JCE電流傳感器在變頻器中的運用

摘要：小小的電源設備已經(jīng)融合了越來越多的新技術。例如開關電源、硬開關、軟開關、參數(shù)穩(wěn)壓、線性反饋穩(wěn)壓、磁放大器技術、數(shù)控調(diào)壓、PWM、SPWM、電磁兼容等等。

實際需求直接推動電源技術不斷發(fā)展和進步，為了自動檢測和顯示電流，并在過流、過壓等危害情況發(fā)生時具有自動保護功能和更高級的智能控制，具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護的電源技術漸成趨勢，檢測電流或電壓的傳感器便應運而生并在我國開始受到廣大電源設計者的青睞。

電流傳感器在變頻器控制中作為關健元器件對變頻器性能做重保障，目前市場上部分變頻器失效很多由電流傳感器損壞或使用不良造成。

下面介紹一下電流傳感器在變頻器中的運用:

一般配套電流傳感器的，有相應的供電電源±12V、±15V；調(diào)理電路構成電流采樣模塊，該模塊將三相定子電流轉(zhuǎn)化為基本的二進制代碼，提供電流的適時信息，完成電流環(huán)的調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)采用三個JCE模塊（部分變頻器產(chǎn)家也用二只，第三只通過算法完成）分別檢測a、b、c相電流。并通過采樣電阻將電流信息轉(zhuǎn)化為電壓信息，然后由變頻器的主控芯片中的AD變換模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。再經(jīng)過數(shù)字濾波和定標處理，為電流環(huán)調(diào)節(jié)提供電流反饋信息。檢測電路的硬件原理圖如下所示：

JCE電流傳感器將電流信息轉(zhuǎn)化為電壓信息，此外還要將LEM檢測回來的信號轉(zhuǎn)化為適合控制芯片的電壓范圍，首先，將電壓信號變換為對稱的正負電壓，然后提供相應的偏移，轉(zhuǎn)化到適合控制芯片的電壓范圍。JCE對a、b、c三相電流均采樣，經(jīng)檢測模塊后存放在相應的寄存器中供主控系統(tǒng)采用。

一般采用三線制，電機定子三相電流和等于零，LEM元件對a、b、c三相電流均采樣，經(jīng)檢測模塊后的轉(zhuǎn)換結果作為檢測三相電流不平衡率的依據(jù)；另外，在逆變器切斷輸出后可通過LEM元件對a、b、c三相電流流動情況進行檢測，以判斷功率模塊是否可靠關斷，消除安全隱患。

在應用中，JCE傳感器體現(xiàn)其極多特點：

過載能力強：當原邊電流超載時，可以自動保護，即使過載電流為額定值的二十倍時傳感器也不會損壞；

原邊與副邊之間的電容量是很弱的，在很多應用*模電壓的各種影響可忽略；

靈敏度高：能區(qū)分在高分量上的弱小信號，如在幾百安培的直流上能區(qū)分幾毫安的交流分量；

可靠性高：失效率λ＝0.43×10-6/h；抗外磁場能力強：經(jīng)實驗在距離傳感器5～250px處的一個兩倍工作電流所產(chǎn)生的磁場干擾而引起自身的誤差≤0.5%。

它可以測量任意波形的電流，如直流、交流、脈沖波形等，甚至可測出瞬態(tài)峰值；

原邊電路與副邊電路之間完全高度絕緣，絕緣耐壓一般3～6kV，特殊要求可達到6～50kV；

測量精度高：在工作溫度范圍內(nèi)精度優(yōu)于10%，該精度適用于任何波形的測量；

線性度好：優(yōu)于0.5%；

動態(tài)性能好：響應時間小于1μs，跟蹤速度di/dt高于50A/μs；

工作頻帶寬：在0（直流）～100kHZ范圍內(nèi)精度能達到1%，0～5kHZ范圍內(nèi)精度提高到0.5%；