電流分流采樣裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電流分流采樣裝置。此裝置包括第一電感，由第一多股線路繞成，所述第一多股線路為N1＋N2股；第二電感，包括第一繞組，由所述第一多股線路中N2股線路穿過所述第二電感的磁芯的中心和所述第一多股線路中N1股線路反向繞成，所述第一多股線路中N2股線路的匝數(shù)等于N1，所述第一多股線路中N1股線路的匝數(shù)等于N2，其中N1、N2為正整數(shù)；和電流傳感器，布置于適于測量通過所述第一多股線路中N1股線路的電流。
【專利說明】電流分流采樣裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電流分流采樣裝置，尤其是一種涉及高頻電流的分流采樣裝置。【背景技術(shù)】
[0002]在UPS、變頻器等電源設(shè)備中經(jīng)常需要對流過電感或電抗器的電流進(jìn)行監(jiān)測，以實(shí)現(xiàn)電流環(huán)的閉環(huán)控制和過流保護(hù)等功能。但是由于在大功率場合電流較大，為電流傳感器的選型和成本控制帶來困擾。目前的常用做法是利用電感自身的多股線路繞組進(jìn)行分流，然后檢測其中一股線路的電流來反推總電流大小。這樣可以降低電流檢測的成本和檢測裝置的體積。
[0003]但是在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，流過電感繞組的高頻電流并不像直流電流或低頻電流那樣按照股數(shù)比分配。這種現(xiàn)象為檢測帶來了一定的誤差，可能導(dǎo)致測試值偏大或偏小，這種誤差為控制系統(tǒng)和過流保護(hù)系統(tǒng)造成困擾。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，這主要是由繞組的漏感造成的，而漏感與其繞線結(jié)構(gòu)、工藝和磁芯都有一定關(guān)系，實(shí)踐中其一致性并不好控制。 [0004]圖1a是現(xiàn)有技術(shù)中的電流分流采樣裝置的一個例子。該電流分流采樣裝置包括一個功率電感，該功率電感包括磁芯和環(huán)繞其上的n+1股線路構(gòu)成的繞組。為了較容易地測量通過所述功率電感上的大電流，現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)想是，以較小的電流傳感器測量通過所述n+1股線路中單股線路的電流I2，然后據(jù)此推知通過所述n+1股線路中η股線路的電流I1為I2的η倍，最后得到通過所述功率電感上的電流Itl為I2的(1+η)倍。
[0005]然而，由于漏感和渦流的影響，以上設(shè)想不總是現(xiàn)實(shí)的。圖1b是對應(yīng)于圖1a中的電流分流采樣裝置的電路圖，根據(jù)電感分流機(jī)理可以導(dǎo)出:
【權(quán)利要求】
1.一種電流分流采樣裝置，包括: 第一電感，由第一多股線路繞成，所述第一多股線路為N1 + N2股； 第二電感，包括第一繞組，由所述第一多股線路中N2股線路穿過所述第二電感的磁芯的中心和所述第一多股線路中N1股線路反向繞成，所述第一多股線路中N2股線路的匝數(shù)等于N1，所述第一多股線路中N1股線路的匝數(shù)等于N2，其中NpN2為正整數(shù)；和電流傳感器，布置于適于測量通過所述第一多股線路中N1股線路的電流。
2.權(quán)利要求1中的電流分流采樣裝置，其中所述第二電感還包括第二繞組，由第二多股線路在所述第二電感的磁芯上繞成。
3.權(quán)利要求1或2中的電流分流采樣裝置，其中所述第二電感的磁芯的相對磁導(dǎo)率不低于100。
4.權(quán)利要求1或2中的電流分流采樣裝置，其中所述第二電感的磁芯為封閉磁芯。
5.權(quán)利要求1或2中的電流分流采樣裝置，其中所述第一多股線路中N2股線路的股數(shù)大于或等于所述第一多股線路中N1股線路的股數(shù)。
6.權(quán)利要求5中的電流分流采樣裝置，其中N1=U
7.一種估算通過權(quán)利要求1中的電流分流采樣裝置中所述第一電感的電流的方法，所述方法包括: 經(jīng)由所述電流傳感`器測量通過所述第二電感中所述第一多股線路中N1股線路的電流；和 計算通過所述第一電感的電流的近似值為通過所述第二電感中所述第一多股線路中


]\[N1股線路的電流的(1 + # )倍。
8.一種估算通過權(quán)利要求1中的電流分流采樣裝置中所述第一電感的電流的方法，其中N1=I,所述方法包括: 經(jīng)由所述電流傳感器測量通過所述第二電感中所述第一多股線路中一股線路的電流；和 計算通過所述第一電感的電流的近似值為通過所述第二電感中所述第一多股線路中一股線路的電流的(I+N2)倍。
9.一種測量通過權(quán)利要求2中的電流分流采樣裝置中所述第一電感的電流的方法，所述第二繞組由第二多股線路以N3匝繞成，N3為正整數(shù)，所述方法包括: 經(jīng)由所述電流傳感器測量通過所述第二電感中所述第一多股線路中N1股線路的電流，得到I2 ; 獲得所述第二繞組上的電阻值R和電壓值V，得到I3=V/R ;和 計算通過所述第一電感的電流為J2.0+j^.)—h.(-J-)。
10.一種測量通過權(quán)利要求2中的電流分流采樣裝置中所述第一電感的電流的方法，所述第二繞組由第二多股線路以N3匝繞成，N3為正整數(shù)，其中N1=I,所述方法包括: 經(jīng)由所述電流傳感器測量通過所述第二電感中所述第一多股線路中一股線路的電流，得到I2 ; 獲得所述第二繞組上的電阻值R和電壓值V，得到I3=V/R ;和計算通過所述第一電感 的電流為:12.(1+N2)-13.N3。
【文檔編號】G01R19/00GK103675401SQ201210350843
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月19日
【發(fā)明者】鄭慶杰, 陳為, 謝芳 申請人:伊頓公司