霍爾元件及其應(yīng)用

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1、霍爾元件及其應(yīng)用

2、第1...圖39霍爾電流傳感器在逆變器中的應(yīng)用（CS為霍爾電流傳感器）500)this.style.ouseg(this)">圖40霍爾電流傳感器在UPS中的應(yīng)用（1、2、3均為霍爾電流傳感器）500)this.style.ouseg(this)">圖41霍爾電流傳感器在電子點(diǎn)焊機(jī)中的應(yīng)用　　3.2.12.3在逆變器中的應(yīng)用在逆變器中，用霍爾電流傳感器進(jìn)行接地故障檢測(cè)、直接側(cè)和交流側(cè)的模擬量傳感，以保證逆變器能安全工作。應(yīng)用線路如圖39所示。3.2.12.4在不間斷電源中的應(yīng)用如圖40所示，霍

3、爾電流傳感器1發(fā)出信號(hào)并進(jìn)行反饋，以控制晶閘管的觸發(fā)角，電流傳感器2發(fā)出的信號(hào)控制逆變器，傳感器3控制浮充電源。用霍爾電流傳感器進(jìn)行控制，保證逆變電源正常工作。由于其響應(yīng)速度快，特別適用于計(jì)算機(jī)中的不間斷電源。3.2.12.5在電子點(diǎn)焊機(jī)中的應(yīng)用在電子點(diǎn)焊機(jī)電源中，霍爾電流傳感器起測(cè)量和控制作用。它的快速響應(yīng)能再現(xiàn)電流、電壓波形，將它們反饋到可控整流器A、B，可控制其輸出。用斬波器給直流迭加上一個(gè)交流，可更精確地控制電流。用霍爾電流傳感器進(jìn)行電流檢測(cè)，既可測(cè)量電流的真正瞬時(shí)值，，又不致引入損耗，如圖41所示。3

4、.2.12.6用于電車斬波器的控制電車中的調(diào)速是由調(diào)整電壓實(shí)現(xiàn)的。將霍爾電流傳感器和其它元件配合使用，并將傳感器的所有信號(hào)輸入控制系統(tǒng)，可確保電車正常工作。其控制原理示500)this.style.ouseg(this)">圖42霍爾電流傳感器在電車斬波器中的應(yīng)用500)this.style.ouseg(this)">圖43在變頻調(diào)速電機(jī)中的應(yīng)用（I，R，S，T均為霍爾電流傳感器）500)this.style.ouseg(this)">圖44用于電能管理的霍爾電流傳感器500)this.style.ouseg(

5、this)">圖45霍爾接地故障檢測(cè)器的原理和結(jié)構(gòu)于圖42。圖中，SCR1是主串聯(lián)晶閘管，SCR2為輔助晶閘管，Lo、Co組成輸入濾波器，Ls是平滑扼流圈，M1～M5是霍爾電流傳感器。3.2.12.7在交流變頻調(diào)速電機(jī)中的應(yīng)用用變頻器來對(duì)交流電機(jī)實(shí)施調(diào)速，在世界各發(fā)達(dá)國家已普遍使用，且有取代直流調(diào)速的趨勢(shì)。用變頻器控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，可節(jié)省10％以上的電能。在變頻器中，霍爾電流傳感器的主要作用是保護(hù)昂貴的大功率晶體管。由于霍爾電流傳感器的響應(yīng)時(shí)間短于1μs，因此，出現(xiàn)過載短路時(shí)，在晶全管未達(dá)到極限溫度之前即可切斷

6、電源，使晶體管得到可靠的保護(hù)，如圖43所示。3.2.12.8用于電能管理圖44給出一種用于電能管理的電流傳感器的示意圖。圖中，12是通電導(dǎo)線，11是導(dǎo)磁材料帶，17是霍爾元件，19是霍爾元件的輸入、輸出引線。由此構(gòu)成的電流傳感器，可安裝到配電線路上進(jìn)行負(fù)載管理?；魻柶骷妮敵龊陀?jì)算機(jī)連接起來，對(duì)用電情況進(jìn)行監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)過載，便及時(shí)使受控的線路斷開，保證用電設(shè)備的安全。用這種裝置，也可進(jìn)行負(fù)載分配及電網(wǎng)的遙控、遙測(cè)和巡檢等。3.2.12.9在接地故障檢測(cè)中的應(yīng)用在配電和各種用電設(shè)備中，可靠的接地是保證配電和用電設(shè)

7、備安全的重要措施。采用霍爾電流傳感器來進(jìn)行接地故障的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，可保證用電安全。圖45示出一種霍爾接地故障監(jiān)測(cè)裝置。3.2.12.10在電網(wǎng)無功功率自動(dòng)補(bǔ)償中的應(yīng)用電力系統(tǒng)無功功率的自動(dòng)補(bǔ)償，是指補(bǔ)償容量隨負(fù)荷和電壓波動(dòng)而變化，及時(shí)準(zhǔn)確地投入和切除電容器，避免補(bǔ)償過程中出現(xiàn)過補(bǔ)償和欠補(bǔ)償?shù)牟缓侠砗筒唤?jīng)濟(jì)，使電網(wǎng)的功率因數(shù)始終保持最佳。無功功率的自動(dòng)采樣若用霍爾電流、電壓傳感器來進(jìn)行，在保證“及時(shí)、準(zhǔn)確”上具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樗鼈兊捻憫?yīng)速度快，且無相位差，如圖46所示。500)this.style.ouseg(th

8、is)">圖46電網(wǎng)無功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制器的原理框圖3.2.12.14霍爾鉗形電流表將磁芯做成張合結(jié)構(gòu)，在磁芯開口處放置霍爾器件，將環(huán)形磁芯夾在被測(cè)電流流過的導(dǎo)線外，即可測(cè)出其中流過的電流。這種鉗形表既可測(cè)交流也可測(cè)直流。圖48示出一種數(shù)字鉗形交流電流表的線路。用鉗形表可對(duì)各種供電和用電設(shè)備進(jìn)行隨機(jī)電流檢測(cè)。3.2.13電功率測(cè)量使負(fù)載電壓變換，令其與霍爾器件的工作電流成比例，將負(fù)載電流通入磁芯繞組中，作為霍爾電流傳感器的被測(cè)電流，即可構(gòu)成霍爾功率計(jì)。由霍爾器件輸出的霍爾電壓來指示功率，其工作原理如圖49所示。

9、3.2.12.11在電力工頻諧波分析儀中的應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)的諧波含量用電力工頻諧波儀來進(jìn)行測(cè)試。為了將被測(cè)電壓和電流變換成適合計(jì)算機(jī)A/D采樣的電壓，將各種電力工頻諧波分析儀的取樣裝置，如電流互感器、電壓互感器、電阻取樣與光隔離耦合電路等和霍爾電流傳感取樣測(cè)試對(duì)比，結(jié)果表明霍爾電流傳感器最為適用。對(duì)比結(jié)果如表8所示。表8電力工頻諧波分析儀中使用的3種接口部件的比較（LEM模塊是一