用于安全、精確電流感應(yīng)的傳感器測量技術(shù)
電流測量是電力電子的一個(gè)組成部分。電源設(shè)計(jì)人員、電池管理系統(tǒng)和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器通常需要準(zhǔn)確測量電流。電流傳感器（不要與電流互感器混淆）可以測量直流和交流。電流傳感器通?；陂]環(huán)霍爾效應(yīng)或閉環(huán)磁通門技術(shù)。通常，無論電源電壓如何，電源要求都低于30 mA。電流隔離是驅(qū)動(dòng)電流傳感器選擇的關(guān)鍵特性。電流傳感器的初級(jí)和次級(jí)電路通過磁鐵彼此電氣隔離。這允許較高的初級(jí)電位(480 V)，而次級(jí)是較低的控制電壓(±15 V或5 V)。
電流感應(yīng)傳感器測量技術(shù):
電流傳感器可以是開環(huán)或閉環(huán)。強(qiáng)度信息被轉(zhuǎn)換成與初級(jí)電流成比例的輸出電壓或電流。開發(fā)的第一個(gè)電流傳感器是開環(huán)霍爾效應(yīng)設(shè)計(jì)，包括磁路、霍爾元件和放大器。開環(huán)電流傳感器通常是電池供電電路的首選，因?yàn)樗鼈兊墓β室蟮颓页叽缧 ?/p>
閉環(huán)傳感器在輸出端增加了一個(gè)次級(jí)繞組。該次級(jí)繞組以這樣的方式纏繞在磁路周圍，即次級(jí)電流產(chǎn)生與初級(jí)電流產(chǎn)生的磁場相反的磁場。閉環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是幾乎沒有寄生電流，并且不受增益隨溫度和更高帶寬變化的影響。如此描述的模型提供了一個(gè)與輸入電流成比例的電流源，其增益由次級(jí)繞組上的匝數(shù)決定。
閉環(huán)傳感器提供良好的電氣絕緣，在高精度至關(guān)重要時(shí)是最佳選擇。它們提供快速響應(yīng)、高線性度和低溫漂。
閉環(huán)磁通門測量技術(shù)通過磁通門檢測器（位于磁路空白空間中的繞組）基本上消除了霍爾效應(yīng)。方波電壓對(duì)磁通門磁芯施加壓力。測量感應(yīng)電流，當(dāng)電流達(dá)到一定閾值時(shí)，方波周期發(fā)生變化。方波的占空比與初級(jí)電流成正比。磁通門技術(shù)是數(shù)字技術(shù)，具有內(nèi)部時(shí)鐘，可以表現(xiàn)為時(shí)鐘噪聲。然而，噪聲遠(yuǎn)高于換能器帶寬。與基于霍爾效應(yīng)的器件相比，磁通門傳感器具有較低的初始偏移，并且隨著溫度的變化表現(xiàn)出較低的偏移漂移。
開路與閉路檢測的選擇歸結(jié)為所需的精度和響應(yīng)時(shí)間。對(duì)于需要高精度的應(yīng)用，閉環(huán)電流傳感器通常是顯而易見的選擇，因?yàn)樗朔蔷€性靈敏度誤差。閉合電路的快速響應(yīng)時(shí)間對(duì)于保護(hù)半導(dǎo)體開關(guān)是必要的，例如用于控制應(yīng)用中電流的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)和MOSFET。
