運(yùn)用電流互感器能夠減小檢測(cè)變換器原邊電流時(shí)的損耗,比如大功率開(kāi)關(guān)電源，由于電流過(guò)大所以需求運(yùn)用電流互感線(xiàn)圈來(lái)監(jiān)測(cè)電流以削減損耗。
電流互感器與一般的電壓變壓器的差異在什么地方呢?這個(gè)問(wèn)題即便是資深的磁性元件規(guī)劃人員也很難答復(fù)。根柢的差異在于:變壓器妄圖把電壓從原邊變換到副邊，而電流互感器妄圖把電流從原邊變換到副邊。電流互感器的電壓巨細(xì)由負(fù)載選擇。
咱們通過(guò)一個(gè)實(shí)踐的規(guī)劃比如，能夠更好地了解電流互感器的作業(yè)原理。
假定用電流互感器檢測(cè)變換器的原邊電流，原邊10A電流對(duì)應(yīng)1V電壓。當(dāng)然，咱們能夠用一個(gè)1V/10A=100m2的電阻來(lái)檢測(cè)，可是電阻將造成的損耗為1Vx10A=10W，這么大的損耗對(duì)幾乎一切的規(guī)劃來(lái)說(shuō)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(cè)互感器減小損耗
當(dāng)然，為了削減繞組電阻，咱們把原邊的匝數(shù)取為1匝，一起為了使電流降到一個(gè)比較低的水平，副邊匝數(shù)應(yīng)該比較多。假定副邊匝數(shù)為N，由歐姆定律可得(10/N)R=1V，在電阻中耗費(fèi)的功率為P=(1V)^2/R。咱們假定耗費(fèi)的功率為50mW(也就是說(shuō)，咱們能夠運(yùn)用100mW標(biāo)準(zhǔn)的電阻)，這就要求R不得小于20Q，假定選用20Q的電阻，由歐姆定律可得副邊匝數(shù)N=200。
現(xiàn)在咱們來(lái)看磁芯，假定二極管是一般的一般的二極管，通態(tài)電壓大約為1V，電流為10A/200=50mA。互感器輸出電壓為1V，加上二極管的通態(tài)電壓1V，總電壓大約2V。250kHz頻率作業(yè)時(shí)，磁芯上的磁感應(yīng)強(qiáng)度不會(huì)跨越
其中4us為一個(gè)周期的時(shí)刻，實(shí)踐肯定是不到一個(gè)周期的。
由于原邊流過(guò)電流的時(shí)刻不行能跨越開(kāi)關(guān)周期(否則，磁芯無(wú)法復(fù)位)。因而Ae能夠很小，而B也不會(huì)很大。這個(gè)比如里磁芯的標(biāo)準(zhǔn)不能通過(guò)損耗要求或磁通飽滿(mǎn)要求來(lái)招認(rèn)，更大的可能是由原副邊之間的隔絕電壓來(lái)招認(rèn)。假定隔絕電壓沒(méi)有要求，磁芯的巨細(xì)一般由200匝的繞組所占體積來(lái)招認(rèn)。你能夠用40號(hào)的導(dǎo)線(xiàn)流過(guò)500mA的峰值電流，可是這種導(dǎo)線(xiàn)真實(shí)太細(xì)，一般的變壓器廠(chǎng)家不會(huì)為你繞制。
有用提示除非—定要用，一般情況下不要運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)小于36號(hào)線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)。
現(xiàn)在咱們來(lái)剖析為什么不能用電壓變壓器來(lái)替代電流互感器?現(xiàn)已知道副邊電壓只需2V，因而原邊電壓為
2V/200=100mV。假定輸入直流電壓為48V，那么電流互感器原邊10mV電壓對(duì)48V電壓來(lái)說(shuō)是微乎其微的逐一那樣你能夠在副邊得到50mA的電流，而對(duì)原邊幾乎沒(méi)有什么影響。假定另一種情況(不現(xiàn)實(shí)的)，原邊的輸入直流電壓只需5mV，那么互感器的原邊不行能有10mV的電壓，一起由于原邊阻抗(如反射副邊阻抗)也比較大，選擇了副邊根柢不行能產(chǎn)生50mA的電流。即便整個(gè)5mV電壓悉數(shù)加在原邊，副邊也只能產(chǎn)生200x5mV=1V的電壓:不能在轉(zhuǎn)化電阻上產(chǎn)生滿(mǎn)意的電壓。因而，電壓變壓器只能用作變壓器，不能用來(lái)檢測(cè)電流。
從別的一個(gè)角度來(lái)看:盡管輸入電源的電壓為48V時(shí)，可是流過(guò)電流互感器電流的巨細(xì)不是由原邊的這個(gè)48V電壓選擇的，而是其他要素選擇的。
電流互感器是有阻抗束縛的電壓變壓器。
畢竟，咱們來(lái)看一下電流互感器的過(guò)失情況怎么樣?答案在于電流互感器的根柢界說(shuō)上:感應(yīng)的是電流。
有用提示電流互感中的二極管和副邊繞組的電阻不會(huì)影響電流的檢測(cè)，由于(只需阻抗不是無(wú)窮大)串聯(lián)電路中電流處處相等，與串聯(lián)的元件無(wú)關(guān)。
實(shí)踐作業(yè)中，是不是運(yùn)用肖特基二極管作為整流二極管是沒(méi)有關(guān)系的:二極管的低通態(tài)電壓只影響變壓器，不會(huì)影響電流互感器。
假定互感器副邊的電感太小，檢測(cè)過(guò)失將會(huì)增大。也就是激磁電感太小，假定咱們要求檢測(cè)電流的最大過(guò)失為1%，原邊電流為10A，那么副邊電流就是50mA，這就意味著要求激磁電流(副邊)應(yīng)該小于50mAX1%=500pA。激磁電流沒(méi)有流過(guò)轉(zhuǎn)化電阻，咱們也無(wú)法檢測(cè)到這個(gè)電流，這樣過(guò)失就增大了。咱們能夠算出副邊電感的最小值
現(xiàn)在的匝數(shù)為200，咱們需求AL=16mH/200=400nH的磁環(huán)，用一般的小鐵氧體磁環(huán)就能夠了，這種鐵氧體磁環(huán)是很簡(jiǎn)單找到的。
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