I-V变换电路，运放对电流互感器输出信号做转换

只看该作者 · 2016-3-31 18:55

本帖最后由 qdyr2006 于 2016-3-31 19:01 编辑

各位：
本人在做电流采集电路，用到了下边的电路，图中CT2是电流互感器，5A转2.5mA，最大负载电阻20Ω；输出电流经过运放转为采集电压。这个电路目前测试时可以用的。但是存在几个问题： 1.是这个电路怎么用虚短虚断分析？电流怎么流的？匹配电阻R69选择多大的？是R60与R45并联的吗？
2.是R60是否可以去掉。实测R60去掉后电流可以正常采集，但是R45的电阻2.7K超出了电流互感器的带载能力了，是不是2.7K不是真正的负载？电流互感器电流怎么流？
请各路大神协助分析下。

1万 · 2016-3-31 20:06

本帖最后由 Lgz2006 于 2016-3-31 20:11 编辑

R60去掉，代之以2个4148。
R69短接。
R45不是CT负荷，而“虚短”是。
Vo=R45*I2。

1万 · 2016-3-31 22:26

本帖最后由玄德于 2016-3-31 22:27 编辑

很怀疑“测试可以用”是什么情况。
这电路不符合原理，两不靠谱，所以没法分析。

要么撤销R60，构成真正I/V。此时R45就是负载；
要么R60做负载，同时完成I/V转换，然后串电阻进入反相端，此时构成反相放大器。原图缺这个电阻。

R69可有可无、可大可小，听说是起到一点阻抗均衡的作用。

只看该作者 · 2016-4-1 08:09

本帖最后由 kamen588 于 2016-4-1 10:02 编辑

R60 去掉构成I/V电路虚断的看电流不经过运放直接流向R45 Vo=R45*I = 6.75V 峰峰值的交流电压，太高不能进入AD，要减小R45，再加后续的电压抬升电路才能进AD。虚短的看互感器两侧电压为0 短路状态负载为0

2.7k的电阻太大考虑到运放的输入失调电压Vos，将被放大（1+2.7k / (R60//互感器内阻））倍
所以必须去掉R60 减小R45

只看该作者 · 2016-4-1 09:15

去掉R60，输入阻抗过大。输出电压是否已经超出电源轨？

只看该作者 · 2016-4-1 15:32

谢谢各位的回复。
后级输出电压进了AD芯片，输入范围10V，所以电压范围是可行的的。
这里加R60，是因为考虑电路的替代定理，互感器电流源与电阻并联等于电压源与电阻串联，所以这里等效为电压源与R60串联进入运放，不知道能否这么分析。
2楼和4楼两位老师提出的虚短，但是这个时候电流互感器的输出电流是必须要往外流的，也只能走2.7K电阻，所以，似乎负载只能是2.7K。本人理解有限，请各位老师指导。

1万 · 2016-4-1 17:41

Lgz2006 发表于 2016-3-31 20:06
R60去掉，代之以2个4148。
R69短接。
R45不是CT负荷，而“虚短”是。

r60去不去不影响电路功能，在正常反馈时，其二端电压很小，不影响精度（0.5级），还可以防止CT开路，而烧CT。R69应去，为了平衡的问题。

1万 · 2016-4-2 07:56

zyj9490 发表于 2016-4-1 17:41
r60去不去不影响电路功能，在正常反馈时，其二端电压很小，不影响精度（0.5级），还可以防止CT开路，而烧 ...

嗯，
R60可以存在，但一是仍按比例分流，二是不抗浪诵。不及2*4148合理。
R69可以存在，但理由不够充足。

1万 · 2016-4-3 19:54

呵呵！
1.R60势必与“虚短”分流一个比例。
2.浪涌之下将使运放饱和而虚短失效，进而浪涌压降可能致使运放损坏。故应以2*4148限幅，而增大R60额定值无效。
3.失调，一般对交流没有影响意义，故不予认真考虑。

1万 · 2016-4-3 20:13

如果浪涌，非反馈电路开环造成，当然4148强于电阻，这部分异常工业上已有成功的产品，叫CT过压保护器，直接把CT次级短路。与虚短输入电阻分流，那更不要考量了，上M的电阻（BJT输入结构），MOS，JFET的结构更加不要考量了。不存在分流问题。最多是失调电流不平衡的问题。

1万 · 2016-4-3 20:39

值得讨论
1.浪涌电流，始于CT初级电源的负载系统。一般可靠性考虑取20倍额定毫不过份，此时运放必定饱和，“虚短”不再成立。
工程可以按20*InR60计算浪涌压降，请评价此压能否构成威胁即可。
2.相信可有CT保护器一类器件，其原理不外乎是V-I特性限压，顶格是负阻类，但都与2*4148原理无异。
结论是，既有非线甚至负阻保护，还要R60何用？
3.分流问题不是主流，弃辩。

只看该作者 · 2016-4-4 15:55

Lgz2006 发表于 2016-3-31 20:06
R60去掉，代之以2个4148。
R69短接。
R45不是CT负荷，而“虚短”是。

R45不是CT负荷，而“虚短”是

？？？

1万 · 2016-4-4 16:36

huayuliang 发表于 2016-4-4 15:55
？？？

有何疑问么？

只看该作者 · 2016-4-5 19:44

Lgz2006 发表于 2016-4-4 16:36
有何疑问么？

为什么说反馈电阻不是CT的负荷？
虚短是？？不考虑虚断？？

只看该作者 · 2016-4-5 21:13

与上楼相同的疑问.

为何虚短是符合而不是反馈电阻？？

这里为何不考虑虚断？？

1万 · 2016-4-5 21:17

huayuliang 发表于 2016-4-5 19:44
为什么说反馈电阻不是CT的负荷？
虚短是？？不考虑虚断？？

呵呵！此处我借用“虚短”名词，并非指特定元件。
“虚短”是什么？是指由红色圆圈沿箭头向右看过去的、对输入信号而言的、未饱和状态下的、【对地端阻抗近乎为零】的一种VI特性。
为何图中要包含Rf？只有Rf的存在才能获得“虚短”特性。
为何Rf不视为虚短？因为Rf明显具有很大值，若视Rf为虚短，一则易误解，二则单独一个碳膜电阻没有那么大神通。
为何不考虑“虚断”？那是由红叉处向右看过去时，才需要考虑的。

1万 · 2016-4-5 21:32

忘了附图，补

1万 · 2016-4-5 22:04

本帖最后由 zyj9490 于 2016-4-5 22:11 编辑

Lgz2006 发表于 2016-4-5 21:17
呵呵！此处我借用“虚短”名词，并非指特定元件。
“虚短”是什么？是指由红色圆圈沿箭头向右看过去的、 ...

RF是不是CT的负载，可以用测试电流源代替CT，VI/Itest,这是否作为共同的测试标准呢？也就是计算的等效电阻是0，也就是这个特性OP带来的。CT的负载是有的，只能称为虚负载，只不过这个负载效应是OP+RF带来的，因此，不能认为RF是负载。二位大神是否认可这种观点呢？

只看该作者 · 2016-4-6 11:49

Lgz2006 发表于 2016-4-3 19:54
呵呵！
1.R60势必与“虚短”分流一个比例。
2.浪涌之下将使运放饱和而虚短失效，进而浪涌压降可能致使运放 ...

失调电压一般是对交流没有影响，但是它会影响输入AD的交流偏置电压，导致偏置电压过高或者过低，引起饱和

只看该作者 · 2016-4-6 13:58

感谢众大神的讲解

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