@奇侠 我什么都不知道[s:2]其实我也不清楚，个人认为互感器没必要屏蔽，屏蔽了估计有损耗吧[s:10]
64900
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%7B%22isEditMode%22%3Afalse%7D
DRSSTC中的电流互感器——一个必须提出来的问题
自从第一只模块烧毁后，这个问题就一直困扰着我。最近看了一些网上的资料，也没看出什么头绪，先把问题罗列出来，请大神们指点迷津哦。
1、如何选用磁芯。这里所说的选用，是指两个方面——材料、体积。材料不用多说，这是高频互感器，用锰锌铁氧体算是合适的。
那么体积呢？一次侧电流可以达到800A以上，磁芯会饱和吗？能否在二次侧获得按照匝比变化的波形？
二次侧的波形怎样才算正常？如果出现平顶，还能起到保护作用吗？
2、如何绕制二次线圈。为什么一定要使用两只磁环？仅仅是因为每个环上只绕33匝很方便？
假如磁环体积允许，在一只上面绕1089匝可以吗？
如果真的这样做了，线圈层与层之间会不会因电压过高跳火？我有一次观察到了跳火。
3、一次侧怎样绕制。通常的做法是将全桥槽路导线直接穿入磁环孔中，这样算一圈还是半圈？误差大吗？这可是“差之毫厘谬以千里”哦。
4、互感器的屏蔽。要不要对它做屏蔽？我们的驱动电路是装在底座下面的，距离放电顶端很近，电弧产生的强电磁波是否导致互感器及保护电路产生误动作？
1、如何选用磁芯。这里所说的选用，是指两个方面——材料、体积。材料不用多说，这是高频互感器，用锰锌铁氧体算是合适的。
那么体积呢？一次侧电流可以达到800A以上，磁芯会饱和吗？能否在二次侧获得按照匝比变化的波形？
二次侧的波形怎样才算正常？如果出现平顶，还能起到保护作用吗？
2、如何绕制二次线圈。为什么一定要使用两只磁环？仅仅是因为每个环上只绕33匝很方便？
假如磁环体积允许，在一只上面绕1089匝可以吗？
如果真的这样做了，线圈层与层之间会不会因电压过高跳火？我有一次观察到了跳火。
3、一次侧怎样绕制。通常的做法是将全桥槽路导线直接穿入磁环孔中，这样算一圈还是半圈？误差大吗？这可是“差之毫厘谬以千里”哦。
4、互感器的屏蔽。要不要对它做屏蔽？我们的驱动电路是装在底座下面的，距离放电顶端很近，电弧产生的强电磁波是否导致互感器及保护电路产生误动作？
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1.锰锌铁氧体有很多种的。 反馈波形应该是正弦波（整形前）。 磁饱和的概念没搞清楚。
2.使用两只磁环的确是为了方便。
3.算1匝
4.无需屏蔽。 反馈输出到驱动板的距离越短越好。 传输线最好是同轴。
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RE: DRSSTC中的电流互感器——一个必须提出来的问题
496464505 发表于 2014-4-24 07:54
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/64576
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX ...
LZ提出的疑问是电流互感器的疑问，而不是驱动后级的GDT
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Techfirst 发表于 2014-4-24 08:14
1.锰锌铁氧体有很多种的。 反馈波形应该是正弦波（整形前）。 磁饱和的概念没搞清楚。
2.使用两只磁 ...
使用两只磁环的确是为了方便，这在steve的网站中得到了证明。他的某一篇文章中有一款TC，在照片中显示了使用一只磁环制作的互感器。
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kcltxinshou 发表于 2014-4-25 00:07
使用两只磁环的确是为了方便，这在steve的网站中得到了证明。他的某一篇文章中有一款TC，在照片中显示了 ...
我先回答其中一个问题吧，关于CT能不能用一个磁环的问题。
为了简单明了的说明问题，在这里我做了一小实验。
我选用了高压局产品中的BingZi电流互感器，这是单个磁环的互感器，上面的线圈匝数正好1000匝。
我使用一个信号源来产生正弦波模拟初级电流的波形，并使用了一些合适的手段使得通过这个电流
互感器的电流有效。这是我在电流互感器的输出端测到的波形。黄色为通过电流互感器的电流波形，
蓝色是我在电流互感器的输出端测出的电压波形。
可以看到这两个波形相差的相位为86.2°。按照楞次定律来说，波形相差应该是90°。可能是因为仪器
等的原因导致最后测出来的结果不准确。但是这并不影响问题的关键。
我们希望DRSSTC的驱动板输出的波形与输入的波形相位相差0°，但是这是无法做到的。我拿我的驱
动板进行了测试，延时200多ns。相位相差了几度这样。
这样就会导致了功率部分不能够很好的对电流达到完美的过零开关，带了一丢丢小瑕疵。好了，扯上
这一个就是为了说明，驱动板的输入波形与输出波形的相位差的重要性。但是我们可以在上面的实验
看到，单用一个磁环，会导致通过电流互感器的电流与电流互感器输出的电压相位相差90°。这时候再
将这个电压输入驱动板，就会导致驱动板的输出驱动信号与初级电流的波形相位相差了90°。这对功率
部分产生了很要命的影响，导致电流谐振在最大值的时候管子开启或者关断，这对管子的冲击非常大。
导致传说中的管子or模块 boom~
而使用两个磁环的意义在于，电压相位与电流相位变成了180°，这样我们只需要使用一个非门反相即可
将信号还原，匹配上初级电流达到功率管过零点关断，大大减少了功率管的开关损耗，也保护的功率管。
以上是一些个人的思考，并不完全是正确的，甚至是全错的。欢迎大家一起讨论。
感谢：高压局所有成员。
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kcltxinshou 发表于 2014-4-25 00:07
使用两只磁环的确是为了方便，这在steve的网站中得到了证明。他的某一篇文章中有一款TC，在照片中显示了 ...
oh~补充一点，经过上面的分析，似乎单个磁环的电流互感器并不适用做TC，是不是在TC上一无是处了呢。OCD里边，这个东西可以很好的展现其能力，由于其线圈匝数确定，而作为OCD的电流互感器的输出是经过一个全桥整流并通过电阻变成电压进入LM311进行比较。这时候OCD的电流互感器就不需要考虑相位的问题了。同时由于其匝数确定，则初级电流就可以更加精确的控制。
从性价比上来说，这种电流互感器价格昂贵，26大洋一个。和用两个磁环的33+33匝数绕制的相比非常划不来。所以，对此只能说：任君挑选[s:12]
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奇侠 发表于 2014-4-25 01:14
我先回答其中一个问题吧，关于CT能不能用一个磁环的问题。
为了简单明了的说明问题，在这里我做了一小实 ...
认为很有道理。用事实检验，很有说服力！
还有问题：
1、就一只磁环来说，在误差允许的范围内，输出电压和输入电流相位差90°——这是在信号为正弦波的情况下。
那么，对GDT这样的变压器来说，信号传输的波形又是怎样的呢？有没有相位差？（表示没有像样的示波器[s:10]。等有了示波器，在测一测两只磁环输出电压是否正如您所说的那样，刚好相差180°。）
2、您说“并使用了一些合适的手段使得通过这个电流互感器的电流有效”，这是怎么做的？难道不是简单地将信号线如同初级穿过互感器？
3、照片中的互感器的外壳是否是屏蔽？
4、如果使用两只磁环，相位的问题得到了解决，但每只磁环上圈数太少，漏感会不会较大？
然后再讨论一下磁环大小的问题。
您用的信号源，其峰值应该不是很大，不用考虑磁环饱和的问题。如果电流峰值很大，输出电压波形顶部会不会削平？这样的话，就无法检测到峰值电流了。
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奇侠 发表于 2014-4-25 01:14
我先回答其中一个问题吧，关于CT能不能用一个磁环的问题。
为了简单明了的说明问题，在这里我做了一小实 ...
查了一下才知道，示波器非常不错哦，价格也很高，买不起啊！
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奇侠 发表于 2014-4-25 01:20
oh~补充一点，经过上面的分析，似乎单个磁环的电流互感器并不适用做TC，是不是在TC上一无是处了呢。OCD里 ...
这种互感器在淘宝上有吗？是不是那里所说的高频电流互感器？体积不是很大哦。
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奇侠 发表于 2014-4-25 01:14
我先回答其中一个问题吧，关于CT能不能用一个磁环的问题。
为了简单明了的说明问题，在这里我做了一小实 ...
看看这两张照片：
1、我一直想知道左下角似乎是PCB做成的小盒子里到底装的是什么？是光纤头和互感器吗？
2、这张照片中出现了使用一只磁环的互感器，应该是过流保护的。
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496464505 发表于 2014-4-24 07:54
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/64576
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX ...
关于GDT的制作，我个人认为ehco的那篇文章更有说服力。
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kcltxinshou 发表于 2014-4-25 02:05
看看这两张照片：
1、我一直想知道左下角似乎是PCB做成的小盒子里到底装的是什么？是光纤头和互感器吗？ ...
1.光纤接收部分
2.那个应该是GDT，下图中用黑色热缩管裹起来的才是互感器，从外观轮廓看很明显用了两个磁环
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kcltxinshou 发表于 2014-4-25 02:06
关于GDT的制作，我个人认为ehco的那篇文章更有说服力。
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/50717
个人认为有什么用呢， 客观真理才是事实。
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奇侠 发表于 2014-4-25 01:14
我先回答其中一个问题吧，关于CT能不能用一个磁环的问题。
为了简单明了的说明问题，在这里我做了一小实 ...
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/50579
23楼 ，24 楼。
这里ehco说的整体取样是怎样的呢？
I should also mention a bit about current transformers. I read a paper that basically said, for RF use, cascaded (1 CT feeds the next CT) CTs are better than a single CT with lots of turns on it. This makes life much easier! For my DRSSTC-1 using primary feedback i use 2 cascaded CTs, each a 1:33 ratio. I use an identical set of CTs for the over current detection. It seems to work great. One other bit of crucial information. Terminate the CTs (either it be the diodes on the feedback CT or the resistor on the OC CT) as close to the board as possible (i mount the resistors/diodes right on the PCB). This greatly helps reject noise on both circuits.
这是steve的原话。 他说的使用两个CT是为了方便。
以往的经验中发现， 使用一个CT比两个更容易起振，这是什么原因？
steve 的DR0.5中 ，用的是一个磁环， 但是是次级反馈， 是不是因为初级和次级的相位差，所以用一个磁环 ，反馈回来的信号就是刚刚好的？ 如果是这样的话， 次级反馈的TC就应该使用一个磁环？ 或者是DR0.5的设计有问题？
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初级反馈用俩个磁环，一级磁环已经将电压超前于电流90度，然后经过二级磁环再将电压超前90度，也就是反相了~~
次级反馈用一个磁环，因为次级已经将电压超前于电流90度（想象次级充当了第一级磁环），在经过一个磁环将电压超前90度，刚好也是反相了~
（以上分析针对理想情况，不考虑实际电路的延时）
次级反馈用一个磁环，因为次级已经将电压超前于电流90度（想象次级充当了第一级磁环），在经过一个磁环将电压超前90度，刚好也是反相了~
（以上分析针对理想情况，不考虑实际电路的延时）
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Techfirst 发表于 2014-4-25 05:28
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/50717&highlight=%D2%B2%CC%B8&_dsign=3f4907f9
...
您的文章中说道：“峰值电流很大，但是平均电流非常小， 所以按照平均电流设计出的GDT，体积小， 效率高。”
您承认了“峰值电流很大”这个事实，但却拿平均电流来计算，为何？
峰值电流持续的时间虽短，但这一短暂过程却极其重要。GDT次级线圈能否在这极短的时间内为后级电路提供很大的峰值电流——决定了栅极能否迅速开通或关断——同时决定于磁芯能否产生足够的磁通密度。
这就要求磁芯有足够大的体积。
所以本人认为，小小的磁环压力很大哦。
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kcltxinshou 发表于 2014-4-25 17:45
您的文章中说道：“峰值电流很大，但是平均电流非常小， 所以按照平均电流设计出的GDT，体积小， 效率高 ...
反馈磁环那个我很早就考虑过了，只是没条件实验，得不出结论。
现在看来上面的是对的。
关于GDT，我有空会用实验说明的。[s:12]可以看一下大功率感应加热的GDT参考参考
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kcltxinshou 发表于 2014-4-25 02:05
看看这两张照片：
1、我一直想知道左下角似乎是PCB做成的小盒子里到底装的是什么？是光纤头和互感器吗？ ...
大哥，那是GDT。。。。。。互感器是右下角热缩管包住的那个。。。。。。
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1.貌似没见到互感器遇到过饱和的问题吧，至于信号反馈的互感器，只是传递波形的，还要有施密特整形，波形失真没多大问题吧
2.貌似是有相位差的问题，两个是为了把相位反相然后再过一个施密特反相器就正好了（不考虑延时，在功率大时延时还是有影响的，Stave的新版就用了电感移相），记得在次级反馈的TC里见过只用一个磁环的
当然很大一个原因也是为了方便，在一个磁环上绕1K匝，又麻烦，浪费磁环，绝缘也是个问题
3.算一圈吧，记得磁环只要通过窗口就算一圈
4.应该不需要屏蔽，磁环的磁路是封闭的，接收到的干扰不大吧
2.貌似是有相位差的问题，两个是为了把相位反相然后再过一个施密特反相器就正好了（不考虑延时，在功率大时延时还是有影响的，Stave的新版就用了电感移相），记得在次级反馈的TC里见过只用一个磁环的
当然很大一个原因也是为了方便，在一个磁环上绕1K匝，又麻烦，浪费磁环，绝缘也是个问题
3.算一圈吧，记得磁环只要通过窗口就算一圈
4.应该不需要屏蔽，磁环的磁路是封闭的，接收到的干扰不大吧
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kcltxinshou 发表于 2014-4-25 01:38
认为很有道理。用事实检验，很有说服力！
还有问题：
1、就一只磁环来说，在误差允许的范围内，输出电 ...
1.我做的小实验是为了证明电流与电压的相位差，但是对于电压与电压的相位。我记得变压器里边有一个名词叫同名端。所谓的同名端就是电压同升同降。GDT属于驱动变压器，依次类推，理想的GDT的输出相位差应该是0°or180°。所以在GDT上不必过于考虑相位差的问题。
2.如果只是按照您说的简单地将信号线如同初级穿过互感器，信号线的电阻非常小，几乎没有，而信号源内部是有内阻的，互感器中间仅仅有一匝的线圈，其交流阻抗也非常非常的小。这样是没法在互感器的输出测到波形的。所以我这个所谓的合适的手段也就是把通过互感器中间的线改成一个100Ω的电阻，我们知道电阻两端的电压波形即通过其的电流波形。所以观测这个电阻两端的额电压波形也就知道了通过互感器的电流波形。而电阻起到一个分压作用，这时候就能在互感器的输出端测到波形了。
3.照片中的互感器外壳是塑料的，至于内部有没有屏蔽，并没有砸开研究过。毕竟一个互感器挺贵的，砸了心疼啊[s:12]
4.这也是一个需要研究的问题，我的双磁环互感器在宿舍，没带到实验室。没法进行测量，实在抱歉。
5.您提到磁环的大小问题，我想换一个方向来回答。做大型TC的时候，初级与功率部分的连接线肯定是很粗的，这样电流互感器中间的孔径肯定不会小到哪里去，这样就使得在配置电流互感器的时候选择磁环得选择比较大的。大的磁环这样正好回避了小磁环饱和的问题。这样回答的确很无赖= =[s:9]好了，言归正传，等有空了去图书馆找个书看看算一算磁环的饱和电流再回答这个问题吧。
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奇侠 发表于 2014-4-25 23:58
1.我做的小实验是为了证明电流与电压的相位差，但是对于电压与电压的相位。我记得变压器里边有一个名词叫 ...
对于您串联一只电阻的方法，是否与steve1.3b电路中的用法在原理上相同呢？如下图中的R11。而与之并联的两只10u电容有什么作用？这是一种什么形式的电路？
在看ehco的电路，如下图。从MOS图腾输出端至GDT初级之间有四只电容并联，但没有电阻，为何？
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kcltxinshou 发表于 2014-4-26 00:33
对于您串联一只电阻的方法，是否与steve1.3b电路中的用法在原理上相同呢？如下图中的R11。而与之并联的两 ...
抱歉，可能是我表述不清出。我测试的是电流互感器，也就是CT，并不是GDT。
回答您图中的问题。
1.C11和C14起到隔直的作用，使得GDT不容易饱和。而R11则是起到改善GDT的高频性能作用。
2.并联的这四只电容也是做隔直作用，至于为何没有并联电阻。这个可以去问问ehco大神。
这个隔直电容是按照实际情况进行取值的。做TC我一般是用5uf的隔直电容，山猫也用过20uF的隔直电容，具体情况具体分析。
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kcltxinshou 发表于 2014-4-26 00:33
对于您串联一只电阻的方法，是否与steve1.3b电路中的用法在原理上相同呢？如下图中的R11。而与之并联的两 ...
这个电阻是消除振荡（吸收振荡？）， 因为steve的电路设计 ， 关闭后隔直电容和GDT还能形成回路， 不加这个电阻， 隔直电容和GDT漏感谐振。
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奇侠 发表于 2014-4-26 00:44
抱歉，可能是我表述不清出。我测试的是电流互感器，也就是CT，并不是GDT。
回答您图中的问题。
1.C11和 ...
20uf的电容好大个，电路板上怎么放的下啊？大家都用的什么电容呢？
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kcltxinshou 发表于 2014-4-26 00:33
对于您串联一只电阻的方法，是否与steve1.3b电路中的用法在原理上相同呢？如下图中的R11。而与之并联的两 ...
你把ehco的整个电路图看完了在比较，接法都不一样呢，他的接法是上面组的正压，下面组的负压你可以理解为=24V到0V在到-24V[s:12]steve1.3b电路的2组一起到GDT上正下负，直接是+24V到0V，至于各种的好处有兴趣可以去做实验，[s:101]
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关键是
你电流采样最后是人工调整保护值
就算你互感器输入输入稍微差一点但是比例是不变的
你电流采样最后是人工调整保护值
就算你互感器输入输入稍微差一点但是比例是不变的
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496464505 发表于 2014-4-27 07:57
你把ehco的整个电路图看完了在比较，接法都不一样呢，他的接法是上面组的正压，下面组的负压你可以理解为 ...
通过这几天的学习，发现ehco的电路，不能被简单地复制而用在任何款型的TC中。主要问题有这几个：
1、自举电路中的自举电容，材质与容量。
ehco使用了105/100V的CBB电容，估计是CBB21或22，因为这是可以用在高频中的。为何没有使用体积超小的独石电容呢？在网上有人回答“独石电容（包括其它的实质电容）对电荷有吸附的作用，即把充了电的电容短路放电后，过一段时间后，电容两端又会有电压出现，这在精密的积分电路中是不容许的，而CBB电容则没有此现象”。因此，在这里使用CBB，是否为了可以迅速将栅极电荷抽干？
容量是否在任何情况下都选择105呢？对这个自举电容，在电源网上有人提到过。该电容直接为栅极充电，倘若它比栅极电容小或者近似相等，那么在充电时它两端的电压就会出现大幅度波动，因此一般取大于10倍Ciss。
ehco使用的是IKW50N60T或2MI50F-050
手册中显示了这两种管子的Ciss都是比较小的，如果选择105的容量，已经达到100倍以上了，可以保证为栅极很好地供电。
我用的是2MBI300N-060
![V5_E[]LZ)G]YGA3$~O7)]%N.jpg](https://img.kechuang.org:81/r/217171?c=resource)
可以看出，栅极电容19800pF，是很大的，若采用105容量，只有50倍而已，因此是不是选的更大才好呢？（在体积不限的情况下，难道容量越大越好？[s:233] ）
2、MOS图腾输出后的隔直电容。
观察ehco的电路，自举电容选择了105，隔直电容容量为0.47*4=1.88uf，为自举电容的近两倍。而且，在这里他仍然使用了CBB电容。
3、RG的阻值选取。
在网上有许多关于栅极驱动电路的设计，大都提到了这个电阻（没学过电子，看不太懂啊[s:233] ）。在这里，主要来看看ehco的电路。
那两种管子的数据见上面的图片。内部栅极电阻为7欧、5欧。但他将管子本身的栅极电阻忽略了，为何呢？是否因为很小？
而我使用的管子也可以从上面的图片中看出，为6.8欧，基本接近。因此这个电阻的选择就直接照搬ehco的啦[s:233]
4、快恢复二极管。
ehco使用了FR207。但他在计算峰值电流时是这样写的（也见上图）。其值已大于207的额定电流。但207的数据显示
![P9BUV]V~(`U1]I]I[CEZI~G.jpg](https://img.kechuang.org:81/r/217173?c=resource)
可承受的浪涌电流最大60A。那么可承受的时间有多长呢？在IGBT开通时，峰值电流会不会将其损坏？
如果选择大一点的307，体积就很大了，不利于安装啊。
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kcltxinshou 发表于 2014-4-25 17:45
您的文章中说道：“峰值电流很大，但是平均电流非常小， 所以按照平均电流设计出的GDT，体积小， 效率高 ...
你搞错概念了，“磁通密度”不是电流产生的，是线圈上的电压和持续的时间的乘积产生的。。
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hanbreen 发表于 2014-4-28 21:43
你搞错概念了，“磁通密度”不是电流产生的，是线圈上的电压和持续的时间的乘积产生的。。
但是，从作者表达的因果关系中看，他似乎认为磁通密度就是电流产生的。
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kcltxinshou 发表于 2014-4-28 22:32
但是，从作者表达的因果关系中看，他似乎认为磁通密度就是电流产生的。
你不要在一直纠结电流和磁饱和的关系了，在最基础的《电磁学》里就有答案。
hanbreen大神也给出了答案
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我记得电流互感器次级是基本短路状态的呀，不允许开路的，我试过用铁氧体磁芯（Ae忘了），初级1匝，次级100匝，次级直接短接，次级电流通过一个小量程的电流探棒检测，在初级电流50A左右，可以看到初次级的电流波形基本不存在相位差的，刚好100倍的关系。我测试过4000A左右的电流，次级电流波形未发现削顶，应该没有饱和。
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1027lone 发表于 2014-6-20 19:14
我记得电流互感器次级是基本短路状态的呀，不允许开路的，我试过用铁氧体磁芯（Ae忘了），初级1匝，次级100 ...
1、这磁芯大致尺寸？
2、这4000A的初级电流是怎样测得的？
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kcltxinshou 发表于 2014-6-20 23:49
1、这磁芯大致尺寸？
2、这4000A的初级电流是怎样测得的？
今天找了下：
1：磁芯是PQ5035的，即50*35*32（mm），Ae为328mm^2；
2：4000A的电流是仪器显示的，当时是在进行雷击测试。
下面是在初级电流为几十A下测试的初次级波形，初次级均使用同一型号电流探棒测得（初级电流基本达到量程极限）。
绿色为初级电流，紫色为次级电流。
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kcltxinshou
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