A escolha do sensor de corrente correto não precisa ser adivinhação
● Aplicativos
Sensores de corrente detectam o fluxo de corrente CA ou CC em um fio ou circuito. Eles podem ser usados para detectar uma condição de corrente ligada/desligada/pulso ou para medir a magnitude da corrente no fio ou traço. Esta discussão é limitada aos sensores de corrente CA.
Os sensores de corrente ideais não usariam nenhuma energia para detectar a corrente no fio ou traço, mas os sensores de corrente reais requerem parte da energia do circuito para fornecer a informação. Sensores de corrente são frequentemente usados para medir e controlar a corrente de carga em fontes de alimentação, circuitos de segurança e uma variedade de circuitos de controle. Em aplicações onde é necessário controlar a corrente, como em fontes de alimentação, detectar com precisão a magnitude da corrente é um requisito fundamental.
Em aplicações de corrente pulsada ou onde é necessário apenas detectar uma condição ligada, como alguns circuitos de segurança, a magnitude precisa da corrente pode não ser necessária. Em outros circuitos de segurança, a corrente detectada pode ser usada para acionar um desligamento quando a corrente excede um limite predefinido.
● Tecnologia
Um resistor pode ser usado para detectar a corrente medindo a queda de tensão no resistor. Pela lei de Ohm, a corrente detectada I=V/R. Usar um resistor de baixo valor em série com a corrente medida mantém a queda de tensão e a perda devido à dissipação ao mínimo. Isto parece simples, mas como a queda de tensão é baixa através de uma resistência tão pequena, pode ser necessária uma amplificação da tensão para detectá-la, criando complexidade adicional no circuito. Os sensores de corrente shunt amostram uma pequena fração proporcional da corrente detectada. A corrente é desviada através de um resistor paralelo e a queda de tensão é medida. Tal como acontece com o resistor em série, a queda de tensão é proporcional à corrente detectada. Os transformadores de detecção de corrente são normalmente usados para detecção de corrente CA. Esses dispositivos sensores de corrente podem usar um único fio do circuito para atuar como primário do transformador ou podem ter o enrolamento primário fornecido.
Esses transformadores de detecção de corrente CA desenvolvem uma corrente no secundário que é proporcional à corrente detectada no primário. A corrente secundária é medida como a queda de tensão no resistor de terminação (RT). Usando um transformador de corrente com baixa relação de espiras (pri/seg<<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.
Seleção de sensores/transformadores de corrente CA A seleção de um sensor de corrente apropriado requer a faixa de frequência e a classificação de corrente do sensor para suas condições de aplicação. O tipo de sensor, montagem (montagem em superfície ou furo passante), relação de rotação e dimensões gerais são considerações adicionais. O tipo de sensor pode ser um "somente sensor", no qual um condutor integrante da aplicação serve como primário ou pode ser um transformador de corrente no qual o primário está incluído.
A corrente e a frequência do pior caso determinam a densidade de fluxo mais alta que será vista pelo sensor ou transformador. Exceder 2.000 Gauss para a maioria dos sensores de corrente CA significa que a saída se torna não linear em relação à corrente que está sendo detectada e a tensão de saída não é mais estritamente proporcional à corrente de entrada. Espiras secundárias mais altas ajudam a manter a densidade do fluxo abaixo deste limite. Para os sensores de corrente do tipo fio através do furo, a relação de espiras pode ser drasticamente reduzida dando voltas adicionais (uma passagem pelo furo equivale a uma volta) se o tamanho do fio e o tamanho do furo permitirem. Isso permite que um transformador de corrente de entrada mais alto seja usado para fornecer uma tensão de saída mais alta no resistor de terminação.
A ferramenta calcula a resistência de terminação necessária (RT) com base na corrente máxima de entrada (Ipri), no número de voltas secundárias (Nsec) e na tensão de saída (Vout) por: RT=Nsec × Vout/Ipri (Cálculos com base em um 1-turno primário.)
A ferramenta também calcula a densidade máxima de fluxo do secundário, com base na tensão de saída (Vout), ciclo de trabalho, espiras secundárias e frequência para garantir que não exceda 2.000 Gauss.
● Conclusão
A seleção de um transformador de detecção de corrente apropriado requer o conhecimento da corrente máxima detectada esperada, da frequência e do ciclo de trabalho da corrente detectada, bem como da tensão de saída desejada correspondente à corrente máxima detectada esperada.