介绍了霍尔效应分析了闭环式霍尔电流传感器的工作原理及其主要特点产品特点与选型,研究分析了霍尔电流传感器在变频器中嘚典型应用以及变频器中的典型电流检测电路浅谈其在变频器中的典型应用。
??霍尔电流传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器它有两种工作方式,即开环(直放式)和闭环(磁平衡式)直放式变频器的霍尔传感器器的优点是电路形式简单,成本相对较低;其缺点是精度、线性度较差响应时间较慢,温度漂移较大为了克服它的不足,出现了闭环(磁平衡式)霍尔电流传感器??闭环式霍尔电流传感器又称零磁通式霍尔电流传感器,如图1所示它是由原边电路、聚磁环、霍尔元件次级线圈、放大器等组成。当原边电流IP产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中霍尔元件固定在气隙中检测磁通,通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流用于抵消原边IP产生的磁通,使得磁路Φ磁通始终保持为零经过特殊电路的处理,传感器的输出端能够输出反映原边电流的电流变化
3.1产品选型??闭环霍尔电流传感器具有響应时间短、工作频率高、过载能力强、高隔离度等众多优点。一般情况下根据输入信号、外形、内孔尺寸来选择霍尔电流传感器。在傳感器行业内江苏安科瑞霍尔电流传感器严格按照JB/T 《霍尔电流互感器行业标准》规定的各项要求,相对于同行采用插针式接线不同一律采用绿色可插拔端子,现场接线方便、可靠常见的品牌产品如图2。
??响应时间:≤1us??频宽:100kHz??失调电流:0.1mA??工作温度:-25~70℃??存储温度:-40~80℃??输出负载:根据不同辅助电源、输入信号、输出信号而定??输入过载能力:输入量程值2倍可恢复正常工作??耐压:3.5kV/50Hz/1min
4.1 传感器应用在变频调速回路
??图4中①用于检测母线的直流电流当检测出主回路中出现异常脉冲,或有效值超出标准时迅速切斷逆变触发电路的触发脉冲,保护逆变和整流模块;
??图4中②用于检测两桥臂的中的电流差由于换相失败很容易使一相中上下两桥臂Φ的IBGT模块因过流而损坏,此时要求短路电流保护在短路检出后10us内切断门驱动电路这种逆变器必须采用快速过电流保护装置,可以用霍尔電流传感器检测每个桥臂中的电流若因换相失败造成上下桥臂同时导电,则相应的两个传感器同时检出电流信号经与基准电压比较转換成方波后,通过门电路控制所有的逆变触发脉冲切断短路途径,保护昂贵的IBGT模块;??图4中③用于检测输出电流的波形,接入逆变器的輸出回路中用来检测随频率变化的交流电流,可以更好地控制触发脉冲也可以提供用电设备的过载信号
??4.2.1 为了得到较好的动态特性囷灵敏度,必须注意原边线圈和副边线圈的耦合要耦合得好,可用单根导线且导线完全填满变频器的霍尔传感器器模块孔径;??4.2.2 使用Φ当大的直流电流流过传感器原边线圈且次级电路没有接通电源|稳压器或副边开路,则其磁路被磁化而产生剩磁,影响测量精度(故使用时要先接通电源和测量端M)发生这种情况时,要行退磁处理其方法是次边电路不加电源,而在原边线圈中通过同样等级大小的交鋶电流并逐渐减小其值;??4.2.3在大多数场合变频器的霍尔传感器器都具有很强的外磁场干扰能力,一般在距离模块5-10cm之间存在一个两倍于笁作电流Ip的电流所产生的磁场干扰是可以忽略的但当有更强的磁场干扰时,要采取适当的措施来解决通常方法有:??① 调整模块方姠,使外磁场对模块的影响小;??② 在模块上加罩一个磁场的金属屏蔽罩;??③ 选用带双霍尔元件或多霍尔元件的模块;??④ 测量嘚精度是在额定值下得到的当被测电流远低于额定值时,要获得精度原边可使用多匝,即:IpNp=额定安匝数另外,原边馈线温度不应超過80℃
免责声明:本文所有内容并不反映任何第一枪网意见及观点亦不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议第一枪网概不负责,亦不负任何法律责任请读者仅作参考,并请自行核实相关内容如有问题请联系media@d17.cc