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    2. 技術文章

      交流傳感器在電路感應高壓直流總線中的應用


      交流傳感器在電路感應高壓直流總線中的應用


      一般來說,交流電力線傳感器要使用比較器。我設計了一個成本盡可能低的電源,要求自供電、使用過孔元件,而且要占一個小型雙面印刷電路版上盡量少的面積。因此,我開發的交流傳感器盡可能簡單。設計的電路感應高壓直流總線(見圖)。在正常工作情況下,AC_OK信號為低電平,交流到達90V時,該信號變高。

       

       

      R1和D1產生5.1V偏壓,該偏壓使本電路可以自供電。為了盡量降低R1上的功耗,選擇其他電阻,使電流*小。U2為LM431BCZ,用作參考和比較器。Q1和R7用來產生滯后,避免在分界點附近振動。由于關斷后LM431仍拉電流,所以使用Q1的基極電流驅動U1,保證U1中沒有 電流流過。C1將可能影響U1的噪聲濾除。R4和R6感測電源的直流總線。使用兩個電阻,使耗散達到1/4瓦。

      在分界點附近,流過R8的電流為:2.5 V/R8=531 μA因為在到達分界點時Q1導通,(5.1 V - 2.5 V)×R7=56 μA因此,R4和R6必須滿足:531 ?A 56 ?A=475 μA將R4和R6的值代入,(560 kΩ)× 475 μA=266 V因為電源使用了一個電壓倍增器,所以分界點為交流94V。即:(2×√2)×94=266因為Q1的基極電流只有約900?A,而U1的電流傳輸比為*小100%,因此光耦的輸出不應超過900μA。由于光耦的電流傳 輸比可能隨時間而變壞,所以應該降額。

      注意直流總線上的紋波受負載和電容的影響。因此,*終電阻值的大小要根據測試情況選擇。同時,在本應用中,U2元件的選擇要考慮生產商的不同,這是因為偏壓電流低于器件的*低推薦值。本設計使用美國國家半導體公司(NSC)的LM431。


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