功率放大器在PCB罗氏线圈电流互感器总体设计中的应用 点击:53 | 回复:0



aigtek01

    
  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:65帖 | 0回
  • 年度积分:9
  • 历史总积分:117
  • 注册:2020年11月25日
发表于:2021-06-18 11:17:01
楼主

本文将详细介绍PCB罗氏线圈以及积分电路板的设计,通过PSpice仿真软件对系统的频率特性进行分析,并利用现有的实验条件,使用功率放大器搭建简单的测试电路对PCB罗氏线圈的微分工作方式进行验证。

根据在PSpice软件中搭建罗氏线圈的集总参数等效模型,结合通过阻抗分析仪测量得到的电磁参数,运行仿真即可得到罗氏线圈的频率特性

罗氏线圈的频率特性.png 

罗氏线圈的频率特性

 

从幅频特性上看,在10Hz-1MHz频段内,幅值增益随着频率的增大而线性增大;从相频特性上看,罗氏线圈的输出电压与被测电流信亏之间仔在90°相位差,是典型的微分工作方式,需要后续信号电路对被测电流的微分进行积分还原。

为了验证PCB罗氏线圈探头的微分工作方式,设计了周期信号传变实验。试验中采用的设备有:任意波形发生器、功率放大器ATA-1200B、线圈电流探头、自制PCB罗氏线圈探头以及碳膜电阻若干

微分方程实验示意图.png

微分方程实验示意图

微分方程试验现场图.png

微分方程试验现场图

信号发生器的参数设置为2 Vpp,使用功率放大器放大,手动触发不同频率的5个周期信号,即正弦波(2.5MHz、1MHz、500kHz、250kHz)、三角波(400 kHz、200kHz),测量结果如图所示。当被测信号为不同频率的正弦波时,PCB罗氏线圈的输出Veoi均为滞后于参考波形90°的余弦波;而当被测信号为不同频率的三角波时PCB罗氏线圈的输出Vooi为方波,PCB罗氏线圈的微分工作方式得到验证。另外可以观察到,随着频率的减小,自制PCB罗氏线圈的输出波形中干扰和噪声也比较明显。

不同频率正弦波下测量结果对比.png

不同频率正弦波下测量结果对比

不同频率三角波下测量结果对比.png

不同频率三角波下测量结果对比

PCB罗氏线圈微分工作方式验证




相关主题

官方公众号

智造工程师