電流檢測電路制造技術

本發明專利技術提供電流檢測電路，該電流檢測電路能夠使降低電阻損耗，且在電流互感器（CT）的尺寸、成本方面都得到滿足。該電流檢測電路具有電流互感器（CT）和連接于電流互感器（CT）的二次側繞組（Ns）間的電容器（C1），通過電容器（C1）進行相位調整，使在電流互感器（CT）的一次側繞組（Np）中流過的一次側電流（ip）的相位與電容器（C1）的電壓（Vc）的相位相同。通過該結構，無需采用電流互感器（CT）的匝數比小而電阻損耗變大的匹配電阻，就能夠檢測一次側電流（ip）作為電容器（C1）的電壓（Vc），因此能夠構成采用了小尺寸且低成本的電流互感器（CT）的低損耗的電流檢測電路。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及采用了電流互感器的電流檢測電路。
技術介紹
如圖5所示，現有的采用電流互感器的電流檢測電路具有：在檢測電流的線上設置一次側繞組Np的電流互感器CT；和設置在電流互感器CT的二次側繞組Ns間的電阻R2。設置在二次側繞組Ns間的電阻R2稱為匹配電阻，在電阻R2的端子間輸出電壓值Vs，該電壓值Vs與在設置有一次側繞組Np的線上流過的一次側電流ip相對應（例如參照專利文獻1）。專利文獻1：日本特開2007-299838號公報但是，在現有技術中具有難以使作為匹配電阻的電阻R2的電阻損耗W、電流互感器CT的尺寸、成本方面都得到滿足的問題。分別設一次側電流ip的電流值為ip、二次側電流is的電流值為is、一次側繞組Np的匝數為Np、二次側繞組Ns的匝數為Ns、一次側繞組Np和二次側繞組Ns的匝數比為N（=Ns/Np）、在電組R2的端子間輸出的二次側輸出電壓為Vs、電阻R2的電阻值為R時，根據等安培法則，由于is＝（Np/Ns）·ip＝ip/N，因此在二次側產生的二次側輸出電壓Vs為Vs＝R·ip/N。此外，作為匹配電阻的電阻R2造成的電阻損耗W為W＝R·is2＝R（ip/N）2。因此，在一次側流過1A、在二次側產生1V的情況下的匝數比N（=Ns/Np）與電阻損耗W之間的關系如圖6所示。從圖6可知，為使電阻損耗W降低，不得不增加匝數比N。增加匝數比N會招致電流互感器CT大型化，導致成本上升。相反，當要降低匝數比N以使電流互感器CT小型化時，電阻損耗W增加。這樣，電阻損耗W和電流互感器CT的匝數比N處于相反的關系，很難使它們都滿足。而且，通常的電流互感器CT由于使電流流過的一次側繞組Np作為1匝使用，因此這里所說的匝數比N即由2次側繞組Ns決定。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種電流檢測電路，該電流檢測電路能夠鑒于上述問題點，解決現有技術的上述問題，使降低電阻損耗W、電流互感器CT的尺寸、成本方面都得到滿足。本專利技術的電流檢測電路具有電流互感器和連接于該電流互感器的二次側繞組間的電容器，其特征在于，所述電容器的電壓的相位被調整為與在所述電流互感器的一次側繞組中流過的一次側電流的相位相同。另外，本專利技術的電流檢測電路還可以具有連接于所述電流互感器的二次側繞組間的電阻和所述電容器的串聯電路，通過所述串聯電路進行相位調整，使所述電容器的電壓的相位與在所述電流互感器的一次側繞組中流過的電流的相位相同。另外，本專利技術的電流檢測電路還可以為，設所述電阻的電阻值為R、所述電容器的靜電容量為C、所述電流互感器的二次側電感為Ls、所述電流互感器的二次側漏電感為Lr、所述電流互感器的二次側繞組電阻為Rr時，所述電阻和所述電容器被設定為RC＝（Ls＋Lr）/R的關系。根據本專利技術，不用采用電流互感器CT的匝數比小時電阻損耗變大的匹配電阻，就能夠檢測一次側電流ip，因此能夠起到如下效果：構成采用了尺寸小且低成本的電流互感器CT的低損耗的電流檢測電路。附圖說明圖1是表示本專利技術涉及的電流檢測電路的實施方式的電路結構的電路結構圖。圖2是表示圖1所示的電流檢測電路中的電容器電壓波形的曲線圖。圖3是表示圖1所示的電流檢測電路中的匝數比與電阻值以及電阻損耗各自關系的比較圖。圖4是用于說明圖1所示的電流檢測電路的使用范圍的曲線圖。圖5是表示現有的電流檢測電路的電路結構的電路結構圖。圖6是表示現有電流檢測電路中的電流互感器的匝數比和電阻損耗之間關系的曲線圖。標號說明CT：電流互感器；C1：電容器；R1、R2：電阻。具體實施方式以下，參照附圖詳細說明本專利技術的實施方式。參照圖1，本實施方式的電流檢測電路具有：在檢測電流的線上設置一次側繞組Np的電流互感器CT；和連接于電流互感器CT的二次側繞組Ns間的電阻R1和電容器C1的串聯電路。電阻R1和電容器C1的串聯電路是進行電流互感器CT的二次側電壓的相位調整的電路。設電阻R1的電阻值為R、電容器C1的靜電電容為C時，R和C被設定為下式【式1】的關系。【式1】R·C=Ls+LrRr]]>而且，在圖1和【式1】中，Ls表示電流互感器CT的二次側電感，Lr表示電流互感器CT的二次側漏電感，Rr表示電流互感器CT的二次側繞組電阻。此外，在圖1中，Lp表示一次側勵磁電感。通過上述的【式1】關系所設定的電阻R1和電容器C1的串聯電路進行的相位調整，在本實施方式的電流檢測電路中，一次側電流ip通過電容器C1的電壓Vc再現。即，一次側勵磁電感Lp生成的電壓由于一次側電流ip成為超前相位。當然，電流互感器CT的二次側電壓也相對于一次側電流ip成為超前相位，但通過連接電阻R1和電容器C1的串聯電路，使相位滯后，恢復為與原來的一次側電流ip相同的相位。當設在二次側流過的電流為is（t）、設電容器的電壓為vc（t）時，二次側的閉合電路網的電壓下降能夠利用下式【式2】表示。【式2】vc(t)+RCdvc(t)dt+Rr·is(t)+(Ls+Lr)dis(t)dt=0]]>進行拉普拉斯變換Vc(1+sRC)=-IsRr{1+sLs+LrRr本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電流檢測電路，其特征在于具有：電流互感器；和電容器，其連接于該電流互感器的二次側繞組之間，所述電容器的電壓的相位被調整為與在所述電流互感器的一次側繞組中流過的一次側電流的相位相同。

【技術特征摘要】
2012.10.29 JP 2012-2378281.一種電流檢測電路，其特征在于具有：
電流互感器；和
電容器，其連接于該電流互感器的二次側繞組之間，
所述電容器的電壓的相位被調整為與在所述電流互感器的一次側繞組中流過的
一次側電流的相位相同。
2.根據權利要求1所述的電流檢測電路，其特征在于，
該電流檢測電路具有連接于所述電流互感器的二次側繞組之間的電阻和所述電

【專利技術屬性】
技術研發人員：千葉明輝，石倉啟太，
申請(專利權)人：三墾電氣株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP