LT6703交流线路过流指示器

作者：Philip Lane, Gabino Alonso, and Scott Olson

该电路设计用于监控交流线路连接负载中的平均电流，并在超过指定电平时点亮LED。

LT6703-2 交流线路过流指示器原理图

μ功耗、带基准电压源的低压比较器

此设计的基础是 LT6703-2，它将一个微功率、低电压比较器和一个 400mV 基准集成在一个纤巧型封装中。该器件仅吸收 6.5μA 电流，非常适合监控系统。

来自低侧的信号1电流检测电阻器被无源整流和滤波 （实际上低边是任意的，这取决于其接地位置），然后连接到 LT6703-2 比较器的输入和基准。如果信号超过400mV基准，比较器将打开LED。这并不太复杂。

还有一个输出锁存电路，它是晶体管SCR。LED 将保持亮起，以“记住”发生了某些事情。否则你可能会错过它！

功率因数 = 0 的高效 VCC 稳压器

您可以“把它塞给男人”，即拥有 VCC 电源的电力公司。它基本上是一个齐纳二极管并联稳压器，但有一个半波桥式整流器和一个电容来降低交流电压，而不是一个不冷却（不必要的耗散）5瓦功率电阻器。电流在电容器中领先电压90度，因此“实际”功耗为零（“实际”功率定义为RMS电压*电流*余弦（90度），即零）。电力公司讨厌它（理论上），因为他们必须提供不计入可计费千瓦时的电流。在现实世界中，这没关系，因为整体功率水平非常低，并且电流波形不会高度失真（与具有高峰值的脉冲波形相比，这可能比异相正弦波更糟糕）。

主要的设计问题是获得正确的盖子。200V陶瓷帽可以工作，但它们有点贵。薄膜盖是正确的选择。模拟中指示的零件在试验板上工作得很好。7欧姆ESR不会产生任何可观的热量，仅携带几毫安。

LTspice模拟

负载设置为行为电阻，展示了LTspice的“未记录”特性。电阻与脉冲 CTRL 电压源成反比，上升和下降时间较慢，以增加和减小交流负载电流。

检测电阻

从 LT6703-2 输入向后工作，平均信号电压的门限为 400mV – 我们可以除以 0.637 以获得峰值电压 （假设为正弦波），然后加上 ~215mV 以考虑肖特基二极管中的正向压降，并且由于它只是一个半波整流器，因此也可以除以 0.5，以获得打开 LED 所需的检测电阻器上的峰值交流电压。这反过来又可以通过检测电阻值与负载电流相关。

试验板测试

以下是测试设置;电路建立在铜包板上，75W灯泡作为负载。

线路过流指示器测试设置

危险！存在致命电压。仅由经过高压培训的人员操作。由于它连接到带电的交流电力线，因此存在致命电压。不要触摸它，也不要在没有隔离变压器的情况下连接示波器探头;想都别想！在接受高压操作培训后进行构建和测试。

结果

下面的图像捕获显示了输入电压和电流波形。电流波形的峰值（底部迹线）出现在电压波形越过零时，表示相位角接近90度。

线路过流指示器结果

1低侧，因为检测电阻连接到直流偏置电源的地。它也可以称为“热侧”，因为它也连接到交流线路的一侧（任一侧）。