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電流傳感器功率及永磁體影響

  PA5000功率分析儀電流測量有直接輸入和傳感器輸入兩組端口,當使用的傳感器/互感器輸出為電流信號時,接入到PA5000的電流直接輸入端口,根據(jù)所用傳感器/互感器正確設置PA的"CT"比例系數(shù),如300A/5A,則CT=300A/5A=60.。

  當使用的電流傳感器/電流互感器輸出為電壓信號時,接入到PA5000的外部傳感器端口(BNC接口),根據(jù)所用傳感器/互感器正確設置PA的"傳感器比率",單位為mV/A,如電流鉗參數(shù)為1000A轉換為1V,則傳感器比率設為1mV/A.。

  電流互感器類似于一個初級匝數(shù)很少,次級匝數(shù)較多的變壓器,理想情況下初次級電流之比與匝數(shù)比成反比,電流變換比例以初次級額定電流標注,例如"300A/5A",表示被測電流為額定值300A時輸出電流為5A.由于初次級線圈均存在漏感和電阻,以及勵磁電流,鐵芯磁化曲線非線性,會導致互感器產生比值誤差和相位誤差,用于計量計費的互感器準確度一般為0.1~1級,由互感器原理可知,它是不能測量直流電流的,通常設計為工頻測量,準確度為工電流傳感器頻下的參數(shù),帶寬較窄,不適合用于諧波分析和非正弦測量,使用電流互感器一定注意不能將次級開路,否則將會產生高壓危及人身和設備安全。

  如果永久磁鐵靠近電流傳感器IC,磁鐵導致的雜散場也會影響IC性能,一般情況下,來自磁鐵的雜散場可能隨磁體的不同而變化極大,它取決于磁鐵尺寸,材料,磁化方向以及其他很多因素,如果可以調整電流傳感器,使霍爾板垂直于磁體,則可以將這些雜散場的影響降至最小。

  具有臨近永磁體最優(yōu)方向的ACS780.。

  在LR封裝中,載流軌跡在器件下面擴展實際改變了電流通過IP總線的路徑,這可能導致IP總線與IC的耦合因數(shù)發(fā)生變化,并顯著降低器件性能。

  使用ANSYSMaxwell電磁套件可以模擬電流密度和電流產生的磁場,圖9提供兩種不同模擬的結果,**種情況是向上引至IP總線的電流軌跡在所需點終止,第二情況是電流軌跡向IP總線上方擴展過遠,兩個模擬中的紅色箭頭表示高電流密度的區(qū)域,在沒有過量重疊的模擬中(紅色區(qū)域),電流密度與具有過量重疊的模擬差距巨大,還可以看出,霍爾電流傳感器H1場比沒有過多重疊時更大,這一點用藍色暗影表示。

  具有不同電流軌跡和IP總線重疊的ACS780引線框模擬。

  如果重疊超過推薦量,也會導致其他問題,例如電流接近角范圍顯著縮小,如果電流軌跡在IP總線上擴展的過大,則會形成對接近角的依賴,即接近角直接影響器件的耦合因數(shù),避免這種情況的*佳方式是限制電流軌跡的重疊。

  ACS780PCB布局參考圖,進行必要的調整,滿足應用工藝要求和PCB布局公差和紅色的圈選關鍵尺寸。

  AllegroMicroSystems電流傳感器IC有很多優(yōu)勢,這些傳感器IC的磁滯幾乎為零,而且功耗非常低,與無磁芯相伴的一個缺點是容易受到雜散磁場的影響,但是,很多IC都能夠抑制共模磁場。

  兩個霍爾板的共模場相等時,CMR技術效果最好,我們探討了若干顯著降低兩個霍爾板共模場差值的技術,即如何進行外部電流路徑布線與其他優(yōu)化布局技術,針對電流路徑不能以*有利的方向布線的情況,我們還介紹了誤差估算,此外,還探討了一些針對LR封裝的布局技術,這是因為必須考慮LR的一些特性才能獲得*優(yōu)性能。

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