电流互感器的设计

在开关电源经常需要检测电路中电流:如APFC电路中检测输入电流用来跟踪输入电压;在电流控制型控制中需要检测功率管电流控制脉冲宽度;双极型晶体管比例驱动集电极电流检测以及检测输出电流用来保护、均流和显示等等.在逆变器中,检测输出电流实现双环控制、显示和并联均流等.电流检测可以利用电阻和霍尔元件(LEM).但电阻或分流器检测,前者损耗大,易受干扰,很难做到高精度,只用于小功率,后者体积大;而用LEM检测,虽然精度高,但成本太高.电流互感器特性介于两者之间,得到广泛应用.既然作为检测元件,互感器设计的出发点就是保证检测精度.
    一般的电流互感器要能保证检测精度,应当是恒定负载阻抗;零漏磁通;零激磁电流和无限大的磁通密度.对检测互感器来说负载阻抗一般是恒定的,由于采用环形磁芯,次级又均匀分布在磁环的圆周上,可以忽略的漏感是可以做到的.但零激磁电流和无限大磁通密度是绝对做不到的,因为磁导率不是无穷大和磁芯有限的饱和磁通密度.设计在精度、尺寸、和成本之间折中.
    设计原理与一般变压器相同,步骤和磁芯选择稍有不同.初级一般1匝或很少几匝,次级匝数很多,匝比一般为100或更多.
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