电流互感器的工作原理

 

电流互感器的概述

电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为5A或者1A的交换设备，主要应用于电源、储能、光伏、智能电表等多个领域。电流互感器是由闭合的磁芯和绕组组成，它的一次绕组匝数很少，串联在需要测量的电流的线路中；二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。

电流互感器的工作原理

电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器。其工作原理和变压器基本相同，一次绕组的匝数较少，串联在待测电路中，二次绕组匝数较多，接入测量仪表中。一次电流 I1 通过一次绕组时产生的交变磁通按比例感应产生二次电流 I2 。以供监控、测量和继电保护。

电流互感器一、二次电流之比称为电流互感器的额定互感比：

图1 电流互感器原理图

图片来源于顺络内部

电流互感器的应用

1、储能 || AC/DC应用拓扑

常用的储能和交直流转换系统，如不间断电源(UPS)和 AC-DC 转换器，都要通过隔离电流检测来实现闭环控制和诊断报错功能；最常见的就是功率因数校正(Power Factor Correction, PFC)电路。图2是一个PFC电路的框图，由图可见在AC端需要做隔离电流检测来监测和保护系统。电流互感器是由这里检测到的电流控制的，因此电流检测的精度和产品生命周期内的稳定性在很大程度上会直接影响电流互感器的效率和功率因数。

图2

图片来源于顺络内部

2、峰值电流检测

主功率拓扑为BUCK，电流互感器用作输入侧的峰值电流信号检测，如下图：

图3

图片来源于顺络内部

通过控制外环给出峰值电流参考信号，由电流互感器获取电流瞬时信息，即图中的VR，送入后面的比较器，给出S1的关断信号。因此电流互感器的作用也就是将输入电流转换为电压信号。

3、电流互感器在组串式逆变器的应用

图4

图片来源于顺络内部

顺络电流互感器

1、顺络电流互感器产品TWPEP050706B202T

尺寸及等效电路

图5

图片来源于顺络内部

产品特点

优良的磁屏蔽特性，超低分布电容

低损耗，低漏感，均匀的磁场分布

用于精确的电流检测

低直流电阻

小型SMD封装

定制化设计，满足爬电距离和空气间隙的要求

全自动化产线，产品一致性好，交付稳定

产品电气性能

图6

图片来源于顺络内部

2、顺络电流互感器产品优势

高导材料：采用高导电率材料，产品具有良好性能

结构设计：利用组装磁芯，解决了自动化生产的问题；设计上实现了低间隙、高伏秒积。

可定制开发：通过定制化设计产品尺寸、L值、不同圈比差异，实现不同场景对Sensed current要求(1~20A)；广泛应用于电源、储能、光伏、智能电表等多个领域。　　

      审核编辑：彭静