当前位置首页 > 校外拓展 > 电子书

只需两个公式!教你怎样进行电压互感器估算

更新时间:2024-11-07

下载地址

免费下载!

[!--downpath--]

资源介绍

我们将设计一个电压互感器。使用电压互感器可以减少检测变换器原边电压时的耗损,例如大功率开关电源,因为电压过大所以须要使用电压互感线圈来检测电压以降低耗损。plb物理好资源网(原物理ok网)

电压互感器与通常的电流变压器的区别在哪些地方呢?这个问题虽然是资深的磁性器件设计人员也很难回答。基本的区别在于:变压器企图把电流从原边变换到副边,而电压互感器企图把电压从原边变换到副边。电压互感器的电流大小由负载决定。plb物理好资源网(原物理ok网)

我们通过一个实际的设计事例,可以更好地理解电压互感器的工作原理。plb物理好资源网(原物理ok网)

假定用电压互感器检测变换器的原边电压,原边10A电压对应1V电流。其实,我们可以用一个1V/10A=100mΩ的阻值来检测,而且内阻将导致的耗损为1V×10A=10W,如此大的耗损对几乎所有的设计来说都是不能接受的。所以,要选用电压互感器,如图1所示。plb物理好资源网(原物理ok网)

图1用电压测量互感器降低耗损plb物理好资源网(原物理ok网)

其实,为了降低定子阻值,我们把原边的阻值取为1匝,同时为了使电压降到一个比较低的水平,副边阻值应当比较多。假如副边阻值为N,由欧姆定理可得(10/N)R=1V,在内阻中消耗的功率为P=(1V)^2/R。我们假定消耗的功率为50mW(也就是说,我们可以使用100mW尺寸的内阻),这就要求R不得大于20Ω,倘若采用20Ω的阻值,由欧姆定理可得副边阻值N=200。plb物理好资源网(原物理ok网)

如今我们来看磁芯知道电功率怎么求电流,假定三极管是普通的通常的三极管知道电功率怎么求电流,通态电流大概为1V,电压为10A/200=50mA。互感器输出电流为1V,加上晶闸管的通态电流1V,总电流大概2V。频度工作时,磁芯上的磁感应硬度不会超过plb物理好资源网(原物理ok网)

其中4us为一个周期的时间,实际肯定是不到一个周期的。plb物理好资源网(原物理ok网)

因为原边流过电压的时间不可能超过开关周期(否则,磁芯未能复位)。因而Ae可以很小,而B也不会很大。这个事例里磁芯的规格不能通过耗损要求或磁路饱和要求来确定,更大的可能是由原副边之间的隔离电流来确定。假如隔离电流没有要求,磁芯的大小通常由200匝的定子所占容积来确定。你可以用40号的导线流过500mA的峰值电压,并且这些导线实在太细,通常的变压器厂家不会为你绕制。plb物理好资源网(原物理ok网)

实用提示:除非一定要用,通常情况下不要使用尺寸大于36号线的导线。plb物理好资源网(原物理ok网)

如今我们来剖析为何不能用电流变压器来代替电压互感器?早已晓得副边电流只有2V,因而原边电流为2V/200=100mV。倘若输入直流电流为48V,这么电压互感器原边10mV电流对48V电流来说是微不足道的——那样你可以在副边得到50mA的电压,而对原边几乎没有哪些影响。假定另一种情况(不现实的),原边的输入直流电流只有5mV,这么互感器的原边不可能有10mV的电流,同时因为原边阻抗(如反射副边阻抗)也比较大,决定了副边根本不可能形成50mA的电压。虽然整个5mV电流全部加在原边,副边也只能形成200×5mV=1V的电流:不能在转换内阻上形成足够的电流。为此,电流变压器只能用作变压器,不能拿来测量电压。plb物理好资源网(原物理ok网)

知道电功率怎么求电流_电流知道怎么算功率_求电流功率的计算公式plb物理好资源网(原物理ok网)

从另外一个角度来看:即使输入电源的电流为48V时,并且流过电压互感器电压的大小不是由原边的这个48V电流决定的,而是其他诱因决定的。plb物理好资源网(原物理ok网)

电压互感器是有阻抗限制的电流变压器。plb物理好资源网(原物理ok网)

最后,我们来看一下电压互感器的偏差情况怎样样?答案在于电压互感器的基本定义上:感应的是电压。plb物理好资源网(原物理ok网)

实用提示电压互感中的晶闸管和副边定子的阻值不会影响电压的检测,由于(只要阻抗不是无穷大)串联电路中电流处处相等,与串联的器件无关。plb物理好资源网(原物理ok网)

实际工作中,是不是使用肖特基三极管作为检波三极管是没有关系的:晶闸管的低通态电流只影响变压器,不会影响电压互感器。plb物理好资源网(原物理ok网)

假如互感器副边的电感太小,检测偏差将会减小。也就是激磁电感太小,假定我们要求检测电压的最大偏差为1%,原边电压为10A,这么副边电压就是50mA,这就意味着要求激磁电压(副边)应当大于50mA×1%=500μA。激磁电压没有流过转换内阻,我们也难以测量到这个电压,这样偏差就减小了。我们可以算出副边电感的最小值plb物理好资源网(原物理ok网)

现今的阻值为200,我们须要AL=16mH/200=400nH的磁环,用普通的小铁氧体磁环就可以了,这些铁氧体磁环是很容易找到的。plb物理好资源网(原物理ok网)

发表评论

最新列表

最热列表

统计代码放这里