电流互感器的计算公式图文,民熔

电流互感器的计算公式图文,民熔

电流互感器的计算公式我们将设计一个电流互感器。

使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗,比方大功率开关电源,由于电流过大所以需要使用电流互感线圈来监测电流以削减损耗。

电流互感器与一般的电压变压器的区分在什么地方呢这个问题即使是资深的磁性元件设计人员也很难根本的区分在于: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。

电流互感器的电压大小由负载准备。

我们通过一个实际的设计例子,可以更好地理解电流互感器的工作原理。

假设用电流互感器测量变换器的原边电流,原边10电流对应1电压。

当然,我们可以用一个110=100Ω的电阻来测量,但是电阻将造成的损耗为110=10,这么大的损耗对几乎全部的设计来说都是不能承受的。

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,我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,副边匝数应当比较多。

假设副边匝数为,由欧姆定律可得10=1,在电阻中消耗的功率为=1^2。

我们假设消耗的功率为50也就是说,我们可以使用100规格的电阻,这就要求不得小于20Ω,假设承受20Ω的电阻,由欧姆定律可得副边匝数=200。

现在我们来看磁芯,假设二极管是一般的一般的二极管,通态电压大约为1,电流为10200=50。

互感器输出电压为1,加上二极管的通态电压1,总电压大约2。

250频率工作时,磁芯上的磁感应强度不会超过其中4为一个周期的时间,实际确定是不到一个周期的。

由于原边流过电流的时间不行能超过开关周期否则,磁芯无法复位。

因此可以很小,而也不会很大。

这个例子里磁芯的尺寸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隔离电压来确定。

假设隔离电压没有要求,磁芯的大小一般由200匝的绕组所占体积来确定。

你可以用40号的导线流过500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。

有用提示除非确定要用,一般状况下不要使用规格小于36号线的导线。

现在我们来分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2,因此原边电压为2200=100。

假设输入直流电压为48,那么电流互感器原边10电压对48电压来说是微缺乏道的——那样你可以在副边得到50的电流,而对原边几乎没有什么影响。

假设另一种状况不现实的,原边的输入直流电压只有5,那么互感器的原边不行能有10的电压,同时由于原边阻抗如反射副边阻抗也比较大,准备了副边根本不行能产生50的电流。

即使整个5电压全部加在原边,副边也只能产生2023=1的电压:不能在转换电阻上产生足够的电压。

因此,电压变压器只能用作变压器,不能用来检测电流。

从另外一个角度来看:虽然输入电源的电压为48时,但是流过电流互感器电流的大小不是由原边的这个48电压准备的,而是其他因素准备的。

电流互感器是有阻抗限制的电压变压器。

最终,我们来看一下电流互感器的误差状况怎么样答案在于电流互感器的根本定义上:感应的是电流。

有用提示电流互感中的二极管和副边绕组的电阻不会影响电流的测量,由于只要阻抗不是无穷大串联电路中电流到处相等,与串联的元件无关。

实际工作中,是不是使用肖特基二极管作为整流二极管是没有关系的:二极管的低通态电压只影响变压器,不会影响电流互感器。

假设互感器副边的电感太小,测量误差将会增大。

也就是激磁电感太小,假设我们要求测量电流的最大误差为1%,原边电流为10,那么副边电流就是50,这就意味着要求激磁电流副边应当小于501%=500μ。

激磁电流没有流过转换电阻,我们也无法检测到这个电流,这样误差