发电机电流检测电路

发电机电流检测电路
这里釆用LEM公司基于霍尔效应的电流传感器HXS 20-NP来检测电流，检测 点位于LC滤波电路的输出电路上。它是一种模块化的有源电子传感器，1972年由 J.P.Etter首先在日内瓦研制成功，它的突出优点在于把普通互感器与霍尔器件、电 子电路有机地结合起来，既发挥了普通互感器测量范围宽的优势，又利用了电子电 路反应速度快的长处，可以对直流、交流、脉动电流进行测量。图3-10是LEM电 流传感器的原理图。LEM电流传感器模块的工作原理是主电流回路所产生的磁场， 通过一个次级线圈的电流所产生的磁场进行补偿，使霍尔器件始终处于检测零磁通 的工作状态。其具体工作过程为：当主回路有大电流匕流过时，在导体周围产生一 个强磁场，并作用于霍尔器件，使其有一个信号输出，这一信号经放大器放大输 入到功率放大器中，这时相应的功率管的导通压降改变，从而获得一个补偿电流L， 由于％流过多匝绕线产生磁场Hs，由于Hs与主电流匕所产生的磁场反p方向相反, 因而补偿了原来的磁场，使霍尔器件输出的信号逐渐减小，最后当4与匝数相乘所 产生的磁场与匕所产生的磁场相等时，八不再增加，这时霍尔器件就达到了零磁通 检测作用。LEM电流传感器完成以上过程所需时间在lus之内，这个动态平衡过程, 主电路电流匕的任何变化都会破坏磁场的平衡，而一旦磁场失去平衡，电流传感器 就会有信号输出，经放大器放大后，立即有相应的电流流过次级线圈进行补偿。在 实际应用中，通过测量电阻&上的电压匕来间接求出八，从而得到电流匕㈣㈣。
 
 
图3-10 LEM电流传感器模块原理图
Fig.3-10 LEM Current Sensor Module Schematic
检测电路工作原理如图3-11所示，为了保证电流检测信号的精度，逆变电源输 出电流经过LEM电流传感器HXS 20-NP检测后，经过线性光耦6N137电气隔离， 然后电流检测信号被送到正相比例运算放大电路。这里正想比例放大电路的作用是 为了保证送入MCU的信号不会出现负值，所以需要把电流为零时的电压信号提高 2.5V,这样当电流为负值时，对应的电压值为0-2.5V。