第20卷第1期2004年1月文章编号：1005-006X(2004)01-0034-02电站系统工程PowerSystemEngineeringVol.20No.1Jan.,2004直流互感器在恒流源中的应用研究＊浙江水利水电专科学校李惠英赵新龙斯扬华摘要：介绍了直流互感器的工作原理及其在恒流源中的应用，着重分析比较了直流互感器和小电阻旁路法两种电流取样方法。关键词：直流互感器；恒流源；电流取样中图分类号：TM452+.92文献标识码：AApplicationandResearchofDCTransformerinConstantCurrentSourceLIHui-ying,ZHAOXin-long,SIYang-huaAbstract:TheprincipleanduseofDCtransformerintheconstantcurrentsourcearebrieflyintroduced,thetwocurrentsamplingmethodsbasedontheDCtransformerandthebypasssmallresistanceisanalyzedandcompared.Keywords:DCtransformer;constantcurrentsource;currentsampling1霍尔传感器与恒流源霍尔传感器是一种利用霍尔效应制成的磁敏元件，主要有开环型和闭环型两种类型，在电子、电力技术中被广泛应用于需要电磁隔离的场合。在电力系统中常使用霍尔传感器替代互感器，用于电能计量及为系统保护监控单元提供依据信号，这是因为与互感器相比，霍尔传感器具有突出的频率响应特性，动态适应范围宽，能测量更大的电流或电压。但是，霍尔传感器也存在输出温度漂移很大的缺点，常常需要外接一个稳定的恒流源来抑制温漂。晶体管并联式恒流源以其良好的特性常用于各种需要恒流源的电路中。IOV+（V+=RSIO）IBIC⇒IO（IO=Ii－IC）同理，当IO减小时有下述稳流过程：IOV+IBICIO⇒由上面分析可知，电路为一个闭环有差调节系统，反馈越深，调节作用越强，输出电流越稳定。其反馈深度决定于取样电阻RS，RS越大，反馈越深。为使RS的接入不致对负载造成过大影响，RS不宜取大；但也不能过小，过小电流调节作用差，会使输出电流稳定性变差。因此小电阻旁路进行电流取样的小电阻，其实是一个并不太小的电阻，其产生的热量与通过电流的平方成正比。因此虽然旁路技术进行电流取样经济可靠，但自热问题会使恒流源温度稳定性变差，从而限制了其在大电流恒流源中的应用。2小电阻旁路晶体管并联恒流源2.1电路原理图（见图1）2.2稳流原理反映输出电流IO变化的取样信号V+（反馈电压）与基准电压V-比较，产生的差值电压经A比较放大后，控制调整管T的集电极电流IC，从而抑制IO的变化。例如，若外电或负载变化引起IO增大，则V+增加，由于A为同相输入，使净输入信号增加，经A放大后，使T注入电流IB增大，从而调整管IC增大，使输出电流IO减少，达到稳定输出电流的目的。上述稳流过程的流程图如下：收稿日期:2003-04-24李惠英（1971-），女，讲师。机电系，310016*浙江省水利厅《新型隔离互感器开发与应用》课题资助(KJHT0210)3直流互感器在并联式恒流源中的应用3.1直流互感器简介3.1.1直流互感器原理图（见图2）直流互感器由2个铁芯及4个绕组构成，互感器的铁芯A和B是用高导磁系数的铁磁性物质制成的，其尺寸完全一致。两铁芯一次侧彼此串联，直流电流通过一次侧，二次侧可以串联，也可以并联，并通过桥式整流器接到辅助交流电源上。二次侧的工作原理为：在辅助交流i2的一个半周期内，铁芯A内磁通的交流分量与一次侧直流所产生的磁通反方向，而在铁芯B内，这两部分磁通方向相同；在另一个半周期内，铁芯A中两部分磁通变为同相，而铁芯B中，两部分磁通变为反相。3.1.2直流互感器工作原理饱和电抗器的直流控制线圈成为直流互感器的一次线圈，交流工作线圈成为二次线圈。实质上直流互感器的原理是当铁芯被交直流线圈同时激励时，直流电流的大小引起铁芯饱和程度的改变，使交流线圈的电抗大小发生变化，交流电流及串在回路中的取样电阻上的电压会相应改变；当直流为被测电流时，由取样电阻可得到正比于直流电流的电压。第1期李惠英等：直流互感器在恒流源中的应用研究35消耗功率极小，其本身发热引起的误差极小，即温度稳定性好，保证了测量的精度。缺点是与小电阻旁路法相比，需要辅助交流电源，较适合温度稳定性要求高的场合。i1——被测直流电源W1——两个相同的同向串联的一次绕组W2——两个相同的同向串联的二次绕组i2——交流电流R...