电流互感器的设计实例

为磁性元件设计的最后一部分内容，我们将设计一个电流互感器。使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗。

电流互感器与一般的电压变压器的区别在什么地方呢?这个问题即使是资深的磁性元件设计人员也很难回答。基本的区别在于：变压器试图把电压从原边变换到副边，而电流互感器试图把电流从原边变换到副边。电流互感器的电压大小由负载决定。

我们通过一个实际的设计例子，可以更好地理解电流互感器的工作原理。

实用提示  除非一定要用，一般情况下不要使用规格小于36号线的导线。

现在我们来分析为什么不能用电压变压器来替代电流互感器?已经知道副边电压只有2V，因此原边电压为2V／200=100mV。如果输入直流电压为48V，那么电流互感器原边10mV电压对48V电压来说是微不足道的——那样你可以在副边得到50mA的电流，而对原边几乎没有什么影响。假设另一种情况(不现实的)，原边的输入直流电压只有5mV，那么互感器的原边不可能有10mV的电压，同时由于原边阻抗(如反射副边阻抗)也比较大，决定了副边根本不可能产生50mA的电流。即使整个5mV电压全部加在原边，副边也只能产生200×5mV=1V的电压：不能在转换电阻上产生足够的电压。因此，电压变压器只能用作变压器，不能用来检测电流。

从另外一个角度来看：虽然输入电源的电压为48V时，但是流过电流互感器电流的大小不是由原边的这个48V电压决定的，而是其他因素决定的。

电流互感器是有阻抗限制的电压变压器。

最后，我们来看一下电流互感器的误差情况怎么样?答案在于电流互感器的基本定义上：感应的是电流。

实用提示  电流互感中的二极管和副边绕组的电阻不会影响电流的测量，因为(只要阻抗不是无穷大)串联电路中电流处处相等，与串联的元件无关。

实际工作中，是不是使用肖特基二极管作为整流二极管是没有关系的：二极管的低通态电压只影响变压器，不会影响电流互感器。