电流互感器的电流如何计算

时间:2021-10-06 14:00:54 浏览:60

运用电流互感器能够减小检测变换器原边电流时的损耗,比如大功率开关电源,由于电流过大所以需求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答复。根本的差异在于:变压器妄图把电压从原边变换到副边,而电流互感器妄图把电流从原边变换到副边。电流互感器的电压大小由负载选择。

咱们经过一个实践的规划比如,能够更好地了解电流互感器的作业原理。

假定用电流互感器检测变换器的原边电流,原边10A电流对应1V电压。当然,咱们能够用一个1V/10A=100mΩ的电阻来检测,但是电阻将构成的损耗为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。


用电流检测互感器减小损耗

当然,为了减少绕组电阻,咱们把原边的匝数取为1匝,一同为了使电流降到一个比较低的水平,副边匝数应该比较多。假定副边匝数为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(也便是说,咱们能够运用100mW规格的电阻),这就要求R不得小于20Ω,假定选用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2V250kHz频率作业时,磁芯上的磁感应强度不会逾越

 

其间4us为一个周期的时间,实践肯定是不到一个周期的。

由于原边流过电流的时间不可能逾越开关周期(不然,磁芯无法复位)。因此Ae能够很小,而B也不会很大。这个比如里磁芯的尺度不能经过损耗要求或磁通饱满要求来承认,更大的可能是由原副边之间的阻隔电压来承认。假定阻隔电压没有要求,磁芯的大小一般由200匝的绕组所占体积来承认。你能够用40号的导线流过500mA的峰值电流,但是这种导线实在太细,一般的变压器厂家不会为你绕制。

有用提示:除非要用,一般情况下不要运用标准小于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代替电流互感器?已经知道副边电压只要2V,因此原边电压为2V/200=100mV。假定输入直流电压为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,而对原边简直没有什么影响。假定另一种情况(不现实的),原边的输入直流电压只要5mV,那么互感器的原边不可能有10mV的电压,一同由于原边阻抗(如反射副边阻抗)也比较大,选择了副边根柢不可能产生50mA的电流。即便整个5mV电压全部加在原边,副边也只能产生200×5mV=1V的电压:不能在转化电阻上产生满意的电压。因此,电压变压器只能用作变压器,不能用来检测电流。

从别的一个视点来看:尽管输入电源的电压为48V时,但是流过电流互感器电流的大小不是由原边的这个48V电压选择的,而是其他要素选择的。

电流互感器是有阻抗捆绑的电压变压器。

后,咱们来看一下电流互感器的过错情况怎么样?答案在于电流互感器的根本界说上: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检测,由于(只要阻抗不是大)串联电路中电流处处持平,与串联的元件无关。

实践作业中,是不是运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。

假定互感器副边的电感太小,检测过错将会增大。也便是激磁电感太小,假定咱们要求检测电流的大过错为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化电阻,咱们也无法检测到这个电流,这样过错就增大了。能够算出副边电感的小值:

 

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