運(yun)用(yong)電(dian)流(liu)互(hu)感(gan)器(qi)能(neng)夠(gou)減(jian)小(xiao)檢(jian)測(ce)變(bian)換(huan)器(qi)原(yuan)邊(bian)電(dian)流(liu)時(shi)的(de)損(sun)耗(hao),比(bi)如(ru)大(da)功(gong)率(lv)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan),由(you)於(yu)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)所(suo)以(yi)需(xu)求(qiu)運(yun)用(yong)電(dian)流(liu)互(hu)感(gan)線(xian)圈(quan)來(lai)監(jian)測(ce)電(dian)流(liu)以(yi)減(jian)少(shao)損(sun)耗(hao)。
電流互感器與一般的電壓變壓器的差異在什麼地方呢?這個問題即使是的磁性元件規劃人員也很難答複。基礎的差異在於:變壓器試圖把電壓從原邊變換到副邊,而電流互感器試圖把電流從原邊變換到副邊。電流互感器的電壓大小由負載選擇。
咱們通過一個實踐的規劃比如,能夠更好地了解電流互感器的作業原理。
假定用電流互感器檢測變換器的原邊電流,原邊10A電流對應1V電壓。當然,咱們能夠用一個1V/10A=100mΩ的電阻來檢測,可是電阻將構成的損耗為1V×10A=10W,這麼大的損耗對幾乎一切的規劃來說都是不能承受的。所以,要選用電流互感器,如圖1所示。

圖1 用電流檢測互感器減小損耗
當然,為了減少繞組電阻,咱們把原邊的匝數取為1匝,一起為了使電流降到一個比較低的水平,副邊匝數應該比較多。假定副邊匝數為N,由歐姆定律可得(10/N)R=1V,在電阻中耗費的功率為P=(1V)^2/R。咱們假定耗費的功率為50mW(也便是說,咱們能夠運用100mW規格的電阻),這就要求R不得小於20Ω,假定選用20Ω的電阻,由歐姆定律可得副邊匝數N=200。
現在咱們來看磁芯,假定二管是一般的一般的二管,通態電壓大約為1V,電流為10A/200=50mA。互感器輸出電壓為1V,加上二管的通態電壓1V,總電壓大約2V。250kHz頻率作業時,磁芯上的磁感應強度不會跨過
其間4us為一個周期的時刻,實踐肯定是不到一個周期的。
由於原邊流過電流的時刻不可能跨過開關周期(不然,磁芯無法複位)。因而Ae能夠很小,而B也(ye)不(bu)會(hui)很(hen)大(da)。這(zhe)個(ge)比(bi)如(ru)裏(li)磁(ci)芯(xin)的(de)規(gui)範(fan)不(bu)能(neng)通(tong)過(guo)損(sun)耗(hao)要(yao)求(qiu)或(huo)磁(ci)通(tong)飽(bao)滿(man)要(yao)求(qiu)來(lai)招(zhao)認(ren),更(geng)大(da)的(de)可(ke)能(neng)是(shi)由(you)原(yuan)副(fu)邊(bian)之(zhi)間(jian)的(de)阻(zu)隔(ge)電(dian)壓(ya)來(lai)招(zhao)認(ren)。假(jia)定(ding)阻(zu)隔(ge)電(dian)壓(ya)沒(mei)有(you)要(yao)求(qiu),磁(ci)芯(xin)的(de)大(da)小(xiao)一(yi)般(ban)由(you)200匝的繞組所占體積來招認。你能夠用40號的導線流過500mA的峰值電流,可是這種導線實在太細,一般的變壓器廠家不會為你繞製。
有用提示:除非要用,一般狀況下不要運用規範小於36號線的導線。
現在咱們來剖析為什麼不能用電壓變壓器來替代電流互感器?現已知道副邊電壓隻需2V,因而原邊電壓為2V/200=100mV。假定輸入直流電壓為48V,那麼電流互感器原邊10mV電壓對48V電壓來說是微乎其微的——那樣你能夠在副邊得到50mA的電流,而對原邊幾乎沒有什麼影響。假定另一種狀況(不現實的),原邊的輸入直流電壓隻需5mV,那麼互感器的原邊不可能有10mV的電壓,一起由於原邊阻抗(如反射副邊阻抗)也比較大,選擇了副邊基礎不可能產生50mA的電流。即使整個5mV電壓悉數加在原邊,副邊也隻能產生200×5mV=1V的電壓:不能在轉化電阻上產生滿意的電壓。因而,電壓變壓器隻能用作變壓器,不能用來檢測電流。
從其他一個視點來看:盡管輸入電源的電壓為48V時,可是流過電流互感器電流的大小不是由原邊的這個48V電壓選擇的,而是其他要素選擇的。
電流互感器是有阻抗綁縛的電壓變壓器。
後,咱們來看一下電流互感器的差錯狀況怎麼樣?答案在於電流互感器的基礎定義上:感應的是電流。
有用提示 電流互感中的二管和副邊繞組的電阻不會影響電流的檢測,由於(隻需阻抗不是大)串聯電路中電流處處持平,與串聯的元件無關。
實踐作業中,是不是運用肖特基二管作為整流二管是沒有關係的:二管的低通態電壓隻影響變壓器,不會影響電流互感器。
假定互感器副邊的電感太小,檢測差錯將會增大。也便是激磁電感太小,假定咱們要求檢測電流的大差錯為1%,原邊電流為10A,那麼副邊電流便是50mA,這就意味著要求激磁電流(副邊)應該小於50mA×1%=500μA。激磁電流沒有流過轉化電阻,咱們也無法檢測到這個電流,這樣差錯就增大了。能夠算出副邊電感的小值:
現在的匝數為200,咱們需求AL=16mH/200=400nH的磁環,用一般的小鐵氧體磁環就能夠了,這種鐵氧體磁環是很簡單找到的。