幾種電流檢測方式優缺點分析
幾種電流檢測方式優缺點分析
一、檢測電阻+運放
優勢：
成本低、精度較高、體積小
劣勢：
溫漂較大，精密電阻的選擇較難，無隔離效果。
分析：
這兩種拓撲結構，都存在一定的風險性，低端檢測電路易對地線造成干擾；高端檢測，電阻與運放的選擇要求高。
檢測電阻，成本低廉的一般精度較低，溫漂大，而如果要選用精度高的，溫漂小的，則需要用到合金電阻，成本將大大提高。運放成本低的，鉗位電壓低，而特殊工藝的，則成本上升很多。
二、電流互感器CT/電壓互感器 PT
在變壓器理論中，一、二次電壓比等于匝數比，電流比為匝數比的倒數。而CT和PT就是特殊的變壓器。
基本構造上，CT的一次側匝數少，二次側匝數多，如果二次開路，則二次側電壓很高，會擊穿繞阻和回路的絕緣，傷及設備和人身。PT相反，一次側匝數多，二次側匝數少，如果二次短路，則二次側電流很大，使回路發熱，燒毀繞阻及負載回路電氣。
CT,電流互感器，英文拼寫Current Transformer，是將一次側的大電流，按比例變為適合通過儀表或繼電器使用的，額定電流為5A或1A的變換設備。它的工作原理和變壓器相似。也稱作TA或LH（舊符號）工作特點和要求：
1、一次繞組與高壓回路串聯，只取決于所在高壓回路電流，而與二次負荷大小無關。
2、二次回路不允許開路，否則會產生危險的高電壓，危及人身及設備安全。
3、CT二次回路必須有一點直接接地，防止一、二次繞組絕緣擊穿后產生對地高電壓，但僅一點接地。
4、變換的準確性。
PT，電壓互感器，英文拼寫Phase voltage Transformers，是將一次側的高電壓按比例變為適合儀表或繼電器使用的額定電壓為100V的變換設備。電磁式電壓互感器的工作原理和變壓器相同。也稱作TV或YH（舊符號）。
工作特點和要求：
1、一次繞組與高壓電路并聯。
2、二次繞組不允許短路（短路電流燒毀PT）,裝有熔斷器。
3、二次繞組有一點直接接地。
4、變換的準確性
三、芯片級電流傳感器
介紹完了其他的電流檢測方式，接下來，重點介紹一下芯片級的電流傳感器-Sinomags電流傳感器的共同點：
芯片級霍爾電流傳感器，串聯在電流回路中，外圍電路簡單。
開環模式的霍爾電流傳感器（因體積問題，芯片級霍爾電流傳感器無法做到閉環模式。）
可測交直流電流。
無需檢測電阻，內置毫歐級路徑內阻。
單電源供電，原邊無需供電。
80~120KHz的帶寬，外圍濾波電容可調整帶寬與噪聲的關系。
輸出加載于0.5Vcc上，非常穩定的斬波輸出。
us級響應速度，精度在-40~125℃時小于2%
現在業內常用的幾顆Sinomags霍爾電流傳感器為：
STK-616
從STK-616的內部框圖與封裝解剖圖可以看出，原邊電流只是從芯片內部流過，與副邊電路并沒有接觸，原邊與副邊是隔離的，因為封裝小，所以STK-616的隔離電壓為2100V。因為電流的流過會產生一個磁場，霍爾元件根據磁場感應出一個線性的電壓信號，經過內部的放大、濾波、與斬波電路，輸出一個電壓信號。
STK-616根據尾綴的不一樣，量程分為多個規格：5A-50A可選，溫度等級均為M級（-40~105℃）。輸入與輸出在量程范圍內為良好的線性關系。因為斬波電路的原因，其輸出將加載于0.5Vcc上。STK-616的Vcc電源一般建議采用5V。輸出與輸入的關系為Vout=0.5Vcc+Ip*Sensitivity。一般輸出的電壓信號介于0.5V~4.5V之間。
Ip+與Ip-之間流經芯片內部的那一部份，我們稱之為內置路徑內阻，其阻值為1.2mΩ.當大電流流經它時，所產生的功耗很小，如30A滿量程的電流流經它時，產生的功耗為P=30*30*1.2/1000=1.08W。
STK-616Y的全溫度范圍的精度為±1.5%。在25~85℃時，精度特性更好。輸入與輸出之間的響應時間為5us。帶寬為150KHz，通過調整濾波腳與地之間的濾波電容，可根據客戶的要求來調整噪聲與帶寬的關系，電容取值大，帶寬小，噪聲小。
STK-600/M的原理是一樣的。與STK-616相比，其特點是：
1.量程大，分為50A、100A、150A、200A 四個等級。
2.內置路徑內阻小，為100uΩ.
3.溫度等級級為M級，即-40~125℃；
4.帶寬為200KHz，響應時間為1us。
以上介紹的為Sinomags的2顆代表型芯片級霍爾電流傳感器，我介紹的均為雙向的霍爾電流傳感器（可測交直流），輸出加載于0.5Vcc上。Sinomags也有單向的霍爾傳感器，其單向的霍爾電流傳感器（可測正電流），輸出加載于0.5Vcc上。芯片級的霍爾電流傳感器，目前其最大量程為200A，對于大于200A的電流，可用Sinomags線性霍爾做成塻塊型霍爾電流傳感器。
事實上，國內有部份品牌的模塊型霍爾電流傳感器，是應用進口的線性霍爾做為核心做成的。
如果您需要了解更多技術信息，請聯系技術人員：
李生18576410868（微信同號）