新型高频大功率开关电源的监测仪表解读
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新型高频大功率开关电源的监测仪表
前言
近年来高频大功率HNC模块型磁平衡
霍尔电流传感器的内部电路如图2所示,是由
集磁环和霍尔磁敏元件、差分运算放大器A和
由VP1与VP2组成的推挽功率放大输出及反馈
补偿三部分组成。
其测量电流范围为0~
600A,电流频率可达50kHz,线性度小于
±0.1,响应时间小于1μs,失调电压漂移为
±20mV,电源电压为±12V。
利用集磁环将初级电流I1产生的磁场收
集后,作用于霍尔元件并产生电压信号Ui加
至运算放大器A,经放大到后级由VP1与VP2组成的推挽功率放大,其输出的补偿电流Is流经补偿线圈N2。
而补偿线圈产生的磁场与初级电流I1产生的磁场方向相反,因而补偿了初级磁场,使霍尔输出电压逐步减少,直到初次级(补偿)相等,不再增大,检测头处在磁平衡状态下,此时N1·I1和N2·Is基本相等。
而模块检测头的输出为Vr,而Vr=Is·R,测量电阻R上的Vr为:
Vr=Is·R=0.99N1I1/N2
而输出幅度根据需要可从0~5.5V任意调节。
A/D转换与LED数字显示
以往的A/D模数转换与LED数字显示多采
用A/D模数转换电路再加上显示驱动器及LED
显示块的方法来实现,缺点是外围电路多、集
成度低。
本显示系统由MAX139/140与LED显
示块组成,电路见图1。
其优点是只需一块芯
片,无需外围显示驱动器电路。
因为
MAX139/140芯片除了本身是3位半A/D模数转
换器外,芯片带有显示驱动器和电荷泵倒相
器,倒相器可使芯片在+2.5~+7V单电源电压
下测量正、负输入电压。
MAX139/140的31脚与30脚为模拟信号输入,来自HNC模块3与4脚的输出信号电压,转换结果的最大值是±1999。
MAX139/140可以作高质量基准电压源,无须外接带基准二极管,用一只大于 0.1μF基准电容能大大减少带宽,最终消除噪声。
结束语
该新型模块式高频大电流数字面扳表经现场反复使用,对1500W高频大功率高
频>/bbs/index.asp?boardid=10>开关电源的高频负载电流进行了长期监测,表明设备性能可靠,精度符合技术指标。