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20KA闭环霍尔电流传感器在核聚变装置供电电源系统中的应用

时间:03-15 来源:互联网 点击:

由上式看出,当已知传感器原边和副边线圈匝

数时,通过测量副边补偿电流IM的大小,即可推算出原边电流IN的值,从而实现了原边电流的隔离测量。

3闭环霍尔电流传感器的主要性能

图4 CHB-20KA闭环霍尔电流传感器

闭环霍尔电流传感器是近十年来出现的高技术模块化产品,其性能要大大的优于开环霍尔电流传感器,同时与传统的分流器或互感器的电流测量方法相比亦有许多优点。图4为采用闭环霍尔磁补偿原理制造的20KA霍尔大电流传感器产品,闭环霍尔电流传感器主要有以下特点:

1) 可以同时测量任意波形电流,如:直流、交流、脉冲电流;
2) 副边测量电流与原边被测电流之间完全电气隔离,绝缘电压一般为2KV~12KV;
3) 电流测量范围宽,可测量额定1mA~50KA电流;
4) 跟踪速度di/dt:高于50A/us;
5) 线性度:优于0.1% IN;
6) 响应时间:小于1us;
7)频率响应:0~100KHz。

4传感器在核聚变装置电源系统中的应用

闭环霍尔电流传感器的应用范围很广,目前已成功的应用于逆变焊机、发电及输变电设备、电气传动、数控机床等工业产品上。下面以额定电流为20KA的CHB-20KA型霍尔电流传感器为例说明这种传感器的应用。

表1 CHB-20KA型霍尔传感器的主要性能参数

符 号

名 称

参 数

型 号

CHB-20KA

IN

额定电流

20KA(RMS)

IP

测量范围

0~25KA

Im

输出电流

4A对应原边20KA

X

精度(Ta=25℃)

IN的±0.4%

KN

匝 比

1:5000

L

线性度

0.1%

Ioff

失调电流

±0.8mA(典型)

Tr

反应时间

1μS

Vc

电源电压

±36V…±48V(±5%)

Ic

耗 电

60mA+Im

Ta

工作温度

-25℃~70℃

Ts

贮存温度

-40℃~100℃

CHB-20KA型闭环霍尔电流传感器的额定电流为20KA, 输出电流为4A,表1给出了CHB-20KA型传感器的主要性能参数。

在核聚变装置电源系统中的大功率供电系统中设计选用了CHB-20KA型闭环霍尔电流传感器作为系统电流检测部件,传感器的主要作

用是隔离检测供电系统的输出直流大电流,通过对传感器的输出信号进行处理,反馈到供电控制器,实现对输出电流的稳流控制,确保供电系统的输出功率稳定,并且不高于发供电电源的额定功率。闭环霍尔电流传感器CHB-20KA的应用,很好的实现了上述应用目的(如图5)。

图5 CHB-20KA闭环霍尔电流传感器的应用

该核聚变装置电源系统中采用了43套3KA-20KA闭环霍尔电流传感器,经过测试,CHB-KA型霍尔传感器的性能稳定、可靠,能够满足该供电电源系统对电流检测的需要,并按相关标准通过了试验,测试结果受到专家的肯定。

参 考 文 献
[1] 刘恩科、朱秉升等编,《半导体物理学》,263~268页,上海科学技术出版社,1984.
[2] 502室编,《半导体专业实验讲义》,西北电讯工程学院,1986.

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