無(wú)源交流電流隔離傳感器應(yīng)用電路設(shè)計(jì)

   無(wú)源交流電流隔離傳感器CT9,CT12,CT20,CT30實(shí)際上是一種變流器，作用是將初級(jí)電流變換為次級(jí)電流，基本構(gòu)造如圖所示。

    初級(jí)線圈為1匝，從磁芯穿過(guò)，流過(guò)的電流為被測(cè)電流I1，次級(jí)線圈匝數(shù)為N2，輸出電流為I2=I1/N2 。次級(jí)輸出電流I2通過(guò)負(fù)載電阻RL流通后，在RL兩端產(chǎn)生的電壓是與被測(cè)電流I0成比例的電壓，對(duì)于同一個(gè)CT傳感器由RL值可以改變被測(cè)電流I0以及輸出電壓V0的靈敏度。

    無(wú)源交流電流隔離傳感器主要應(yīng)用是：1.檢測(cè)交流電流的有無(wú)，即用于加熱器斷線的檢測(cè)及負(fù)載的有無(wú)；2.得到與交流電流成比例的電壓輸出，即用作測(cè)量器的輸入傳感器；3.檢測(cè)欠電流或過(guò)電流的情況，即檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)載、工作機(jī)械的制品的加工狀況，4.驅(qū)動(dòng)繼電器并輸出報(bào)警信號(hào)等；5.檢測(cè)漏電流。

    無(wú)源交流電流隔離傳感器CT的應(yīng)用電路舉例說(shuō)明如下。

    1.檢測(cè)電流的直流/交流繼電器通/斷工作電路。

    其中，圖1是檢測(cè)電流的有無(wú)，使外接的直流繼電器J通/斷的電路實(shí)例，電路中，電流I1為0～0.3A繼電器J斷開(kāi)，電流I1為1～100A繼電器J接通。

圖2是交流繼電器的通/斷電路實(shí)例，電路中，I1為0～0.1A繼電器斷開(kāi)，電流I1為0.4A以上時(shí)繼電器接通。

圖3所示的是檢測(cè)過(guò)電流時(shí)切斷加熱器電源的電路，檢測(cè)電流大小可通過(guò)RP1進(jìn)行調(diào)整，若A1的輸入信號(hào)反相，即VD1的+接到A1的反向輸入端，就變成斷線報(bào)警電路。

圖4所示的是漏電流檢測(cè)電路實(shí)例。

2.無(wú)源交流電流隔離傳感器的基本應(yīng)用電路。

圖5為交流輸出放大電路，適用i=I0/N〈5mA，V0=-iRf，CT輸出電壓為0V，因此，適用于微小電流計(jì)。

圖6為交流輸出放大電路，適用i=I0/N〈5mA，e0=KI0RL/N，V0= e0Rf/Ri，CT用于寬范圍，因此，RL極小時(shí)非常有效。

 圖7為獲得直流輸出的電路，V0=0.9KI0RL/N，為了抵消二極管的正向壓降，RL必定接在直流側(cè)，希望采用正向壓降低的肖特基二極管。

 圖8 是采用運(yùn)放的整流電路，V0=0.9KI0RL/N，正半周時(shí)通過(guò)R1+R2流通，負(fù)半周時(shí)由A1進(jìn)行反轉(zhuǎn)整流（增益為-1），A2為高阻抗緩沖器，適用于動(dòng)態(tài)范圍為1：50左右。

圖9為采用運(yùn)放的理想整流電路，V0=0.9KI0RL/N，R1=R2=R3=R4=2R5，正半周時(shí)由A2將A1反轉(zhuǎn)輸出和e0相加得到輸出V0，負(fù)半周時(shí)A1輸出為0，用A2反轉(zhuǎn)輸出，-e0=V0。

圖10為由CT直接使繼電器動(dòng)作的電路，V0〉0.9KI0RL/N，式中，V0為繼電器動(dòng)作電壓，RL為繼電器線圈內(nèi)阻，I0過(guò)大時(shí)，要接（V0+10%）左右的VDW（不能超過(guò)VDW的允許損耗）。

圖11是用LED顯示電流有無(wú)的電路，在1.2mA〈（i=I0/N）〈（LED最大允許電流）的范圍內(nèi)使用，但I0最小時(shí)，選擇CT得到2.5V以上的開(kāi)路電壓。

圖12是微弱電流檢測(cè)電路，VD1采用硅二極管，VD2采用肖特基二極管，在最小電流時(shí)，應(yīng)選擇CT得到2.5V以上的開(kāi)路電壓。

3.圖13是無(wú)源交流隔離傳感器與DH4～20mA模擬串口模塊應(yīng)用實(shí)例:

  輸入AC電流，輸出DC4～20mA二線制遠(yuǎn)程遙測(cè)變送器電路：