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1z电竞电流互感器设计方案

文章来源:稳压电源企业,时间:2017-09-13 09:29    点击量:

    大家将设计一个1z电竞电流互感器.使用1z电竞电流互感器可以减小测量变换器原边1z电竞电流时的损耗,比如大功率开关1z电竞,由于1z电竞电流过大所以需要使用1z电竞电流互感线圈来监测1z电竞电流以减少损耗.

1z电竞电流互感器设计方案
    1z电竞电流互感器与一般的1z电竞电压变压器的区别在什么地方呢?这个问题即使是资深的磁性元件设计人员也很难回答.基本的区别在于:变压器试图把1z电竞电压从原边变换到副边,而1z电竞电流互感器试图把1z电竞电流从原边变换到副边.1z电竞电流互感器的1z电竞电压大小由负载决定.

    大家通过一个实际的设计例子,可以更好地理解1z电竞电流互感器的工作原理.

    假设用1z电竞电流互感器测量变换器的原边1z电竞电流,原边10A1z电竞电流对应1V1z电竞电压.当然,大家可以用一个1V/10A=100mΩ的电阻来测量,但是电阻将造成的损耗为1V×10A=10W,这么大的损耗对几乎所有的设计来说都是不能接受的.所以,要选用1z电竞电流互感器,如图1所示.

    用1z电竞电流检测互感器减小损耗图1 用1z电竞电流检测互感器减小损耗当然,为了减少绕组电阻,大家把原边的匝数取为1匝,同时为了使1z电竞电流降到一个比较低的水平,副边匝数应该比较多.如果副边匝数为N,由欧姆定律可得(10/N)R=1V,在电阻中消耗的功率为P=(1V)2/R.大家假设消耗的功率为50mW(也就是说,大家可以使用100mW规格的电阻),这就要求R不得小于20Ω,如果采用20Ω的电阻,由欧姆定律可得副边匝数N=200.

    现在大家来看磁芯,假设二极管是普通的一般的二极管,通态1z电竞电压大约为1V,1z电竞电流为10A/200=50mA.互感器输出1z电竞电压为1V,加上二极管的通态1z电竞电压1V,总1z电竞电压大约2V.250kHz频率工作时,磁芯上的磁感应强度不会超过由于原边流过1z电竞电流的时间不可能超过开关周期(否则,磁芯无法复位).因此Ae可以很小,而B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1z电竞电压来确定.如果隔离1z电竞电压没有要求,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500mA的峰值1z电竞电流,但是这种导线实在太细,一般的变压器厂家不会为你绕制.

    实用提示  除非一定要用,一般情况下不要使用规格小于36号线的导线.

    现在大家来分析为什么不能用1z电竞电压变压器来替代1z电竞电流互感器?已经知道副边1z电竞电压只有2V,因此原边1z电竞电压为2V/200=100mV.如果输入直流1z电竞电压为48V,那么1z电竞电流互感器原边10mV1z电竞电压对48V1z电竞电压来说是微不足道的--那样你可以在副边得到50mA的1z电竞电流,而对原边几乎没有什么影响.

    假设另一种情况(不现实的),原边的输入直流1z电竞电压只有5mV,那么互感器的原边不可能有10mV的1z电竞电压,同时由于原边阻抗(如反射副边阻抗)也比较大,决定了副边根本不可能产生50mA的1z电竞电流.即使整个5mV1z电竞电压全部加在原边,副边也只能产生200×5mV=1V的1z电竞电压:不能在转换电阻上产生足够的1z电竞电压.因此,1z电竞电压变压器只能用作变压器,不能用来检测1z电竞电流.

    从另外一个角度来看:虽然输入电源的1z电竞电压为48V时,但是流过1z电竞电流互感器1z电竞电流的大小不是由原边的这个48V1z电竞电压决定的,而是其他因素决定的.

    1z电竞电流互感器是有阻抗限制的1z电竞电压变压器.

    最后,大家来看一下1z电竞电流互感器的误差情况怎么样?答案在于1z电竞电流互感器的基本定义上:感应的是1z电竞电流.

    实用提示  1z电竞电流互感中的二极管和副边绕组的电阻不会影响1z电竞电流的测量,因为(只要阻抗不是无穷大)串联电路中1z电竞电流处处相等,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1z电竞电压只影响变压器,不会影响1z电竞电流互感器.

    如果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,假设大家要求测量1z电竞电流的最大误差为1%,副边1z电竞电流为50mA,那么副边1z电竞电流就是50mA,这就意味着要求激磁1z电竞电流(副边)应该小于50mA×1%=500μA.激磁1z电竞电流没有流过转换电阻,大家也无法检测到这个1z电竞电流,这样误差就增大了.大家可以算出副边电感的最小值现在的匝数为200,大家需要AL=16mH/200=400nH的磁环,用普通的小铁氧体磁环就可以了,这种铁氧体磁环是很容易找到的.

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