交流电流检测电路-交流过流

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交流电流检测电路

时间：2010-01-20 20:25:49??来源：资料室??作者：??编号:5509??更新日期20150508 013135

警告!??交流过流? 这个电路不适合初学者制作

这个电路交流电流测路，交流电流过变压器TR1初级线圈感应到TR1次级线圈，过流时会造成晶体管动作，直

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交流电流检测电路

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焊

稳

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运

用

两

TA7504,AD580霍尔元件交流电流计

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电压电流电阻的公式

LT1083构成的正负30V 7.5A稳压电

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相电流检测电路

电流检是直流电机控制系统电流环控制的重要环节，对于电流检测一般常用以下

CI)采用电检测模块。现在电检测块种类很多，以霍尔器件为，反应很灵敏;但是，对于直无刷电机的控制特点，至少需要检测相电流，需要两组传感器。检测输出信号可以直接由DSP片接

C2)采用一个分流电阻间测流。在直流侧相应阻值和功率的分电阻，通过量电阻上的电压，来获取直流回路的电流;然后检测三的相电压，通过相电压的相互关系确定采样的流侧流是哪一的电流值。这种方法对于A/D转换的精度和软件数据处理有难度，但是价很低。因为控制统的核心控制芯TMS320LF2407A的A/D单元具有相当高的精度和转换速度，所以可采用第2种

其中IN是来自采样电的压降信号。本实验电路中，计最大允输入电流上限值为5A，旁路电阻采用0.1Ω ,8W的绕线电阻，由于TMS320LF2407A的A/D输入信号范围为0~3.3V，故电流信号必放大，电路采了运算放大器LM324，先将电压信号放大到0~-3.3V，再经过反向得到0~3.3V

本文用分流电阻进行电检测，见图3.8。分流电阻接在动桥下桥与地线之间。因为MC33035管脚9内部连比较器的正相输入端，该比较器的反相入端芯片内提供的1 OOmv标准电压.Rz的阻值比较小，为水泥电阻.对于功率绕线阻，由于水电阻为无感电阻，以反映真实的相电流波形.从电阻上可得到电流反馈环所需的真反

电流检测电路

摘要：MAX471/MAX472是MAXIM公司产的精密端电流检测放大器，利用该器件可以实现为参考的电流/电压的转换，本文介了用MAX471/472高端双向电流检测技术来实现对电源电流的测和保护的方，并给出了

1 电源电流检测

长期来，电源电的检测都是利用串联的法来完的。而对于磁电仪表，一般都必须加分流电阻以实现对大电流的测量，在量范围不统一时，分流电阻的选择也不标准，从影响到测精度。对互逆电源，由于测量必须利用转换开并来实现，因而能随

在教和实验室使用的稳压源中，为了能进行电流/电压的适时量，可用两方法来实现。一种方法是彩双表法显示，此法虽好，本较高，时体积也较大；另一种方法是采用V/I用转换结，这种方法成本低，体积小，因而为大多数电源所采用，但它在测量中需对电压/电流进行换显示，也不便。那么，如何对电进行自动监测呢？笔者在使用中发现，稳压电源的电压在初始节状态时，往

需要适时示负载电流，因，利用负载电流为监测信号来完成I/V的测量转换，可实现一种电量用两种方法表示，并可完成动

为了实现I/V的转换，笔利MAX271/MAX472集成电路优良的I/V转换特性、完善的高端向电流灵敏放大器和内置检流电阻来实现对压

2 MAX471/MAX472的特点、功能

美国信公司生产精密高端电流检测放器是一系列化产品，有MAX471/MAX472、MAX4172/MAX4173等。它们均有一个电流输出端，可以一个电阻简单地实以地为参考点的电流/电压的转换，并可工作在宽的电

MAX471/MAX472具有如下特点：

●

●内精

●

●具双

●内检测电和检测能力为3A，并联使用时还可扩大检测电

●使外部

●

●采8

MAX471/MAX472的引脚排列如图1所示，图2所示为其内部功能框

MAX471/MAX472的引脚功能说明。MAX471的流增益比已预设为500μA/A，由于2kΩ的输出电阻（ROUT）可产生1V/A转换，此±3A时的满度值为3V.用不同的ROUT电阻可设不同的满度电。但对于MAX471，其输出电压不应大于VRS+-1.5V，对于MAX472，

表1 MAX471/MAX472的引脚功能说明

OUT端为电流幅度输出端，SIGN端可来指示输出电流的方向。SIGN是个集电极开路的输出端（仅吸收电流），可和任何采用压电的逻辑路相连，用100kΩ的上拉电阻可把SIGN连到逻辑电源。对于MAX471来说，在电流从RS-流向RS+时，输出电平。而电流从RS+流向RS-，输出高电平。在采电流供电的电路中，无论是充电还是放电，只要负载电流大于1mA，SIGN端

在SHDN为高电平时，MAX471/MAX472进入关闭模式，此时系统的消耗电流小于5μA。在关闭状态下，SIGN为高阻

3 电源监测与保护电路

用MAX471成的直流源监测与保护电路图3示，该电路可以和意电源相连，能进电流、电压的自动示和过流报警与保护。中R1为MAX471输出端电阻，用于决定I/V转换灵敏度。由于笔者是采用85C1-V30V磁电式直流电压来示输出电压和电流的，所以R2为20kΩ，灵敏度为10V/A。际用时，R1用标准仪表来进行微调校正。J1-1为电压/流显示转换继器。在初始状态下调整输出电压时，由于未接负载，Irt为，IOUT端输出电压零，J1不吸合，J1-1常闭以使电压表接入电源输出端，从而显示出电压，并使VD3光，以表示测接入量值为电压。当负载电源后，IOUT端通过R1使VT2通，继器J1吸合，电压表

发光以示测量值为负载电流，开K为强制转换开关，可方便地将显示仪表设置为出电压测量。开关一般情况下处在打开状态。VT1为射极输出器，可用于减小VT2IC2对IOUT端的影响。过流保护电路用集成电路TL431完成，J2为过流保护用继电器，W为过流保调节电位，当VA=UB[R5/（W+R5）]=2.5V时，TL431阳极端电压为2.5V，J2吸合，J2-1切输出；同时J2-2闭合，VD5发光指示，报警音乐集成电路IC3电通过VT3驱动警

用MAX471MAX472实现I/V的转换可化对电电流的测量，并可实行对高端电流的监，可以和任意电源共地应用，它内置电阻度高，且能关联扩流使用。这对学生用实验电源的改造非常便。尤其是模化电源监的保扩板，由于它能够完成完整的I/V显示及过程保护功能，因此，

电流检测电路

开

摘要：介绍流检测电路实方法，并探讨在电检测中常遇见的电流互感器饱和、副边电流下的问题，最后用实验结果分析了升压电路电

关键：

功率关电路的电拓扑分为电流模式控制电压模控制。电流模式控制具有动态反应快、补偿电路简化、增益带宽大、输出电感、易于均流等优点，因而取得越来越广泛的应。而在电流式的控制路中，需要准确、高效地测量电流值，故电流检测电的实

本文介绍了流检测电的实方法，并探讨在流检测中常遇见的电流互感器饱和、副边电流下的问题，最后用实验结果分析了升压电中

2 电流检测电路的实现

在电环的控制电路，电流放大器通常选择较的增益，其好处是可以选择一个较小的电阻来足够的检测电压，而检测电阻小损耗小。电流检测电路的实现方法主要有两类：电阻

电

当用图1直接测开关管的电流时必须在测电阻RS旁并联一个小RC波电路，如图3所示。因为当开关断开时集电极电容放电，在电流检测电上产生瞬态电流尖，此尖峰的脉宽和幅值常足以使电流放大器锁，从

但是在实际路设计时，特在设大功率、大电流电路采用电阻检测的方法并不想，因为检测电阻损耗大，数瓦，甚至十几瓦；而且很难找到几百毫欧或几毫

实际在大功率电路中实用的电流互感器检测，如图4所示。电流互感检测在保持好波形的同时还具有较宽的带宽，电流互感器还提供了电气，并且检测流小损耗也小，检测电阻可选用稍大值，一二十欧电阻。电流互感器将整个瞬态电流，包括直流分量耦合到副边的检测电阻上进测量，但时也要求流脉冲每次过零磁芯能正常复位，尤在平均电流模式控制中，电流互感器检测更加适用，因为平均流式控制中被测

为了电流互感器完全磁复位，就需要给磁芯提供大相等方向反的伏秒积。在多数控制电路拓扑中，电流时占空比接近100％，所以电流过时复位时在开关周期中只占很小的比例。要在很短的时间内复位磁芯，常需在电流互器上加一个大的反向偏压，所以在设计电流互感器电路时应使用高耐压的二极耦合在电

3 防止电流检测电路饱和的方法

如电流互感器磁芯不能复位，将导磁芯饱。电流互感器饱和是一个很严的问题，首先是不能正确测量电流值，从而不能进行有效的电流控制；其次使流误差放大器总是“为”电流值小于设定值，这将使电流误差放大过补

电流感器检测最合应用在对称的电路，如挽电路、全桥电路中。对于单端电路，特别是升电路，会产生一些我们必须关注的问。对升压电路，电感电流就是输入电流，那么在电流续工作方式，不管充还是放电，电感电流总是大于零，即在直流值上叠加一个放电的

用直接测量升电路的输入电流，为电电流不能回零而使直流值“丢”了；并且电流互感器因不能磁位而饱和，从而失去过流保护功能，出产生过压等。在降压电路中也存在同样的问题，电流互感器能用

解这个问题的法是用两个电流互器分别量开关电流和二极管电流，如4所示实际的电感电流是这两个电的合成，这样每个电流互感器就有足够时间来复位了。但注意这两个电流互感器的匝比应一样，以保持测电

功率因校正电路一般采用升压电路，双互感器检测，但线电流过零时，电流互感器也别容易饱和。因为时的占空比约为100％，从而容易造磁芯没有足够的时间复位。为此以外电路中采取一施来防止电流互感器饱和。如采用电流放大输出箝来制其输电压，并进一步限制占空比小于100％，电路如5所示。设定箝位电压的过程很简单，在刚起动电流放大器位在一个相较低的值（大约4V），系统开始工作，但过零误差大；一旦系统常工作后，箝位电压将升高，电流互感器接近饱和，箝位电压多升6.5V（低电大

如果需更好的或需要运行在宽范围，可以用图6的电路，这个电路将根据线电压反向调节

每个流脉冲都使磁芯位以克服磁芯饱和的方法，除改进外路还可以改进电流检测电路。一般利用电流电路自复位，即利用磁芯中存储的能量和流互感的开路阻抗在短时间内产生足够的伏秒积来复位。但当占比大于50％，特别是接近100％时，可能没有足够的时间来使磁芯复位，这时除电流放大输出箝位

强制芯复位的电路很多，如使用附加线圈或中心抽头的圈，但最单的方法是采用图7、图8所示电路来强制磁复。脉冲电流来时强制复位电路和自复电路工作没差别，当复位时从VCC通过Rr来的电流加入磁芯复位电流，寄生电快速充，副边电压向，伏秒积增加，磁芯复位速度加快。如果需要得到负的检测电压而又想用负电

对于流检测电路磁芯复位还考虑的一个因是副边线圈的漏电感和布电容。为减小损耗，一般选择匝比较大的电流互感器，但匝比大，边圈的漏电和分布电容大。漏电感影响电流上升下降时间，分电容则影响电流互感器的带宽。并且在磁芯复位时，副边电感和分布电容谐，如果分电容大，谐振频率低，周长，那么在占空比、磁芯复位时间短时，副边线圈就没有足够的时间来释放能量磁复位了。所

4 电流互感器的下垂效应

电流互感器边的脉冲电要去电流互感器绕组上脉冲电压在副边产生的一个从零开始随时间线性增的磁化电流，才等于检测电阻上的电流，磁化

Idroop=nUs / Ls·△t （1）

式

LS——副边电感

n——Ns/Np

Δt——电流波脉宽

刚开时副边电流原边电流的n倍，但随间增加，磁化电流加大，副边电流下降得很厉，这就是电流互感器的下垂效应。所以了得到较大的副边检测电压不应完全靠增加检电阻Rs的来实现，要靠减小副边下垂效应来增加副边的脉冲电流，同时Rs的

如（1）所，副边电感值越，垂效应越小；匝比越小，垂效应也越小，但最好不要减少副边的匝数来减小匝比，因这将使副边的电感减小了，应在空间允许的情况下增原

5 实验结果

在率因数校电路中，使用如4所的检测电路，并采用如上述防磁芯饱和及减小下垂效的措施，在电流互感器的变比为1∶50，副边电感为30mH,取副边电压为2V,电波脉

相对十多

6 结语

电流测在电流控中起着重要的作用，电流测分为阻检测和电流互感器检测。为了减少耗，常采用电流互感器检测。在电互感检测电路的设计中，要充分考虑电路拓扑对检测果的影响，综合考虑流互感器的饱和问题和副边电流的下垂效应，以选择合的磁芯

检测

直流电检测方就是我们在课本上经常学的电流表，就两个电阻一大一小配

交流电电流中有一个二管件，它有整流作用，流只能从一极流向另一极，反流则流不过来，通这样的装置可以事交流点变成直流电，从而量

其交流电是60Hz的，交流流的指针在不断的震动，但交流电方向变化的那么快，流后的直流电虽然一会有一会无，间隔却只是0.01秒不到，由于惯性作用指针的颤我

电

(1)电压检测电路的设计

电压测是

通两只大电对交流电路进行压，极管的正负钳位电压送入随器的电压在 -5v～+5v 之间，经过跟随器的隔离之后再过比例运算放大器的等比例放大，之后送入采样保持器。这样

问题补充：

我不知的图所测电压是一分电阻的电压？图中阻是如何分压的？最后输出的电压值是原电压的多倍？如果我要测电流值，用此图的话如何电压

如果解

再问：果我图的两1M电阻去掉，最后测得的电压除以250K是否是该

1，这张图1M，500K，1M串联电阻为分压，第一个运放为电压跟随器，主要起到增强驱动能，第二个运放那是脱裤子放屁（没有必，

2，分电压＝

备

3，量电

http://hi.baidu.com/solank/blog/item/49861811281c6ff0c3ce794d.html

如图中所示

检测

悬赏分：0 |

检测流电

最佳答案

直流电检测方就是我们在课本上经常学的电流表，就两个电阻一大一小配

交流电电流中有一个二管件，它有整流作用，流只能从一极流向另一极，反流则流不过来，通这样的装置可以事交流点变成直流电，从而量

电流电路检测题

电流和电路检测题

学生

一、填空题（每空1分，共30分）

1、丝绸摩

2、荷间

3、在种带电粒

4、善导电的叫；在金属、人体、玻璃和酸、碱、盐的水溶液中，属于绝缘体

5、属

6、金属的原子带

7、电是由电、用电器、开关和组成，只有电路时，电路中都

8、人们规电荷移动方为电流方向；在金属线中，只有电子移动形成电流，因此，金属导体中流的方向与电子移动的方向（选填“同”

9、如所示的路中，通过灯L1的电流为0.1A，通过灯L2的电流也

0.1A，

10、如所示的电中，通过灯L1的电为0.1A，通过灯L2的电流也为0.1A，这个电路中的总电流是 A，个

11、必须把流表联在电路中，为了测量时不超过电流表

在不能预估计被测流小时，要先进行。 212、电流表应和被测的用电器相联，电流必须从接线柱流

13、在如所示的电路中，电流

还是联电路，开关总是与它控制部分的电路元件相（

联”或“串联”）；联电路中，改变开关的位置，它对电路的控制作1 用（选填“改变”

15、两个泡并联在电路中，要求一次能测出各个灯泡的

路电，至需要接入电流表只，两个灯泡串联在

要求次测

二、选择题（每题3分，共计60分）

1、甲、乙、丙

A、不

C、可

2、下列说法正确的是（）

A、发电机、灯泡、电动机都是电源

B、只有电路断开时，电路中才有电流

C、何情

D、电

3、列

A、丝、木棒、石墨 B、陶瓷、橡胶、塑

C、体、大

4、甲、乙、丙

A、定

C、能带

6、

A、

B、

C、流的

D、电池、发电机等是提供电荷的装置

7、下图

B C

D 7题图

8、下列说法中正确的是（）

A、联

B、连

C、盏电

D、以上几种说法都不正确

9、一个开

A、定是

C、以

10、如图所的电路，要使L1L2盏灯组成并联电路，则开关（） A、S1、S2断开，S3闭合 B、S1、S3断

11、几个泡相并联，接通电源后如果其中一个灯的灯丝

路其部

A、都亮 B、仍然发光 C、有的亮，有的不亮 D、无法确定

12、个灯泡相，接通电源后如果其中一个灯的灯丝断了，电路其它部分完好，则其余的灯

A、都亮 B、仍然发光 C、有的亮，有的不亮 D、无法确定

13、图所示

A B C D 13 题图

14、一位学选“0-0.6A”量程的电流测量电流，另一同学却按“0-3A”量程读数，其读数为2.4A，则实际上测得的电应

A、24A B、2.4A C、0.24A D、0.48A

15、在

（）

A、开断开时，

C、开断开时，

16、如图所

A B 16 C

D 题图

17、小使用电流表通小灯泡的电流，触时发现指针不动，但灯泡能发光，在没有分析原因时他做了如下判断，其中可

A、路中

C、流表

18、分析右

A、L1、L2是串联

B、L1、L3是串联

C、L1、L2、L3是串联 D、L1、L2是并联

图

A、电器

质制成的

B、带电体触验电器金属时，属球也能带上与它相的电荷 C、通过观察电器金属箔张角的大小，可比较带电体所带电荷量的多少 D、验电器是检物

20、如是理发用的吹的电路图，其中电丝通电会发热，电动20题图机通电会送风，选择开关S同时与哪两个触点接触时，电

热风?( )

A、1和2 B、2和3

C、3和4 D、4和5

三、作图题（共10分）

1、将下的元件连接来，使灯泡L1与L2联，电流表A1测L1的电流，A2测L2的电L1 流，开关控制两盏灯，并在框

L2 2、根据下图的实物电路，画出相应的电路图。

2题图

3.10示,当将关闭合后,两只电流表A1和A2的数分别为图11甲、乙所示。则电流A1和A2的量程分别是_____________和_____________，读数分别是_____________和_____________。通过电灯泡L2的电流

图10 图11

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