50%，實(shí)現可觀(guān)的能源節約。”
技術(shù)的進(jìn)步促使工程師不斷提升自己的設計能力，反過(guò)來(lái)說(shuō)，客戶(hù)需求也促進(jìn)了技術(shù)的進(jìn)步。Hans Dieter Huber表示，LEM正與各個(gè)市場(chǎng)的電力設計師們保持著(zhù)密切的伙伴關(guān)系，其中包括工業(yè)、公共運輸、能源和自動(dòng)化以及汽車(chē)市場(chǎng)，對于幾乎所有的這些領(lǐng)域的設計師們而言，下一代電機控制最顯著(zhù)的趨勢是小型化、高效率和高性能。Hans Dieter Huber 說(shuō)：“我們的客戶(hù)要求提供最佳解決方案，以便對其應用中的電流進(jìn)行精確測量。
他們還期待能為最終應用帶來(lái)附加值的電流測量解決方案，從而使其能夠在市場(chǎng)競爭中標新立異。這就要求最小的傳感器提供最佳的精度性能以及能夠方便地集成并與現有的其他電子元器件（如微控制器）進(jìn)行通信。” LEM還通過(guò)與客戶(hù)密切協(xié)作進(jìn)行產(chǎn)品改善，這將使電力應用場(chǎng)合的電流和電壓傳感的現有性能參數實(shí)現更大的突破。這些突破將構成各種依據，設計師們根據這些依據可以使其產(chǎn)品具有更高的效率和功能特性。
LEM在8年前就開(kāi)始將ASIC集成進(jìn)傳感器中，這一舉動(dòng)使得相關(guān)IP得到了開(kāi)發(fā)，從而打造了現在的Minisens系列，一款能讓上述諸如節能家用電器等應用得以實(shí)現的傳感器產(chǎn)品。集成的電路實(shí)現了小尺寸，并在實(shí)現競爭力價(jià)格的同時(shí)也實(shí)現了高精度，這些高精確的傳感器幫助設計師們再接再厲不斷向小型化進(jìn)軍。
Hans Dieter Huber表示：“我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一款成熟的電流傳感器，該傳感器將磁選機（magnetic concentrator）集成進(jìn)入一個(gè)SO-8封裝里。這個(gè)非常小的元件叫做Minisens，對于之前不能測量或采用分流（shunt）來(lái)進(jìn)行測量的應用場(chǎng)合，該元件可以為直流電流和隔離電流測量提供標準的解決方案。
該ASIC完全是由我們公司自主設計，特別適用于電流測量，并改善了電氣性能，例如可以補償熱漂移產(chǎn)生的誤差。我們還能提供一些新的改善，這些改善不屬于通常電流測量方法的一部分，比如短路檢測或待機模式的更快輸出，此外我們在集成程度和尺寸縮減方面也取得了很大的進(jìn)步。由于這些器件是封裝在一個(gè)標準芯片組內，因此可以方便地在PCB表面貼裝工藝中采用這個(gè)芯片。”
隨著(zhù)高效電力設計所要求的技能的拓寬，掌握專(zhuān)業(yè)知識的能力變得至關(guān)重要。通過(guò)與全世界的客戶(hù)開(kāi)展密切的協(xié)作伙伴關(guān)系，LEM堅信正是分享電流和電壓測量方面的經(jīng)驗使其贏(yíng)得超過(guò)37年之久的市場(chǎng)領(lǐng)導地位。LEM針對每個(gè)市場(chǎng)和每一種應用的特殊要求進(jìn)行細化理解，并具備快速開(kāi)發(fā)集現場(chǎng)驗證質(zhì)量和新穎設計特點(diǎn)于一體的新產(chǎn)品的能力。這樣一來(lái)，LEM可以為電力設計師們提供完全適合各種應用場(chǎng)合的標準和定制產(chǎn)品。
值得一提的是，目前所有的企業(yè)所面臨的另外一個(gè)重要挑戰是當前的經(jīng)濟形勢。當整個(gè)市場(chǎng)可能需要幾年時(shí)間才能徹底恢復的時(shí)候，可再生能源極有可能比其他行業(yè)反彈得更快。各個(gè)政府投入巨資可使反彈速度加快，同時(shí)使電力設計前景看好。“綠色”產(chǎn)品很有可能成為政府支持的主要受益對象，而通過(guò)采用尖端電力設計來(lái)削減能源消耗或者從可再生能源產(chǎn)生電力等技術(shù)在許多國家還需要政府投資。
更加高級的電流和電壓測量裝置的整合、智能電機控制對數字化設計需求的不斷增加以及可再生能源的巨大潛能為電力設計師們呈現了一個(gè)具有吸引力并更具備挑戰性的未來(lái)。
