正確的計算催生理想的電源電流變壓器設計
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我們不關(guān)心核的截面積。所以,我們可利用任何厚度的核,我們只關(guān)心核直徑。
在描述電流變壓器工作關(guān)系的公式:Ip×Np=IL×Ns中,有一個(gè)悖逆。
其中,Ns=次級繞組的匝數。Ip是固定的,所以,次級側的負載電流也是固定的:
IL=Ip×(Np/Ns) (6)
它意味著(zhù),若減少次級繞組的匝數,我們可得到更大的次級電流。也即,若我們必須以高一半電流等級的產(chǎn)品替換次級側的電珠(Electric Bulb),我們應從次級繞組中減去幾匝。
另外,若我們用該變壓器提供某些電路原理圖(Electronic Schematic)布置,我們應了解其消耗的電流IL并在次級側繞上適當的匝數,它可由公式7得出。當發(fā)生過(guò)壓或次級感應電壓高于允許值時(shí),一個(gè)合理的穩壓二極管應能保護該原理圖免于過(guò)壓。
所以,在給定NP時(shí),利用公式5,我們可容易地得到核大小,或確定在具有中線(xiàn)長(cháng)度lM的給定核上將纏繞多少匝的初級繞組NP。例如,若電流源為負載產(chǎn)生1.2A的Ip,而我們必須點(diǎn)亮1.7A的白熾燈,則需為該安排重新設計一個(gè)新的變壓器。
Np=(BSAT/μR×μ0)×lM/IPMAX=0.28/(4π10-7×3000)×29.5×10-3/1.2=5.736turns
首先,我們應得到一個(gè)適合該應用的核。設其為一個(gè)36×23×8mm的環(huán)形核,其DMED=29.5mm。假定該核的相對滲透率是3,000,且BSAT=0.28T。我們知道,lM=π×DMED。所以從公式5,我們可容易地確定初級側可允許的匝數NP。因此,
Np=(BSAT/μR×μ0)×lM/IPMAX=0.28/(4π10-7×3000)×29.5×10-3/1.2=5.736turns
假定NP=6匝,因選取的磁通密度飽和值遠低于最大值,也即存在一個(gè)安全余裕,所以該NP值一般是安全的。
利用公式6,可容易地確定次級繞組的匝數為4.235圈,所以,次級繞組的匝數是4。假定能量傳輸中可能出現的損失,我們可確認該值與設計匹合的非常好。
顯然,在次級電流應低于初級電流的情況,次級側的匝數應高于初級側的匝數。這就是為什么旨在進(jìn)行大電流測量的電流變壓器在次級側繞很多圈的原因。
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