生塑丛壹】!!⑨午I一LEM电流电压传感器模块及其应用黑龙江省专利局薹萱里璺．，明丁f。‘。。擒要奉文介绍1LEM电流电压传感器模块LEM模块的工作原理是磁场平衡式的。即的_L作原理、性能和特点；给出7LEM模块在主电流回路所产生的磁场。通过一个次级线圈应用中的基奉参数的确定方法．并说明7它在的电流所产生的磁场进行补偿．使霍尔器件始电力工频谐波分析仪中的应用情况}指出：LEM终处于检测零磁通的工作状态。其具体工作过模块是一种太有用途的电力电子器件程为：当主回路有一大电流，流过时，在导体~miJ-I些壁些墨查兰塾堕盗坌塑丛周围产生一个强磁场．这一磁场被聚磁环聚集．并作用于霍尔器件，使其有一个信号输出．这一LEM电流电压传感器模块是瑞士LEM公信号经放大器A放大，输入到功率放大器中．司推出的电力电子器件，它可进行直流、交流、这时相应的功率管的导通压降改变，从而获得脉动电流(电压)的测量LEM模块由于具有一一个补偿电流，；由于，流过多匝绕组．使多系列优点，因而在电力电子技术的许多领域得匝导线产生一磁场；而与主电流，所产到了广泛的应用。生的磁场H相反，因而补偿了原来的磁场．使一、LEM模块的工作原理霍尔器件输出的信号逐渐减小．最后当，与匝LEM模块是一种有源电子互感器．它的突数相乘所产生的磁场与，所产生的磁场相等出优点在于把普通互感器与霍尔器件、电子电时，，不再增加．这时霍尔器件就达到了零磁通路有机地结合起来。既发挥-r普通互感器测量检测作用。范围大的优势，又利用了电子电路反应速度快上述平衡过程是在非常短的时间内完成的长处图1为LEM模块的原理图。LEM模块的，其所需时间在llas之内这是一个动态平衡由原边电路、聚磁环、位于空隙中的霍尔器件磁过程．即主电路电流，的任何变化都会破坏这路、次级线斟、放大电路等组成。一平衡磁场．而一旦磁场失去平衡，霍尔器件就LE2vl—f～会有信号输出．经放大器放大后．立即有相应的电流流过次级线圈进行补偿因此从宏观上看．次级补偿电流的安匝数在任何时间都与主电流的安匝数一样，即NPfP+NRIR一0或I，：一{Ⅳ，l式中：原级匝数肌：次级匝数，：原级电流，：次级电流从式(1)可见．只要知道了_Ⅳ“帆，并测得，．就可以求得主电流，的大小圈I在实际应用LEM模块时，我们是通过测量·41·电阻‰上的电压}’来问接求出^的(，—行处理与分析(V一1～10V)。‰)。从而得到电流f(6)LEM模块尺寸小．重量轻．易于安装，从上分析过程可看出，为了使霍尔器例如：LA25一NPLEM电流模块．额定电流^件始终处于检测零磁通的工作状态．次级线圈为25A(有效值)．体积为29．2×26×15．9必须提供足够的安匝，以补偿原级线圈所产生(ram)，重量仅为l8克可直接安装在E口刷电路的磁势。实际上．在原级匝数Ⅳ、次级匝数_Ⅳ板上。一定的情况下．次级电流的撮大值f一即决定(7)LEM模块安装在系统中不会带来插入了原级电流(被测电流)的最大值，⋯由下损耗。式表达：(8)可靠性高：失效率为03×10-8／小时。一二(2)(9)LEM模块可承受电源电压极性接反。～一_一函“三、LEM模块的应用式中：外接电源电压1．LEM模块应用中的基本参数的确定F-c~8：模块内功率管的饱和压降，一≤3V．(1)LEM电流模块基本参数的确定一股一0．5V对于LEM电流模块．在型号选定之后．在且：疣级线圈电阻(或称付边电阻、内部电应用中要确定的基本参数就是外接的测量电阻阻)‰及电源电压。一般地，由用户提供R：外接测量电阻(即是事先选好的)，这样要确定的参数就只二、LEM模块主要性能指标与特点剩下R了。1．主要性能指标例l：用户要测量的电流的特性为：额定电(1)测量精度：优于1ד(为原级额流，±25A(有效值，连续的j壤大电流峰值定电流)。一，±50A．可用电源V±12V(±l0)。用(2)响应时间；小于ls。户要求．当，：25A时，在颡j量电阻上得到(3)跟踪速度di／dt：不低于50A／us．若原边的测量电压F一5V。问：应选用什么型号的与付边耦台最佳时．可达100A／us。LEM模块?R,u?用户的要求能否得刊满足?(4)频率响应：在O～100kHz范围内误差小选择型号的原则一般差根据被测电流的额于1．在0～5kHz范围内误差小于0．5。定值束进行。因此，我们选用LA25-NP，其额(5)测量范围：LEM模块为系列产品，电流定电流一25A(有效值)；匝比：N=1：测量可达50kA．电压测量可达6400V1000；月一100f~(这些参数都是