请大家推荐一个电流互感器单电源的放大电路。

发表于 2019-4-21 17:30

请大家推荐一个电流互感器单电源的放大电路。
供电：5.0V
互感器输出：40mV
希望交流输出：最大值约4V.
工作频率：50Hz

发表于 2019-4-21 17:51

单电源5V供电，想要4V峰值双向输出，怎么可能？

登录 · 发表于 2019-4-21 17:54

本帖最后由 tianxj01 于 2019-4-21 18:04 编辑

这样明确就很简单了，来个1/2VCC分压，中点直接过互感器副边，接运放同相端。
输出经过100倍匹配值，比如100K接反相端，下电阻1K经过一个电解电容到地，或者取消电解电容到分压中点，后者带100倍失调电压偏差，如果可以接受，就可以取消。

R29是你电流互感器的负载匹配电阻，必须按照说明书匹配。这里假定的你描述的40mV是峰峰值，而不是有效值哈，否则放大倍数就要大大降低了。

发表于 2019-4-21 18:04

maychang 发表于 2019-4-21 17:51
单电源5V供电，想要4V峰值双向输出，怎么可能？

差分输出才有可能，当然要用轨到轨运放，

发表于 2019-4-21 18:40

互感器输出应该是电流吧。。。

发表于 2019-4-21 18:43

tianxj01 发表于 2019-4-21 17:54
这样明确就很简单了，来个1/2VCC分压，中点直接过互感器副边，接运放同相端。
输出经过100倍匹配值，比如10 ...

你的R17 R31用的太大了，也许要用个运放做个跟随器才行。

发表于 2019-4-21 20:11

戈卫东发表于 2019-4-21 18:43
你的R17 R31用的太大了，也许要用个运放做个跟随器才行。

减小R17 R31，同时分压点对地接个合适的电容更好。

发表于 2019-4-22 08:20

本帖最后由 tianxj01 于 2019-4-22 08:21 编辑

戈卫东发表于 2019-4-21 18:40
互感器输出应该是电流吧。。。

电流互感器，并联匹配电阻后，输出的的典型的电压，如果没有匹配电阻，互感器将烧毁

发表于 2019-4-22 08:40

戈卫东发表于 2019-4-21 18:43
你的R17 R31用的太大了，也许要用个运放做个跟随器才行。

完全够了，互感器次级并联匹配电阻，典型的为1:1000 或者1:500 ，以1000为例，原边1A，副边1mA，匹配100Ω电阻后，10A=1V，如果匹配1欧姆电阻，则输出=10mV。
由于运放同相端输入阻抗极高，这样匹配好的互感器，串联在中点和同相端之间，理论上没有电流，10K分压电阻上面，不会有任何信号电流损失。
如果互感器距离板子远点，则可以考虑采用差摸输入，线路也就是稍微复杂一点而已。

发表于 2019-4-22 08:43

双运放桥式输出，可以做到8Vpp以上的双极性输出，不过这个需要隔离的5V电源。

发表于 2019-4-22 09:26

既然输出仅仅要求一个电压指标，那么直接用变压器升压不就省事了。

发表于 2019-4-22 09:45

tianxj01 发表于 2019-4-22 08:40
完全够了，互感器次级并联匹配电阻，典型的为1:1000 或者1:500 ，以1000为例，原边1A，副边1mA，匹配100 ...

但是R32的电流也是他们提供的，会导致参考点电压摆动。

发表于 2019-4-22 09:51

戈卫东发表于 2019-4-22 09:45
但是R32的电流也是他们提供的，会导致参考点电压摆动。

根据运放原则，同相反相端电压相等，R32压降=0，没有电流，所以1K的R32，并不影响节点波动。

发表于 2019-4-22 09:57

tianxj01 发表于 2019-4-22 09:51
根据运放原则，同相反相端电压相等，R32压降=0，没有电流，所以1K的R32，并不影响节点波动。 ...

。。。。

发表于 2019-4-22 09:58

tianxj01 发表于 2019-4-22 09:51
根据运放原则，同相反相端电压相等，R32压降=0，没有电流，所以1K的R32，并不影响节点波动。 ...

那么R30电流也是0？

发表于 2019-4-22 10:06

戈卫东发表于 2019-4-22 09:57
。。。。

说实在的，一般来说，精度不是非常要求高的，电流部分就不用放大器得了，毕竟75mV定义限制对互感器的影响只是稍微的线性度而已，而且误差并不大，对于那种可以自由匹配负载电阻的电流互感器，配个稍微大点的负载电阻，直接得到比较合适的输入范围非常简单，放大干嘛呢？
满负载电流75mV标准输出电压的互感器，匹配成满负载0.75V，实际峰峰值达到2.121V，足够一般ADC处理了。而其精度影响0.5%都不到。

发表于 2019-4-22 10:08

captzs 发表于 2019-4-22 09:26
既然输出仅仅要求一个电压指标，那么直接用变压器升压不就省事了。

互感器配一个大电阻就可以输出一个大电压，但会增加阻抗，也影响精度。
而且超过一定值还可能导致磁心饱和发热。

发表于 2019-4-22 10:24

戈卫东发表于 2019-4-22 09:58
那么R30电流也是0？

对啊，你看同相输入反相输入都是1/2VCC，然后输出=1/2VCC，所以直流态，R30电流=0。
实际上，该节点只会以一定的值并入到整个放大器的增益计算环节，而不会产生其他不利影响。

发表于 2019-4-22 10:45

戈卫东发表于 2019-4-22 10:08
互感器配一个大电阻就可以输出一个大电压，但会增加阻抗，也影响精度。
而且超过一定值还可能导致磁心饱 ...

该线路的增益计算是：
VR32=VR29
Vout=-VR32*R30/R32+电压波动。而该节点电压波动在最极端情况下，不超过原节点电压的1/20，且只是1:1叠加在输出电压上面，实质上也是负反馈的一部分，精确计算的话，增益大概下降1/20而已。

发表于 2019-4-24 09:02

tianxj01 发表于 2019-4-22 08:40
完全够了，互感器次级并联匹配电阻，典型的为1:1000 或者1:500 ，以1000为例，原边1A，副边1mA，匹配100 ...

互感器j是距离板子有几十米，如何用差摸输入？
另外，这个电路，是可以放大互感器输出的信号吗？VCC/2偏置对放大有没有影响？

[电路/定理] 请大家推荐一个电流互感器单电源的放大电路。

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