知識(shí)｜電流互感變壓器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)剖析
聲明：您必須遵守我們的協(xié)議，如果您下載了該資源行為將被視為對(duì)《電天下賬號(hào)管理規(guī)范》全部?jī)?nèi)容的認(rèn)可，本網(wǎng)站資源來自原創(chuàng)，僅供用于學(xué)習(xí)和交流，請(qǐng)勿用于商業(yè)用途。如有侵權(quán)、不妥之處，請(qǐng)舉報(bào)本資源，我們將及時(shí)審核處理！
知識(shí)｜電流互感變壓器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)剖析
知識(shí)｜電流互感變壓器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)剖析
文本預(yù)覽
知識(shí)｜電流互感變壓器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)剖析
2016-06-03
長(zhǎng)期以來，電流互感變壓器作為儀器設(shè)備中的一種標(biāo)準(zhǔn)器件一直
用來測(cè)量精密電流。即使在惡劣的環(huán)境和高溫條件下，這種器件也非
常精確，使用方便可靠。但是在設(shè)計(jì)電流互感變壓器的時(shí)候有很多的
條條框框，這里為大家分享一篇關(guān)于電流互感變壓器的必要的一些設(shè)
計(jì)要點(diǎn)，為你的設(shè)計(jì)道路掃除些許障礙。
電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，
串在需要測(cè)量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，
二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在
工作時(shí)，它的 2 次回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)
線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。在諸如開關(guān)電源、馬達(dá)電流負(fù)載檢測(cè)、照明及儀器等應(yīng)用中，電
流互感變壓器一般作為控制、電路保護(hù)和監(jiān)測(cè)器件來使用。隨著電流
互感變壓器現(xiàn)貨的日益增多，如何選擇一款合適的電流互感變壓器需
要考慮多方面的因素，本文介紹一種簡(jiǎn)單的選擇方法，這種方法在很
多應(yīng)用中對(duì)于選擇合適的高性價(jià)比器件非常有幫助。雖然現(xiàn)貨器件價(jià)
格便宜，立等可取，但是在使用上有一些功能限制，某些應(yīng)用可能需
要特殊的產(chǎn)品，甚至需要完全定制。電流互感變壓器的選擇要考慮多
種因素，例如尺寸大小、頻率、功能和電流范圍等。
1 輸入電流
首先，電流互感變壓器的選擇必須明確并驗(yàn)證多項(xiàng)指標(biāo)，例如尺
寸大小、頻率、功能和采樣電流的范圍。它的精度和效率實(shí)際上取決
于這些參數(shù)指標(biāo)。除了可能會(huì)在電流互感變壓器精度上進(jìn)行折中之外，
如果電流互感變壓器使用時(shí)的電流超過了制造商規(guī)定的額定電流規(guī)
范，那么其工作溫度就會(huì)不斷上升且無(wú)法控制，從而導(dǎo)致電路失效。
另外，如果某種電流互感變壓器的額定值比其“采樣電流”高出
很多，那么這種器件的尺寸不可避免地將會(huì)很大，對(duì)于其應(yīng)用來說就
顯得太昂貴了。一般而言，所選的電流互感變壓器的額定值約高于其
“采樣電流”最大期望值的 30%就是一種明智的選擇。2 匝數(shù)比
常見的電流互感變壓器的匝數(shù)比范圍從 1：10 到 1：1000 不等。
匝數(shù)比(r=Nsec/Npri)越高，電流測(cè)量的分辨率就越高。
但是，值得注意的是，過高的匝數(shù)比將會(huì)導(dǎo)致分布電容和泄漏電
感的增大，從而降低電流互感變壓器的精度和高頻下的工作性能(由
于自諧振引起的)。然而，如果匝數(shù)比過低(低感應(yīng)系數(shù))，那么輸出
信號(hào)可能會(huì)出現(xiàn)歪曲或者“下降”(單級(jí)輸入信號(hào)必定發(fā)生歪斜)，從
而引起控制電路不穩(wěn)定，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。
3 感應(yīng)系數(shù)和激勵(lì)電流
電流互感變壓器的次級(jí)感應(yīng)系數(shù)決定了輸出信號(hào)的保真度。感應(yīng)
系數(shù)的值與激勵(lì)電流成反比，激勵(lì)電流俗稱為“感應(yīng)電流”。
為了確保電流互感變壓器的最大容錯(cuò)性能，激勵(lì)電流應(yīng)該比采樣
電流的幅值小若干倍。對(duì)于開關(guān)電源等大部分應(yīng)用來說，取采樣電流
的 10%作為激勵(lì)電流的最大值是比較理想的。例如，如果某個(gè)電路在
100kHz 下對(duì)于 1～20A 的采樣電流必須保證最大 10%的損耗，那么激
勵(lì)電流的最大值必須設(shè)置為 100mA(即最小采樣電流值的 10%)。1A 的采樣電流將產(chǎn)生 10%的誤差，20A 的采樣電流將產(chǎn)生 0.5%的
誤差。如果制造商提供的數(shù)據(jù)手冊(cè)中沒有標(biāo)明激勵(lì)電流，那么可以通
過以下公式計(jì)算出來：
e=CLdI/dt
2016-06-03
長(zhǎng)期以來，電流互感變壓器作為儀器設(shè)備中的一種標(biāo)準(zhǔn)器件一直
用來測(cè)量精密電流。即使在惡劣的環(huán)境和高溫條件下，這種器件也非
常精確，使用方便可靠。但是在設(shè)計(jì)電流互感變壓器的時(shí)候有很多的
條條框框，這里為大家分享一篇關(guān)于電流互感變壓器的必要的一些設(shè)
計(jì)要點(diǎn)，為你的設(shè)計(jì)道路掃除些許障礙。
電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，
串在需要測(cè)量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，
二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在
工作時(shí)，它的 2 次回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)
線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。在諸如開關(guān)電源、馬達(dá)電流負(fù)載檢測(cè)、照明及儀器等應(yīng)用中，電
流互感變壓器一般作為控制、電路保護(hù)和監(jiān)測(cè)器件來使用。隨著電流
互感變壓器現(xiàn)貨的日益增多，如何選擇一款合適的電流互感變壓器需
要考慮多方面的因素，本文介紹一種簡(jiǎn)單的選擇方法，這種方法在很
多應(yīng)用中對(duì)于選擇合適的高性價(jià)比器件非常有幫助。雖然現(xiàn)貨器件價(jià)
格便宜，立等可取，但是在使用上有一些功能限制，某些應(yīng)用可能需
要特殊的產(chǎn)品，甚至需要完全定制。電流互感變壓器的選擇要考慮多
種因素，例如尺寸大小、頻率、功能和電流范圍等。
1 輸入電流
首先，電流互感變壓器的選擇必須明確并驗(yàn)證多項(xiàng)指標(biāo)，例如尺
寸大小、頻率、功能和采樣電流的范圍。它的精度和效率實(shí)際上取決
于這些參數(shù)指標(biāo)。除了可能會(huì)在電流互感變壓器精度上進(jìn)行折中之外，
如果電流互感變壓器使用時(shí)的電流超過了制造商規(guī)定的額定電流規(guī)
范，那么其工作溫度就會(huì)不斷上升且無(wú)法控制，從而導(dǎo)致電路失效。
另外，如果某種電流互感變壓器的額定值比其“采樣電流”高出
很多，那么這種器件的尺寸不可避免地將會(huì)很大，對(duì)于其應(yīng)用來說就
顯得太昂貴了。一般而言，所選的電流互感變壓器的額定值約高于其
“采樣電流”最大期望值的 30%就是一種明智的選擇。2 匝數(shù)比
常見的電流互感變壓器的匝數(shù)比范圍從 1：10 到 1：1000 不等。
匝數(shù)比(r=Nsec/Npri)越高，電流測(cè)量的分辨率就越高。
但是，值得注意的是，過高的匝數(shù)比將會(huì)導(dǎo)致分布電容和泄漏電
感的增大，從而降低電流互感變壓器的精度和高頻下的工作性能(由
于自諧振引起的)。然而，如果匝數(shù)比過低(低感應(yīng)系數(shù))，那么輸出
信號(hào)可能會(huì)出現(xiàn)歪曲或者“下降”(單級(jí)輸入信號(hào)必定發(fā)生歪斜)，從
而引起控制電路不穩(wěn)定，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。
3 感應(yīng)系數(shù)和激勵(lì)電流
電流互感變壓器的次級(jí)感應(yīng)系數(shù)決定了輸出信號(hào)的保真度。感應(yīng)
系數(shù)的值與激勵(lì)電流成反比，激勵(lì)電流俗稱為“感應(yīng)電流”。
為了確保電流互感變壓器的最大容錯(cuò)性能，激勵(lì)電流應(yīng)該比采樣
電流的幅值小若干倍。對(duì)于開關(guān)電源等大部分應(yīng)用來說，取采樣電流
的 10%作為激勵(lì)電流的最大值是比較理想的。例如，如果某個(gè)電路在
100kHz 下對(duì)于 1～20A 的采樣電流必須保證最大 10%的損耗，那么激
勵(lì)電流的最大值必須設(shè)置為 100mA(即最小采樣電流值的 10%)。1A 的采樣電流將產(chǎn)生 10%的誤差，20A 的采樣電流將產(chǎn)生 0.5%的
誤差。如果制造商提供的數(shù)據(jù)手冊(cè)中沒有標(biāo)明激勵(lì)電流，那么可以通
過以下公式計(jì)算出來：
e=CLdI/dt
