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电流互感器的各项参数如何计算

发布日期:2022-06-14 14:27:04   浏览量 :63
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       运用电流互感器能够减小丈量变换器原边电流时的损耗,比方大功率开关电源,因为电流过大所以需要运用电流互感线圈来监测电流以减少损耗。

       电流互感器与一般的电压变压器的差异在什么地方呢?这个问题即便是的磁性元件规划人员也很难回答。基本的差异在于:变压器试图把电压从原边变换到副边,而电流互感器试图把电流从原边变换到副边。电流互感器的电压巨细由负载决议。

       咱们经过一个实践的规划例子,能够更好地了解电流互感器的工作原理。

       假设用电流互感器丈量变换器的原边电流,原边10A电流对应1V电压。当然,咱们能够用一个1V/10A=100mΩ的电阻来丈量,可是电阻将造成的损耗为1V×10A=10W,这么大的损耗对简直一切的规划来说都是不能接受的。所以,要选用电流互感器,如图1所示。

图1用电流检测互感器减小损耗

       当然,为了削减绕组电阻,咱们把原边的匝数取为1匝,同时为了使电流降到一个比较低的水平,副边匝数应该比较多。假如副边匝数为N,由欧姆定律可得(10/N)R=1V,在电阻中耗费的功率为P=(1V)^2/R。咱们假定耗费的功率为50mW(也就是说,咱们可以使用100mW规格的电阻),这就要求R不得小于20Ω,假如采用20Ω的电阻,由欧姆定律可得副边匝数N=200。

       现在咱们来看磁芯,假定二管是一般的一般的二管,通态电压大约为1V,电流为10A/200=50mA。互感器输出电压为1V,加上二管的通态电压1V,总电压大约2V。250kHz频率工作时,磁芯上的磁感应强度不会超过

其中4us为一个周期的时刻,实践肯定是不到一个周期的。

       由于原边流过电流的时刻不行能超过开关周期(否则,磁芯无法复位)。因而Ae能够很小,而B也不会很大。这个比如里磁芯的尺度不能通过损耗要求或磁通饱和要求来确定,更大的可能是由原副边之间的阻隔电压来确定。假如阻隔电压没有要求,磁芯的巨细一般由200匝的绕组所占体积来确定。你能够用40号的导线流过500mA的峰值电流,但是这种导线真实太细,一般的变压器厂家不会为你绕制。

       有用提示:除非要用,一般情况下不要使用标准小于36号线的导线。

       现在咱们来剖析为什么不能用电压变压器来替代电流互感器?已经知道副边电压只有2V,因而原边电压为2V/200=100mV。假如输入直流电压为48V,那么电流互感器原边10mV电压对48V电压来说是微乎其微的——那样你能够在副边得到50mA的电流,而对原边几乎没有什么影响。假定另一种情况(不现实的),原边的输入直流电压只有5mV,那么互感器的原边不行能有10mV的电压,一起由于原边阻抗(如反射副边阻抗)也比较大,决议了副边根本不行能发生50mA的电流。即使整个5mV电压悉数加在原边,副边也只能发生200×5mV=1V的电压:不能在转换电阻上发生足够的电压。因而,电压变压器只能用作变压器,不能用来检测电流。

从另外一个角度来看:虽然输入电源的电压为48V时,但是流过电流互感器电流的巨细不是由原边的这个48V电压决议的,而是其他因素决议的。

电流互感器是有阻抗约束的电压变压器。

       后,咱们来看一下电流互感器的差错情况怎么样?答案在于电流互感器的基本界说上:感应的是电流。

有用提示电流互感中的二管和副边绕组的电阻不会影响电流的丈量,由于(只要阻抗不是大)串联电路中电流处处相等,与串联的元件无关。

实践工作中,是不是使用肖特基二管作为整流二管是没有关系的:二管的低通态电压只影响变压器,不会影响电流互感器。

假如互感器副边的电感太小,丈量差错将会增大。也便是激磁电感太小,假定咱们要求丈量电流的大差错为1%,原边电流为10A,那么副边电流便是50mA,这就意味着要求激磁电流(副边)应该小于50mA×1%=500μA。激磁电流没有流过转换电阻,咱们也无法检测到这个电流,这样差错就增大了。咱们能够算出副边电感的小值

现在的匝数为200,我们需求AL=16mH/200=400nH的磁环,用一般的小铁氧体磁环就可以了,这种铁氧体磁环是很简单找到的。

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