电流互感器在开关电源中的应用

1. 电流互感器在开关电源中的应用

开关电源的控制和保护电路需要从开关管，电感等元件中进行电流样。其电流检测方法有3种，即电流互感器，霍尔元件和直接电阻采样。采用霍尔元件取样，主电路和控制电路有电气隔离，检出的直流信还原性好，但延迟较大，并且价格比较贵;采用电阻取样价格非常便宜，信号还原性好，但是主电路和控制电路无电气隔离，且功耗比较大。

采用电流互感器取样与前两种比较，且有能耗小、频带宽，信号还原性好，价格便宜，控制和主功率电路隔离等诸多优点，因而在PushPPull，Bridae等双端变换器中得到广泛的应用。但在Buck，Boost等单端应用场合，开关器件中流过单极性电流脉冲;互感器无法检测出一次绕组中的直流分量，且有可能使电流互感器磁芯产生单向饱和:所以需要对电流互感器构成的检测电路进行一些改进，使互感器的磁心复位。其方法有两种，即自复位与强迫复位。自复位是利用激磁电流通过一次线圈的开路阴抗产生的负向电压来实现复位 而强迫复位是外加一个大的复位电压来实现磁芯短时间内快速复位。

2.光电式电流互感器的应用

20世纪80年代，美国、英国、日本等国相继进行了光电式电流互感器的研究开发。1994年ABB公司推出有源型光电式电流互感器，其电压等级为72.5~765kV，额定电流为600 6 000A，日本除研究500kV、1 000kV高压电网计量用的光电式电流互感器外，还进行500kV以下直到6.6kV电压等级的GIS用光电式电流互感器研究及开发，1989年，i著公司开发的6ky，600A的组合式光学零序电流/电压互感器通过试验鉴定。其重量仅3，5公斤，可挂在电线杆上使用。而我国在这方面也取得了一定进展，但在一些基础性的研究方面，互感器精度和长期工作稳定性方面的研究还有待干进一步的提高。

与传统的电磁式电流互感器相比较，光电式电流互感器具有体积小，重量轻，抗干扰能力强，安全可靠性高，安装使用简单等优点，由干没有使用铁磁材料，所以没有磁饱和，磁滞等问题。其拥有的光电数字接口更有利干实现电力系统的自动化。

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