交流傳感器在電路感應(yīng)高壓直流總線中的應(yīng)用

一般來說，交流電力線傳感器要使用比較器。我設(shè)計(jì)了一個(gè)成本盡可能低的電源，要求自供電、使用過孔元件，而且要占一個(gè)小型雙面印刷電路版上盡量少的面積。因此，我開發(fā)的交流傳感器盡可能簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)的電路感應(yīng)高壓直流總線(見圖)。在正常工作情況下，AC_OK信號(hào)為低電平，交流到達(dá)90V時(shí)，該信號(hào)變高。

R1和D1產(chǎn)生5.1V偏壓，該偏壓使本電路可以自供電。為了盡量降低R1上的功耗，選擇其他電阻，使電流最小。U2為L(zhǎng)M431BCZ，用作參考和比較器。Q1和R7用來產(chǎn)生滯后，避免在分界點(diǎn)附近振動(dòng)。由于關(guān)斷后LM431仍拉電流，所以使用Q1的基極電流驅(qū)動(dòng)U1，保證U1中沒有 電流流過。C1將可能影響U1的噪聲濾除。R4和R6感測(cè)電源的直流總線。使用兩個(gè)電阻，使耗散達(dá)到1/4瓦。

在分界點(diǎn)附近，流過R8的電流為：2.5 V/R8=531 μA因?yàn)樵诘竭_(dá)分界點(diǎn)時(shí)Q1導(dǎo)通，(5.1 V - 2.5 V)×R7=56 μA因此，R4和R6必須滿足：531 ?A 56 ?A=475 μA將R4和R6的值代入，(560 kΩ)× 475 μA=266 V因?yàn)殡娫词褂昧艘粋€(gè)電壓倍增器，所以分界點(diǎn)為交流94V。即：(2×√2)×94=266因?yàn)镼1的基極電流只有約900?A，而U1的電流傳輸比為最小100%，因此光耦的輸出不應(yīng)超過900μA。由于光耦的電流傳 輸比可能隨時(shí)間而變壞，所以應(yīng)該降額。

注意直流總線上的紋波受負(fù)載和電容的影響。因此，最終電阻值的大小要根據(jù)測(cè)試情況選擇。同時(shí)，在本應(yīng)用中，U2元件的選擇要考慮生產(chǎn)商的不同，這是因?yàn)槠珘弘娏鞯陀谄骷淖畹屯扑]值。本設(shè)計(jì)使用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司(NSC)的LM431。