開環(huán)式霍爾電流傳感器磁飽和問題較簡單,相比之下,閉環(huán)式霍爾電流傳感器磁飽和問題似乎不可理解,因為閉環(huán)式霍爾電流傳感器正常工作時,磁芯中的磁通為零,零磁通下,自然不會飽和。
事實上,即便是電磁式電流互感器或開環(huán)式霍爾電流傳感器磁飽和問題都是發(fā)生在過載,頻率過低,負荷過大等非正常工作條件下,正常工作條件下,都不會發(fā)生磁飽和。
從閉環(huán)式霍爾電流傳感器工霍爾電流傳感器作原理可知,零磁通是建立在副邊補償繞組產(chǎn)生的磁場可以抵消原邊導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場的前提下。
A,傳感器未供電的情況下,副邊補償繞組不產(chǎn)生電流,此時,閉環(huán)式霍爾電流傳感器相當(dāng)于一個開環(huán)式霍爾電流傳感器,只要原邊電流夠大,就會發(fā)生磁飽和。
B,正常供電,原邊電流過大,這是因為二次補償繞組可以產(chǎn)生的電流畢竟是有限度的,當(dāng)原邊電流產(chǎn)生的磁場大于副邊補償繞組能夠霍爾電流傳感器產(chǎn)生的最大磁場時,磁平衡被打破,磁芯中有磁場通過,原邊電流繼續(xù)加大時,磁芯中磁場也隨著增大,原邊電流足夠大時,閉環(huán)式霍爾電流傳感器進入磁飽和狀態(tài)。
通常的霍爾開環(huán)電流傳感器采用的原理就是直測式原理,處于磁芯氣隙內(nèi)的霍爾芯片用于測量電流產(chǎn)生的磁信號,當(dāng)電流頻率很高,渦流就會在磁芯內(nèi)產(chǎn)生,進而產(chǎn)生大量熱量,導(dǎo)致磁芯溫度過高,進而燒毀電流傳感器,如何才能減小渦流,減小熱量產(chǎn)生呢,從原理上可以從以下幾個角度入手.。
1減小電流幅值,這顯然不合適,傳感器的目的就是測電流。
2.降低頻率,這也不現(xiàn)實,頻率是被測電流的特性,無法改變。
3.增加磁芯的電阻,分兩種方法,一種把磁片厚度減小,一種將磁芯的電阻率增加。
要從根本上解決發(fā)熱問題,采用高電阻率的磁性材料才是最佳選擇,但這樣會增加成本,需要用戶綜合考慮,霍爾電流傳感器。 |