图6 电流互感器组合使用合成电感电流
3 电流互感器的设计方法
根据原边电流i1大小、副边输出电压Um的要求确定电流互感器变比n；磁芯可选用初始磁导率大的铁氧体材料，大小根据磁路有效面积确定。可按式（3）选择
Ae=
（3）
式中：Ae为磁路有效截面积；
Um为电流互感器副边输出最大电压；
N为副边线圈匝数；
B为磁芯最大工作磁通，一般取为饱和磁通的1/2～1/3；
fs为原边脉冲电流频率。
Rs根据副边最大电压Um、电流IR求出，Rr取值要远大于Rs，可以是Rs的50～100倍，具体大小可根据实验结果调整。
4 实验结果
1）在Boost电路中采用自复位电流互感器检测 开 关 管 电 流 ， 提 供 给 控 制 电 路 电 流 反 馈 环 。 磁 芯 选 用 锰 锌 铁 氧 体 ， 磁 路 有 效 截 面 积0.25mm2， 变 比 100， 采 样 电 阻 3.9 Ω 。 开 关 频 率 20 kHz， 电 流 互 感 器 原 边 电 流 峰 值 3.6 A， 最 大 占 空 比 0.45。 实 验 波 形 如 图 7所 示 。
(a) 副 边 电 压um波 形
(b) 采 样 电 阻 电 压uR波 形
图7 实 验 波 形
2）在双极性SPWM逆变电路中，直流母线流过正负不对称的双极性电流脉冲，采用强迫复位电流互感器检测出来，提供给的过流、直通保护电路。磁芯选用锰锌铁氧体，磁芯截面积0.35mm2，变比100，采样电阻16Ω。开关频率20kHz，逆变输出正弦波频率50Hz，电流互感器原边电流峰值为3A，最大占空比0.95。一个开关周期内及一个工频周期内的实验波形分别如图8及图9所示。
(a) 副 边 电 压um波 形
(b) 采 样 电 阻 电 压uR波 形
图8 一 个 开 关 周 期 内 波 形
(a) 副 边 电 压um波 形
(b) 采 样 电 阻 电 压uR波 形
图 9 一 个 工 频 周 期 内 波 形
5 结语
本文分析了自复位、强迫复位电流互感器检测单极性直流脉冲时的工作过程，绘出了电路在一个脉冲周期内的波形，比较了各种电路磁芯复位的的特点，简单的介绍了电流互感器的设计方法。试验结果验证了分析的正确性。
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