基于单片机的电流监控报警系统文献综述

 2021-09-25 01:27:46

全文总字数:2823字

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一、设计背景及意义

1.1引言

随着电子技术的发展,现在大型电子设备仪器及配电电缆的数量也越来越多,并且设备精密程度也越来越高。与此同时,设备对于供电的要求也越来越高,稍有偏差可能就会使仪器受损。所以如何保证输入电流的稳定以及在电路故障时及时干涉挽救避免不必要的经济损失渐渐被人们所关注。

1.2电流检测

电流监控功能在电源管理、电磁阀控制和电机控制等许多应用中非常关键。在负载的高端监控电流,就可以实现精确的电流检测和诊断保护,防止对地(GND)短路。

电流测量技术具有极为广泛的应用,许多系统中都需要检测流入、流出电流的大小。例如,电流保护/电流监测设备、可编程电流源、线性/开关模式电源、以及需要掌握流入流出电流比例的充电器或电池电量计量器。由于很多应用是便携式的,因此电流检测电路还必须具有小体积、低功耗的特性。

1.3电流检测电路的实现

在电流环的控制电路中,电流放大器通常选择较大的增益,其好处是可以选择一个较小的

电阻来获得足够的检测电压,而检测电阻小损耗也小。电流检测电路的实现方法主要有两类:电阻检测(resistivesensing)和电流互感器(currentsensetransformer)检测。

当使用直接检测开关管的电流时还必须在检测电阻RS旁并联一个小RC滤波电路。因为当开关管断开时集电极电容放电,在电流检测电阻上产生瞬态电流尖峰,此尖峰的脉宽和幅值常足以使电流放大器锁定,从而使PWM电路出错。但是在实际电路设计时,特别在设计大功率、大电流电路时采用电阻检测的方法并不理想,因为检测电阻损耗大,达数瓦,甚至十几瓦;而且很难找到几百毫欧或几十毫欧那么小的电阻。实际上在大功率电路中实用的是电流互感器检测。电流互感器检测在保持良好波形的同时还具有较宽的带宽,电流互感器还提供了电气隔离,并且检测电流小损耗也小,检测电阻可选用稍大的值,如一二十欧的电阻。电流互感器将整个瞬态电流,包括直流分量耦合到副边的检测电阻上进行测量,但同时也要求电流脉冲每次过零时磁芯能正常复位,尤其在平均电流模式控制中,电流互感器检测更加适用,因为平均电流模式控制中被检测的脉冲电流在每个开关周期中都回零。

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