推測に頼って適切な電流センサーを選択する必要はありません
●用途
電流センサーは、ワイヤまたは回路トレース内の AC または DC 電流の流れを検出します。 これらは、オン/オフ/パルス電流状態を検出したり、ワイヤまたはトレース内の電流の大きさを測定したりするために使用できます。 この説明は、AC 電流センサーに限定されています。
理想的な電流センサーはワイヤまたはトレースの電流を検出するために電力を使用しませんが、実際の電流センサーは情報を提供するために回路エネルギーの一部を必要とします。 電流センサーは、電源、安全回路、さまざまな制御回路の負荷電流を測定および制御するためによく使用されます。 電源など、電流の制御が必要なアプリケーションでは、電流の大きさを正確に検出することが基本的な要件です。
パルス電流アプリケーションや、一部の安全回路などオン状態の検出のみが必要な場合は、電流の正確な大きさは必要ない場合があります。 他の安全回路では、電流が事前に設定された制限を超えたときに、検出された電流を使用してシャットダウンをトリガーできます。
● テクノロジー
抵抗を使用すると、抵抗の両端の電圧降下を測定することで電流を検出できます。 オームの法則により、感知電流 I=V/R となります。 測定電流と直列に小さな値の抵抗を使用すると、電圧降下と消費による損失が最小限に抑えられます。 これは簡単に聞こえますが、このような小さな抵抗での電圧降下は低いため、電圧降下を検出するには電圧の増幅が必要になる場合があり、回路がさらに複雑になります。 シャント電流センサーは、検出された電流の小さな比例部分をサンプリングします。 電流は並列抵抗を介して分路され、電圧降下が測定されます。 直列抵抗の場合と同様、電圧降下は検出される電流に比例します。 電流検出トランスは通常、AC 電流検出に使用されます。 これらの電流検出デバイスは、回路からの単一のワイヤを使用して変圧器の一次側として機能するか、一次巻線を備えている場合があります。
これらの AC 電流検出トランスは、一次側で検出された電流に比例する電流を二次側に発生させます。 二次電流は、終端抵抗 (RT) の両端の電圧降下として測定されます。 低い巻数比の変流器を使用することにより (pri/sec<<1), the current drawn through the terminating resistor is minimized. This also reduces the voltage produced across the terminating resistor, which may then require amplification if that output voltage is too low. Choice of transformer turns ratio and terminating resistor must balance the desire for low current draw against the need for sufficient output voltage.
AC 電流センサー/変圧器の選択 適切な電流センサーを選択するには、アプリケーション条件に応じたセンサーの周波数範囲と電流定格が必要です。 センサーのタイプ、取り付け (表面実装またはスルーホール)、巻数比、および全体の寸法も追加の考慮事項となります。 センサーのタイプは、アプリケーションに組み込まれた導体が一次側として機能する「センサーのみ」、または一次側が含まれる変流器のいずれかになります。
最悪の場合の電流と周波数によって、センサーまたは変圧器が検出する最高の磁束密度が決まります。 ほとんどの AC 電流センサーで 2000 ガウスを超えると、検出される電流に対して出力が非線形になり、出力電圧が入力電流に厳密に比例しなくなります。 二次巻数を増やすと、磁束密度をこの制限未満に保つのに役立ちます。 ワイヤスルーホール形式の電流センサーの場合、ワイヤのサイズと穴のサイズが許せば、追加の巻線をループさせることによって巻数比を大幅に減らすことができます (穴を通過する 1 回が 1 回の巻数です)。 これにより、より高い入力変流器を使用して、終端抵抗の両端により高い出力電圧を供給することが可能になります。
このツールは、最大入力電流 (Ipri)、二次巻線数 (Nsec)、および出力電圧 (Vout) に基づいて、次の式で必要な終端抵抗 (RT) を計算します。 RT=Nsec × Vout/Ipri (計算式) 1-ターンプライマリーに基づいています。）
このツールはまた、出力電圧 (Vout)、デューティ サイクル、二次巻数、および周波数に基づいて二次側の最大磁束密度を計算し、2000 ガウスを超えないことを確認します。
●結論
適切な電流検出トランスを選択するには、予想される最大検出電流、周波数、および検出電流のデューティ サイクル、および予想される最大検出電流に対応する望ましい出力電圧についての知識が必要です。