A通常将分流器放置在接地侧以消除共模电压。但是存在别的缺点。在B这种配置中,共模电压对于电流表来说可能太高了。
分流电阻属于高精密、低阻值电阻器,其技术方面的要求一般为毫欧级,一定要能测量几百安培(A)的大电流。
影响分流电阻阻值的因素有多种,包括可逆性的和不可逆的。其中,长期稳定性是非可逆的,这会产生机械电气、热负荷。可逆性因素包括:
(1)电阻温度系数(TCR):单位为ppm/oC,表征电阻值参考室温变化引起的阻值变化。
(2)电阻功率系数(PCR):单位为ppm/W,表示驱动电阻器所必须消耗的功率。
使用Crowbar电路,当电压过高时会短路,这是保护电路免受高电压影响的一种方法,使电路的电流与其平行流动。结果就是电路的电压突然下降,断路器或保险丝由于流过分流器的大电流而跳闸。
在串联电路中,如果一个元件出现故障,整个电路就会被破坏。圣诞灯是分流器的一个很好的例子,可拿来解决这一个问题。由于故障而产生的较大电压会使分流器短路,导致电流流过有缺陷的部件。
当电路中存在高频噪声问题时,能够正常的使用带电容器的分流器。在不需要的信号到达电路元件之前,电容器会将噪声发送到地面。
在电力电子综合系统中,集成了分流电阻器技术,为各行各业提供了提升效率、增强可靠性和简化设计与组装的巨大优势。随着各行业迅速实现电气化,对集成系统和模块的需求愈发增长。先进的宽带隙半导体设备如硅碳和的出现,逐步推动了集成解决方案的需求,以实现最佳性能和成本效益。
分流电阻器的优点是它相较于其他测量技术而言的成本效果非常明显。分流电阻器提供了一种经济高效的测量方案,而不可能影响模型或电路的精度。当与电力模块集成时,可获得一个较为简化且紧凑的传感结果。在实际应用中,常常要额外的电路精确读取和解释从分流电阻器获取的信息。这常涉及实现放大和条件电路,以放大穿过分流的微小电压降并将其转换成可测量的信号。
在实验中使用的分流电阻器的电阻值保证容差为1%,其温度系数相对于20°C小于50ppm/K,这导致在120°C时最大偏差可达到0.5%。在最坏的情况下,假设所有并联的分流电阻器同时出现最大偏差。分流电阻器由连接到铜端子的电阻合金组成。这种合金与铜的塞贝克系数为1μV/K。考虑到电阻合金之间的20K温差,预计会产生20μV的电压误差。考虑到名义电流对应于分流上的128.6mV,这种电压误差占名义电流的0.016%。因此,热电效应的影响是微小的。
模拟结果展示了电阻器之间不均匀的电流共享效应。模拟表明,由于IGBTs、分流电阻器和键合线的布置,导致在直流电压电位分布上,分流电阻器1号与7号之间有电压降差异。
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