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电流检测的一般方式

发布时间:2020-07-21 17:58:44 阅读: 来源:污水泵厂家

电流检测的一般方式

电流检测常用的方式为电阻直接取样、利用霍尔元件(LEM)取样和利用电流互感器取样。

用电阻取样易于实现,电路设计简单,但损耗大,检测信号易受干扰,适用于小功率转换电路,电路如图1所示,其中R1为电流检测电阻。以源端平均电流1A为例,常用的电流控制型PWM控制器UC1845的电流保护检测电压为1V,这样需要的电阻为1Ω,功耗为1W,按照航天器元器件降额要求(GJB/Z 35-93《元器件降额准则》),至少选用2W的电阻。而一个2W电阻的封装对于模块电源来说体积较大。

用霍尔元件虽然检测精度较高,但成本、体积常常对于模块电源来说还是无法接受。

一般电流互感器的特性介于电阻和霍尔元件之间,是用得最多的一种电流检测方法。DC-DC转换器中常用的是脉冲直流互感器,其原理如图2所示,工作方式为单向磁化,类似正激转换器。当初级电流流通时,磁芯中磁场逐渐增大;当初级电流不再增加时,次级感应电势将二极管击穿,使磁芯复位到剩磁感应强度Br。

通常初级线圈为1匝,次级匝数很多,这样可以减小次级反射到初级的阻抗,以减小对初级的影响。

如果不考虑线圈电阻,则次级感应电压可以近似为电压源,脉冲直流互感器的设计依据公式(1):

式中:e2为次级感应电压,Ton为导通时间,N2为次级线圈匝数,Ae为磁芯有效截面积,△B为工作磁感应强度,单位为特斯拉(T)。

互感器励磁电流im有如下关系式:

一般电流互感器初级匝数为1,即N1=1,则(3)式可以表示为:

式中:AL为磁芯电感系数,表达式为:

如果定义电流检测误差为:

即电流互感器设计公式为:

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