对于电源和马达驱动应用来说,非常贴合上述观点。一方面,以第三代半导体为代表的新工艺及新产品,以及更高性能且具有各种计算加速器的处理器,可显著提升电源及马达的功率和效率。另一方面,电源的SWAP-C还取决于系统的其他部件,否则系统也无法以最优化效率运行。
没有反馈就没有精确性,因此电流传感器是实时监控电源和电机系统性能,并增强先进设计性能的简单且经济高效的方法之一。
电流检测的方式
基本上有两种方法来执行电流检测,开环或闭环。开环电流传感器直接测量交流和直流电流,并在被测电路和传感器输出之间提供电气隔离。与闭环设计相比,开环电流传感器的成本较低,因此通常用于相对便宜的产品,因为它们的功率要求低且占地面积小。
而闭环传感器通过反馈回路(例如,在零磁场下工作的反馈回路)测量电流,同时提供电气隔离,这在许多电路中都很重要。闭环电流传感器,有时也称为“零通量”传感器,可提供更高的精度、更快的响应、高线性度和低温漂,并避免核心发热。当整个温度范围内小于 1% 的高精度对设计至关重要时,闭环传感器通常是首选传感器。
针对电流感应,有多种技术,每种技术都有其优点和缺点。
一些流行的方法包括分流电阻器、电流互感器和基于磁场的霍尔传感器等。最常见、最便宜和最简单的方法之一是使用分流电阻器,它采集与电流成正比的分流器上的电压降。它们能够测量 AC 和 DC,但寄生电感会对测量精度产生负面影响。
也可以使用电流互感器,但它们也是无源器件,非常高的初级电流或电流中的大量直流分量会使磁芯中使用的铁氧体材料饱和,从而破坏信号。磁芯损耗还会在传感器中产生热量,从而降低性能。基于铁氧体磁芯的电流互感器具有磁滞效应,除非退磁,否则会降低性能。
霍尔效应传感器通过垂直于传感器的磁场产生的电压变化,监测载流导体产生的磁场变化。然而,它通常需要信号调理以使输出可用于大多数应用。这使得系统不仅需要用于信号调节的器件,而且在使用非稳压电源运行时也需要电压调节的器件。
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