去磁方式电流互感器的设计步骤
mouser 2021-04-06

尽管也可以与变压器类似的去推导电流互感器的铁芯面积设计公式,但由于电流互感器的功率很小,而且又有具体的一些限制,所以可将其设计作一些简化,下面给出图1这种去磁方式电流互感器的设计步骤:

“”

第一步:给出具体变换器中电流互感器取样电路的波形:

如该例子中的图1(b)。

第二步:根据电流互感器的特点选择:

(1):高导磁率材料的铁芯,以便其副边的激磁电感尽可能大;

(2):为加工方便,要尽量减少原副边的匝数,所以可取原边的匝数为一匝。

第三步:计算副边的匝数:

按下列原则选择一个合适的副边匝数Ns,按照实际情况来选,本人用1:100匝的比较多。

(1):Ns越大,其副边的激磁电感就越大,激磁电流的平均值就越小,电流互感器的精度就越高;

(2):Ns越大,电流互感器的制作就越困难,电流互感器的成本就越高。

所以Ns的选取原则是在满足电流的取样精度要求下,尽可能少。

第四步:计算原副边绕组的线径:

原边绕组的直径:

“”

副边绕组的直径:

“”
“”

第五步:决定取样电阻和稳压管参数:

“”

第六步:选择铁芯的参数(保证磁芯不饱和):

“”

第七步:检验设计:

(1):检查窗口系数:

“”

(2):检查电流误差:

“”

在设计完电流互感器后,可以按设计的参数制作一个电流互感器,再在实际电路中去观察取样电流信号的波形,只有在所有工作状态下,所取样的电流信号均不失真,而且满足精度要求时,电流互感器的设计才是成功的,否则的话就要继续修正其参数,直到满足要求为止。目前在开关电源中所用的多数电流互感器已有标准件,可直接从生产厂家购买。但开发人员还是应该掌握它的设计方法,以便设计一些非标准的电流互感器。 

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