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电流传感器磁调制工作原理及电路板布局中注意

  无论测量精度和分辨率,还是稳定性,磁调制式电流传感器比巨磁电阻效应电流传感器,光纤电流传感器,霍尔电流传感器等测量元件高很多,因此常用于计量检定等高精度高稳定性要求的测量领域。

  接线时将两线圈的同名端反向联接,使调制电路输出的激励信号产生的磁场在两铁芯中大小相等方向相反,这样使由激励信号产生的激励磁场与由输入的被测量直流电流产生的磁场在一个铁芯中方向相同,从而等到加强,并使这个铁芯迅速进入磁饱和状况,而在另外一个铁芯中产生的磁场方向相反,就会互相削弱,从而延迟铁芯进入饱和状况,这样使得两个激磁绕组中感应的电压的偶次谐波同相,相加后会得到加强,而在这两个激磁绕组中感应的电压的奇次谐波反相,相加后会互相削弱或抵消。

  因此这两个激磁绕组对偶次谐波有选频和放大作用,而对奇次谐波有抑制作用,达到选频效果,激磁线圈中偶次谐波的大小与被测直流电流的大小成正比,把偶次谐波信号进行调理和功率放大后,就可以得到我们所需的电流检测信号,同时,激励线圈输出的偶次谐波的偏移方向可以反映输入电流的方向。

  在使用霍尔效应电流传感器的电路板布局中,要注意以下因素:。

  散热:尽量增大一次侧电流导线的覆铜面积,可以提高霍尔电流传感器的散热能力,从而增加传感器的较大平均电流耐受能力,另外,还可以使用更厚铜箔的PCB,或者在初级走线上放置一些散热过孔,或者把霍尔电流传感器和PCB走线放置在风道内,都可以改善霍尔电流传感器的平均电流耐受能力,一次侧电流磁场:布局时,应尽量避免大电流的走线靠近霍尔电流传感器,隔离要求:从系统整体考虑爬电距离和电气间隙,当霍尔电流传感器无法满足所需的PCB爬电距离时,可以在电路板上挖槽以达到系统级的隔离要求。

  总结,在电信整流器和服务器PSU中,CT更适合于峰值电流控制和过流保护,但它体积较大且精度不高,霍尔效应电流传感器体积小,精度高,使用简单方便,并且更适合检测交流线路电流。

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