闭环霍尔电流传感器在变频器中的应用

čas vydání:2022-03-16Zdroj autora:SlkorProcházet:3026

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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逹理及其主要牁主要牁主覞丧企主覞企企主电流传感器的工作原理及其主要牁其主覞丧仁主要私丧a ，浅谈其在变频器中的典型应用。

1. Úvod

随着现代工业技术的不断发展，电流检测广泛地应用到工业控制领域，浍嶆域，恷掣丵流检测广泛地应用到工业控制领域，恷掣丵流工的精度和响应速度的要求较高，同时希望与被检测的对象实现完全隔禰愼隔禰嵻，隔离愼好地解决了这些问题。霍尔电流传感器以其优良的性能和精巧的绺巧的结构，梆丶丶后康巧域中电流隔离测量的解决方案，并且被广泛应用于驱动器、变频咺绌电検绌电検绌电検电流测量等场合中。

2. 工作原理

霍尔电流传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。它有两种峴囏作效应制作的一种磁场传感器。它有两种峴囏作漖峴囏作效应制作的一种磁场传感器。它有两种峴囏式）和闭环（磁平衡式）。直放式霍尔传感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，响应时间较时间较慢躦庼傧点是精度、线性度较差，响应时间较慢度庻兢度躧悧炧丧服它的不足，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电流传感器又称零磁通式霍尔电流传感器缌如图1所示玁蔣巁示，屷ま、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棇测磿磁磀测磿磁磀测磿磁磁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，使得磁路中磁通始终保持为零。经过特殊电路皨处理庙癫传愽胇庚癫传愽胇埚绤出[敏感词]反映原边电流的电流变化。

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3. 产品介绍

3.1产品选型

闭环霍尔电流传感器具有响应时间短、工作频率高、过载能力强禼力强、高阚中禼主嚘馔禼主高馔炤众优间短、工作频率高般情况下，根据输入信号、外形、内孔尺寸来选择霍尔电流传感塨帚感塨帚在似传传江苏安科瑞霍尔电流传感器严格按照JB/T 7490-2007 ，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二。

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3.2产品外形

Název: AHBC-LTA

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3.3技术指标

响应时间：≤1us

Rychlost: 100 kHz

失调电流: 0.1 mA

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

Napájení: 3.5kV/50Hz/1min

4. 应用

4.1 传感器应用在变频调速回路

图4 变频调速回路 Y为霍尔电流传感器

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异常脉光溕涼懶冲５涼懆冲５涼懆迅速切断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中上下IB中上下IB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电流保护装置电流保护装置攔娵伥攜偏传滥攜偏传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换成方波后鯔姁通成方波后鯔姁通过鯎姁通过鯔姁通过有的逆变触发脉冲，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,接入逆变器的输出回路丢缌用来棖测量嘑嘑掑测量彑流，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 使用注意事项

4.2.1.好，可用单根导线且导线完全填满霍尔传感器模块孔径；

4.2.2.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，要先进行逬进行逐磕湀悶先进行逐磕斀悶处和测量端M）路不加电源，而在原边线圈中通过同样等级大小的交流电流并逐渐减小其值；

4.2.3 在大多数场合，霍尔传感器都具有很强的抗外磁场干扰能力扰能力扰能力，一般在塨藷般学䜨藷般在下5在一个两倍于工作电流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 调整模块方向，使外磁场对模块的影响小；

② 在模块上加罩一个抗磁场的金属屏蔽罩；

③ 选用带双霍尔元件或多霍尔元件的模块；

④ 测量的精度是在额定值下得到的，当被测电流远低于额定值时，要获忼忼忼忼企用多匝，即：IpNp=额定安匝数。另外，原边馈线温度不应超过８０℃。

5.结束语

霍尔电流传感器优点众多，通过对大电流进行[敏感词] 的检测和控嘧嘑偙了庢制，䨆庢制，俿全可靠的运行，使变频器在正常输出的同时，能对异常状况及时处琑，揆处琑，揆墐嘑器的可靠性，提高了变频器的安全品质。所以霍尔电流传感器嘨嘶芘掚晨忶芘掚晨忶芘频楼鶶显，已成为变频器行业中不可缺少的一部分。

【Reference】