株洲零磁通电流传感器定制

随着智能电网的快速建设，交直流混合配电网的不断发展及配电网一体化配电成套设备的不断升级，交流电网中出现了直流分量。而传统电能计量设备，如电磁式互感器及直流电流互感器均无法完成交直流电流同时测量，因此无锡纳吉伏公司研发的低成本、结构简单的高精度交直流电流传感器具有重要意义。基于传统单铁芯自激振荡磁通门传感器起振原理的分析，建立了自激振荡磁通门传感器数学模型，同时对其交直流电流测量的适应性进行研究，获取其关键特性与设计参数之间的定量关系。纳吉伏研发的磁通门电流传感器具有高灵敏度、低噪声、宽频响等优点。株洲零磁通电流传感器定制

无锡纳吉伏公司基于自激振荡磁通门技术并结合传统电流比较仪结构设计了新型交直流电流传感器，介绍了其系统组成及工作原理。通过分析新型交直流传感器的误差来源，对传统自激振荡磁通门传感器进行改进，提出了本文方案中基于双铁芯结构自激振荡磁通门传感器的交直流检测器，同时也对解调电路进行了相关优化改进。并结合自动控制理论建立了新型交直流电流传感器的交直流稳态误差模型，明确了影响新型交直流传感器稳态测量误差的各项因素，为设计新型交直流传感器提供理论依据及参考方向。依据上述理论研究，设计了高线性度与灵敏度的交直流电流检测器，依据误差抑制方法及优化设计原则对其信号处理电路、电流反馈电路、终端测量电阻和电磁屏蔽进行相应设计。然后结合零磁通交直流检测器的优化设计，完成了高精度交直流电流传感器样机研制。重庆芯片式电流传感器供应商激磁电压频率大于一次交流频率，因此可以将一次交流在每个极短的激磁电压周期内，看作缓慢变化的直流信号。

开关电源中需要检测的电流既有直流电流，又有交流电流，在一些情况下会产生很大的脉冲电流，脉冲电流分量在电源系统中存在时间短，但是因为具有极大的峰值会对电源中的各个元器件造成不可修复的损害。为了有效的防止脉冲电流对开关电源系统造成的损害，必须有效快速的检测脉冲电流。与此同时还需要对开关电源中正常工作时的交直流电流进行精确的测量，以保证对电源系统中的工作状态的控制。实际的电源系统中，脉冲电流要比正常工作状态下的交直流电流高出许多，甚至相差几个数量级，一般的电流传感器不能既保证对正常状态下的交直流的测量精度，同时又可以快速精确的测量突发的脉冲电流，所以研究可以同时测量脉冲电流和正常工作电流的电流传感器具有非常实用的意义。

式（3－3）表明新型交直流电流传感器灵敏度与终端测量电阻 RM  阻值成正比，与 反馈绕组匝数 NF 成反比。负号没有实际意义，表示输出与输入信号反相。同时，由于环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 工作在完全相反的激磁状态，采样电阻 RS2 上的交直流采样电压信号 VRS2  中的交直流电流信号理论上与 VRS1  幅值相同，而方向相 反。下一节将具体介绍反向激磁的环形铁芯 C2 在系统中的具体作用。新型交直流传感器是基于 PI  比例积分放大电路进行误差控制的，理论上比例积分 环节将会保证系统稳态误差为 0，而实际上闭环交直流传感器工作的电磁环境更为复杂， 在输入端除了一次绕组 WP 中交直流电流 IP 外，还有在环形铁芯 C1 上激磁绕组 W1 端的 激磁电压 Vex1 ，在输出端存在反馈绕组 WF  中的反馈电流。磁通门电流传感器可以用于监测电池的电量和电流，提高电池的使用效率和安全性。

由于高频大功率电力电子设备应用的增加，这些设备中可能会产生交直流复合的复杂电流波形，包含直流、低频交流和高达几十千赫兹以上的高频成分。高频电力电子系统的实现依赖于整流、逆变、滤波等环节，逆变器的作用在系统中尤其重要。逆变器的拓扑结构有以下几种形式：带工频变压器的逆变器、带高频变压器的逆变器和无变压器的逆变器三种基本形式。将隔离变压器置于逆变器和输入电路之间，可实现前后级电路的电气隔离，防止直流电流分量注入到后级电路中。但是这样会造成变压器本身损耗增大，效率明显降低，而且由于变压器的加入提高了系统整体成本，增大了电路体积。无变压器型逆变器则由于其成本较带变压器型明显降低，效率得到提高而越来越受到人们的很多关注。但是由于逆变器输出的交流中可能含有直流成分制，因此这种情况下要求电流传感器能够测量较小的直流成分。由于逆变器中的功率开关管的高频开关特性，滤波电感中的电流会在指定输出电流频率的基础上波动，可能含有与基频相比大很多的高频纹波。因此，同时可以测量直流微小电流，低频及高频交流的电流传感器的研究十分必要。磁通门电流传感器还可以用于测量其他复杂的电流信号，例如在电子电路中，进行故障诊断和电路优化。嘉兴光伏逆变器电流传感器

磁通门电流传感器也可以用于测量直流电流，例如在电池充电和放电过程中，可以监测电池的电流和电量状态。株洲零磁通电流传感器定制

根据自激振荡磁通门传感器激磁频率约束条件fex>2f，当交直流电流传感器检测带宽为0–50Hz时，应设计自激振荡磁通门传感器激磁频率应大于100Hz。设计激磁频率时可根据式（2－42）计算激磁频率fex为：fex=Vout4BSN1SC（4－3）式（4－3）中激磁频率fex 与激磁绕组 W1 匝数 N1 均未确定，通过合理设计参数 N1 使得终激磁频率fex>100Hz 即可满足设计要求。然而激磁频率fex 并不是越大越好， 磁 性材料的涡流损耗与激磁频率fex 的平方成正比，因此当激磁频率fex 较大时，铁芯的涡 流损耗增大， 整体交直流电流传感器功耗增大， 且激磁方波电压一定时，激磁频率fex 越 大则激磁绕组 W1 匝数 N1 越小，而根据式（2－41），匝数 N1 越小则饱和电流阈值 Ith 越 大则铁芯不易进入饱和区工作， 此时所设计的零磁通交直流检测器线性度不高。而激磁  频率fex 过小时，激磁绕组 W1 匝数 N1 过大，此时所设计零磁通交直流检测器的灵敏度 将会降低， 因此在参数设计时需要在零磁通交直流检测器线性度与灵敏度之间有所侧重。株洲零磁通电流传感器定制