寬帶寬電流傳感器DW500UB-2V

新型 DW500UB-2V 的電壓輸出信號為(wei) 2 V，電流為(wei) 500 A。全鋁機身確保了出色的電磁幹擾屏蔽和更寬的工作溫度範圍。

用於功率分析的寬帶寬電流傳感器

目前，基於(yu) 氮化镓（GaN）和碳化矽（SiC）等寬帶隙半導體(ti) 技術的功率轉換產(chan) 品的開關(guan) 頻率顯著提高，可以產(chan) 生優(you) 秀的正弦波形。 由於(yu) 扼流圈的電感值和電容器的電容值與(yu) 開關(guan) 頻率成反比，因此扼流圈和電容器等濾波器元件可以做得更小更輕。 未來，基於(yu) 碳化矽和氮化镓的元件將繼續被更多應用所接受。 本文介紹了一種新方法，並介紹了一係列具有處理當前所需寬帶寬能力的電流傳(chuan) 感器。

星空官网游戏通常使用以下基本公式計算有功功率。

因此，將電壓 v(t) 和電流 i(t) 的數字化瞬時值相乘，然後將結果在規定的時間窗口內(nei) 相加。 基本上，直流分量、所有諧波和非諧波分量，直至星空官网游戏的帶寬限製或濾波器截止頻率都會(hui) 考慮在內(nei) 。 星空官网游戏的工作頻率已高達 10 MHz。 在大多數情況下，電壓信號直接由星空官网游戏處理，以便使用星空官网游戏的全部帶寬。

對於(yu) 大於(yu) 30 A 的電流測量，通常使用電隔離電流傳(chuan) 感器，它必須將一次信號高精度地傳(chuan) 輸到二次側(ce) 。 這些電流傳(chuan) 感器的主要部件是銅線繞組和鐵芯。 此外，羅戈夫斯基線圈由纏繞銅線的線圈體(ti) 組成。 這種結構會(hui) 產(chan) 生繞組電感，同時在單個(ge) 繞組之間和單個(ge) 繞組層之間總會(hui) 形成不必要的電容。 因此，每個(ge) 銅線繞組都代表一個(ge) 潛在的振蕩電路。 利用湯姆遜振蕩方程可以計算出諧振頻率。

根據該公式可以看出，在電感不變的情況下，線圈的電容越大，諧振頻率越小。 下圖顯示了部分繞製的鐵芯。 整個(ge) 次級繞組分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 線圈，並串聯在一起。 兩(liang) 個(ge) 次級線圈都有多個(ge) 繞組層。

在電氣等效電路中，各個(ge) 電容並聯連接，這意味著一個(ge) 繞組中的總電容相加。 由於(yu) 線圈是串聯連接的，一個(ge) 線圈的總電容必須除以二。 因此，一個(ge) 線圈的總電容會(hui) 隨著層數的增加而增加。 因此，匝數越多、層數越多的電流傳(chuan) 感器的諧振頻率就越低。

這一假設已在電感電流互感器的頻率測量中得到驗證。 在圖 2 中，對具有不同匝數比的同類型電感電流互感器進行了高達 35 kHz 的測量。 在一次額定電流下，二次電流始終為(wei) 1 A。 因此，與(yu) 其他設備相比，4000 A 型號的銅線匝數更多，繞組層數也更多。

4000 A 電流互感器的第一次諧振頻率約為(wei) 9570 赫茲(zi) 。 3000 A 設備的諧振頻率約為(wei) 13 000 赫茲(zi) 。 電流特性表明，次級信號不僅(jin) 在共振點區域受到阻尼，而且還能被放大。 此外，還會(hui) 出現不小的相移。

如果當前傳(chuan) 感器製造商定義(yi) 了帶寬，功率計算也應限製在此範圍內(nei) 。 否則，超出這一頻率範圍的誤差會(hui) 相當大。 考慮到 5 A 電流鉗的頻率響應，這一結論得到了進一步證實。 根據數據表，鉗位的頻率可達 20 kHz。 在 20 kHz 之後，可以直接檢測到第一個(ge) 共振點。 在 60 至 80 千赫之間還能檢測到一個(ge) 共振點。 在此範圍內(nei) ，副邊可顯示增幅約為(wei) 1,270% 的振幅值。

一般情況下，製造商不願意在批準的測量範圍之外顯示其電流傳(chuan) 感器有時看起來雜亂(luan) 無章的曲線。

不過，用戶必須預料到所使用的傳(chuan) 感器在未定義(yi) 的較高頻率範圍內(nei) 會(hui) 出現不期望的曲線特性。 頻率範圍以上的振幅強烈阻尼並不常見。

此外，高精度電流傳(chuan) 感器是根據零流量原理工作的，幾十年來一直用於(yu) 電能測量，它由多個(ge) 纏繞鐵芯和必要的電子元件組成。

頻率明顯高於(yu) 10 kHz 的電流成分通過第三個(ge) 磁芯無源傳(chuan) 輸。 這意味著，根據變壓器原理，在 10 kHz 以上時，傳(chuan) 感器就像電流互感器一樣工作。

零磁通量技術的先驅現已成功優(you) 化了這第三個(ge) 磁芯，傳(chuan) 輸頻率可達 10 MHz。 達尼森新型 DW500UB-2V 電流傳(chuan) 感器的電流比為(wei) 500 A 至 2 V，頻率響應高達 10 MHz，是目前零磁通量傳(chuan) 感器。

如果當前的傳(chuan) 感器（如星空官网游戏）現在能夠處理高達 10 MHz 的測量，那麽(me) 未來在測試基於(yu) 碳化矽的轉換器時，高精度、高可靠性的功率測量也將成為(wei) 可能。 這裏的開關(guan) 頻率通常為(wei) 50 至 100 kHz。 不過，除了這個(ge) 開關(guan) 頻率外，開關(guan) 頻率的倍數還會(hui) 形成相應的邊帶。 這種現象可以用下麵的公式來描述。

如果現在轉換器的脈衝(chong) 頻率為(wei) 100 kHz，那麽(me) 我們(men) 可以預期在 200、300 和 400 kHz 時也會(hui) 出現阻尼振幅，並伴有相應的邊帶。 為(wei) 了準確測量這種情況下發生的有功功率，必須注意，除了振幅誤差外，相位偏移也應盡可能小，因為(wei) 高頻範圍內(nei) 的功率因數明顯較小。 因此，相位位移對有功功率計算精度的影響顯著增加。 因此，用於(yu) 功率分析的測量設備在振幅誤差和相位偏移方麵應能覆蓋盡可能大的頻率範圍，以排除高頻範圍內(nei) 的誤差。

除功率測量外，高帶寬還可用於(yu) 檢測快速瞬態、浪湧電流、浪湧電流和電流上升陡度。 與(yu) 功率測量相比，從(cong) 3 MHz 開始的較大相移 (< -10 °) 在這裏並不那麽(me) 重要。