傳統(tǒng)霍爾電流傳感器測量范圍小,準確度等級低,頻率范圍窄,響應(yīng)速度慢已不能滿足實際工程的需求,為了滿足核聚變領(lǐng)域的需求,設(shè)計了一種零磁通霍爾電流傳感器,基于零磁通的原理和特性,為其設(shè)計了一種以脈寬調(diào)制(PWM)為核心的數(shù)字驅(qū)動電路,通過霍爾元件感應(yīng)磁場,形成霍爾電壓,經(jīng)過放大電路,積分調(diào)節(jié)電路,PWM產(chǎn)生電路,功率放大電路,反饋電路,終形成二次側(cè)的補償電流,從而保證霍爾元件處于零磁通狀態(tài)。
霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理,根據(jù)霍爾效應(yīng)原理,霍爾電流傳感器從霍爾元件的控制電流端通入電流Ic,并在霍爾元件平面的法線方向上施加磁感應(yīng)強度為B的磁場,那么在垂直于電流和磁場方向(即霍爾輸出端之間),將產(chǎn)生一個電勢VH,稱其為霍爾電勢,其大小正比于控制電流I。
作為世界上應(yīng)用廣泛,應(yīng)用數(shù)量多傳感器之一的霍爾電流傳感器,具有靈敏度高,精度高,溫度漂移小,工作壽命長,可靠性,性高等優(yōu)點,基于霍爾電流傳感器的以上優(yōu)點,考慮到一般大電流傳感器不能交直流兩用,準確度等級,頻率范圍,響應(yīng)速度,也很難同時滿足核聚變領(lǐng)域霍爾電流傳感器的需要。
如何選擇合適的電流傳感器搭配功率分析儀使用。
�。�1)電流傳感器的額定電流值和測試對象的電流值大小相匹配。
�。�2)電流傳感器可以測試的頻率范圍要包含測試對象電流全部的頻率成分。
(3)電流傳感器所覆蓋的頻率范圍的測試精度要在測試對象(或者功率分析儀)的要求之上。
�。�4)電流傳感器的輸出干擾,溫度特性,導(dǎo)體位置的影響,外部磁場的影響,帶磁的影響,共模電壓的影響等誤差的主要原因都要在規(guī)定的基礎(chǔ)之上,甚至更小。
轉(zhuǎn)換和電源管理應(yīng)用越來越需要具有可靠性,耐久性和準確性的電流傳感器,下一代電子設(shè)備將面臨重大的技術(shù)挑戰(zhàn),這將影響電源管理性能和效率,必須仔細選擇用于監(jiān)測負載吸收的功率以及控制和保護電源所需的電流傳感器,在霍爾效應(yīng)傳感器,變壓器,并聯(lián)電阻器或AMR傳感器中,不時選擇較適合具體應(yīng)用的解決方案,根據(jù)電絕緣的類型,電流傳感器可分為兩類:隔離傳感器和非隔離傳感器,非隔離傳感器適用于低電壓水平的應(yīng)用,通常低于50伏交流電壓或120伏直流電壓,如果需要隔離或使用更高電壓的傳感器,霍爾電流傳感器。 |