電氣基礎(chǔ)設(shè)施專家 Amber Solutions 已獲得用于電流數(shù)字控制的硅組件的新專利。

專利組件用于GFCI(接地故障電路中斷)和AFCI(電弧故障電路中斷器)的數(shù)字管理，保護(hù)電氣產(chǎn)品免受電涌。在一段視頻中，該公司展示了專利技術(shù)能夠在 15 分鐘內(nèi)將 460 次感應(yīng)過電流限制為 260 伏特。

Amber 的運(yùn)營和業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁 Chris Casey 在視頻中指出，交流電網(wǎng)的特點是公用事業(yè)和離網(wǎng)可再生能源(如太陽能)產(chǎn)生的電壓和電流極度波動。因此，家用電器和電動機(jī)需要對電網(wǎng)波動提供更大的保護(hù)。

“這些波動與高溫相結(jié)合，傳統(tǒng)上對任何控制功率的固態(tài)設(shè)備都是災(zāi)難性的，”凱西說。Amber Solutions 的固態(tài)架構(gòu)旨在使用傳統(tǒng)的現(xiàn)成英飛凌硅 MOSFET 提高“在這些極其惡劣的環(huán)境中的生存能力”。該架構(gòu)利用軟件和算法等嵌入式智能來分析功率并提供保護(hù)?！?

在接受采訪時，首席執(zhí)行官 Thar Casey 表示，該公司的專利技術(shù)以及現(xiàn)有組件可以為連接到新興智能電網(wǎng)的建筑物提供過流保護(hù)和安全性。

新專利 是在與英飛凌合作開發(fā)下一代硅芯片之后，旨在 通過將智能嵌入到一系列應(yīng)用中來提供電力的數(shù)字控制。該公司聲稱，新技術(shù)被宣傳為將現(xiàn)有電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜跒榻ㄖ镒⑷胫悄芎涂刂频墓虘B(tài)架構(gòu)，從而導(dǎo)致第二次電氣革命。

Amber 的電網(wǎng)技術(shù)旨在升級建筑物中的電氣端點，涵蓋從機(jī)電設(shè)備到具有“嵌入式智能”的硅架構(gòu)的所有內(nèi)容，Thar Casey 說。該方法“在每個插座、電燈開關(guān)、斷路器中放置更小的硅芯片 SOC '迷你計算機(jī)'”，以擴(kuò)展樓宇智能。結(jié)果將是節(jié)能、更快的無弧開關(guān)和浪涌抑制。

電感是與交流電機(jī)或開關(guān)接線中的負(fù)載有關(guān)的常見現(xiàn)象。電線在電源關(guān)閉后會保持能量，導(dǎo)致“非常強(qiáng)大的能量反沖，當(dāng)它試圖找到一種方法逃脫并恢復(fù)平衡時，會導(dǎo)致電壓飆升，”克里斯凱西說。

在一次演示中，該公司注意到傳統(tǒng)開關(guān)在依賴交流電源時的反作用力，從而產(chǎn)生帶有雜散功率的感性負(fù)載。該公司估計產(chǎn)生了大約 1,000 伏特?！白罱K，這些電弧和火花會傷害機(jī)電設(shè)備的內(nèi)部組件，”克里斯凱西說?！八踔量梢噪S著時間的推移將它們焊接關(guān)閉，或者它可以將觸點侵蝕到它們甚至無法關(guān)閉的程度，從而造成災(zāi)難性的故障。有些設(shè)備甚至使用電弧抑制器來增強(qiáng)保護(hù)?！?

在描述它如何通過固態(tài)技術(shù)處理電感負(fù)載時，Amber 實現(xiàn)了英飛凌 MOSFET，然后通過觀察其交流開關(guān)如何每分鐘循環(huán) 30 次共 15 分鐘來模擬惡劣的電感環(huán)境。

機(jī)電開關(guān)中的電流隔離提供了比固態(tài)開關(guān)中傳統(tǒng)使用的介電隔離更多的保護(hù)。盡管如此，這種方法仍無法處理 1,000 伏的峰值。通過極快的采樣，Amber 的技術(shù)可以識別電壓尖峰，然后在它損壞設(shè)備之前執(zhí)行切換。Amber 聲稱其方法是可持續(xù)的，基于它在 15 分鐘內(nèi)進(jìn)行了 450 次測試的演示。

Amber 的方法還支持智能檢測和更快地終止電氣故障以及過流和欠流問題。新專利將 Amber 的 IP 組合擴(kuò)展到直接從交流電網(wǎng)提取直流電，以及牢不可破的交流電開關(guān)。新 IP 還解決了智能故障檢測和中斷以及智能電涌保護(hù)問題。Amber 的專利技術(shù)還符合固態(tài)斷路器的 UL 489i 標(biāo)準(zhǔn)，并將與將于2025 年發(fā)布的斷路器的IEC 規(guī)范保持一致。

Thar Casey 指出，向構(gòu)建智能的轉(zhuǎn)變“并非一帆風(fēng)順”?！半m然設(shè)計工程師現(xiàn)在有更多機(jī)會為基于 Amber 架構(gòu)的電氣產(chǎn)品創(chuàng)造新價值，但這種理解、采用和工程設(shè)計變更需要時間。”

除了解決監(jiān)管問題外，智能電氣組件還可以為數(shù)字電源管理創(chuàng)造新的機(jī)會。電源管理和新的交換架構(gòu)也可用于控制家庭傳感器網(wǎng)絡(luò)。

硅架構(gòu)還為擴(kuò)展功能創(chuàng)建了選項，同時擴(kuò)展了現(xiàn)在用于安全、訪問和消防控制以及其他形式的樓宇自動化的樓宇智能。支持者還強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)電氣基礎(chǔ)設(shè)施的硅現(xiàn)代化允許將智能整合到新興的物聯(lián)網(wǎng)部署中。