只有两个公式!教你如何计算电流互感器

　　我们将设计一个电流互感器。使用电流互感器可以减少测量转换器原始电流的损失，如大功率开关电源。由于电流过大，需要使用电流互感器线圈来监控电流，以减少损失。

　　电流互感器和普通电压变压器有什么区别?即使是高级磁性元件设计师也很难回答这个问题。基本区别在于变压器试图将电压从原侧转换为辅助侧，而电流互感器试图将电流从原侧转换为辅助侧。电流互感器的电压由负载决定。

　　通过一个实际的设计实例，我们可以更好地理解电流互感器的工作原理。

　　假设变换器原边电流由电流互感器测量，原边10A电流对应1V电压。当然，我们可以用一个1V/10A=100mΩ测量电阻，但电阻将导致损失为1V×10A=10W，几乎所有的设计都无法承受如此巨大的损失。因此，应选择电流互感器

　　当然，为了降低绕组电阻，我们将原来的匝数取为1匝，为了将电流降低到相对较低的水平，应该有更多的副边匝数。如果副边匝数为N，可用于欧姆定律N)R=1V，在电阻中消耗的功率是P=(1V)^2/R。我们假设功率为50mW也就是说，我们可以用100mW规格电阻)，这就要求R不小于20Ω，如果采用20Ω电阻，可以通过欧姆定律获得副边匝数N=200。

　　现在让我们看看磁芯。假设二极管是一个普通的二极管，通态电压约为1V，电流为10A/200=50mA。互感器输出电压为1V，加上二极管的通态电压1V，总电压大约2V。250kHz当频率工作时，磁芯上的磁感应强度不会超过

　　其中4us一个周期的时间，其实肯定不到一个周期。

　　由于原边流过电流的时间不能超过开关周期(否则，磁芯不能复位)。Ae它可以很小，B也不会很大。在这个例子中，磁芯的尺寸不能通过损耗要求或磁通饱和要求来确定，更大的可能性可以通过原副边缘之间的隔离电压来确定。如果不需要隔离电压，磁芯的大小通常由200匝绕组的体积决定。您可以使用40号导线通过500mA峰值电流，但这种电线实在太细，一般变压器厂家不会为您绕制。

　　实用提示：除非必须使用，一般情况下不要使用规格小于36号线的导线。

　　现在让我们分析一下为什么电压变压器不能用来代替电流互感器?众所周知，辅助边缘电压仅为2V，因此原边电压为2V/200=100mV。如果输入直流电压为48V，所以电流互感器原侧10mV电压对48V电压是微不足道的——这样你可以在辅助边缘得到50mA电流对原边几乎没有影响。假设在另一种情况下(不切实际)，原来的输入直流电压只有5mV，那么互感器的原边就不可能有10个mV同时，由于原边阻抗(如反射副边阻抗)也比较大，确定副边不可能产生50个mA电流mV电压全部加到原边，副边只能产生200×5mV=1V电压：转换电阻不能产生足够的电压。所以，电压变压器只能用作变压器，不能用来检测电流。

　　从另一个角度来看：虽然输入电源的电压为48V然而，流过电流互感器的电流大小并不是由原来的48V电压是由其他因素决定的。

　　电流互感器是一种具有限制的电压变压器。

　　最后，让我们来看看电流互感器的误差情况。电流互感器的基本定义是电流。

　　实用提示：电流互感中二极管和辅助边缘绕组的电阻不会影响电流的测量，因为串联电路中的电流(只要阻抗不是无限的)在任何地方都与串联元件无关。

　　在实践中，肖特基二极管是否用作整流二极管并不重要：二极管的低通态电压只影响变压器，不影响电流互感器。

　　如果变压器侧面的电感太小，测量误差会增加。也就是说，激磁电感太小。假设测量电流的最大误差为1%，原始电流为10A，那么副边电流是50mA，这意味着激磁电流(副边)应小于50mA×1%=500μA。磁性电流没有通过转换电阻，我们无法检测到电流，因此误差增加。我们可以计算副边电感器的最小值

　　现在的匝数是200，我们需要AL=16mH/200=400nH用普通的小铁氧体磁环就可以了，这种铁氧体磁环很容易找到。