 图2，电流互感器损耗的组成 罗氏线圈 罗氏线圈（图3）类似于电流互感器，会在次级线圈内会感应产生一个电压，电压大小与流经隔离电感器的电流程正比。特殊之处在于，罗氏线圈采用的是气芯设计，这一点与依赖层压钢等高磁导率铁芯和次级绕组磁耦合的电流互感器完全不同。气芯设计的电感较小，有更快的信号响应和非常线性的信号电压。由于采用了这种设计，罗氏线圈经常被用在像手持电表这样的已有接线上，临时性地测量电流，可以认为是电流互感器的低成本替代方案。  图3 霍尔效应 当一个带电流的导体被放进磁场里时（图4），在垂直于磁场和电流流动方向上会产生电位差。这个电位与电流大小成正比。在没有磁场和电流流过时，就没有电位差。但如图5所示，当有磁场和电流流过时，电荷与磁场相互作用，引起电流分布发生变化，这样就产生了霍尔电压。 霍尔效应元件的优点是能测量大电流，而且功率耗散小。然而，这种方法也有不少缺点，限制其使用，例如要对非线性的温度漂移进行补偿；带宽有限；对小量程的电流进行测量时，要求使用大偏置电压，这会引起误差；易受外部磁场的影响；对ESD敏感；成本高。  图4，霍尔效应原理，无磁场  图5，霍尔效应原理，有磁场 晶体管-RDS（ON）（直接） 漏极到源极的导通电阻 由于晶体管对电路设计来说是标准的控制器件，不需要电阻或消耗能量的器件来提供控制信号，因此晶体管被认为是没有能量损失的过流探测方法。晶体管数据表给出了漏极到源极的导通电阻（RDS（ON）），功率MOSFET的典型电阻一般在毫欧范围内。这个电阻由几部分组成，首先是连到半导体裸晶的引线（图6），这部分电阻影响了很多沟道特性。基于这个资料，流经MOSFET的电流可以用公式 ILoad = VRDS（ON） / RDS（ON）计算得出。 由于界面区域电阻的微小变化和TCR效应，RDS（ON）的每个组成部分都会造成测量误差。通过测量温度，及用由温度引起的电阻预期变化来修正被测电压，可以对TCR效应部分地加以补偿。很多时候，MOSFET的TCR会高达4000ppm/℃，相当于温度上升100℃，电阻的变化达到40%。通常来说，这种测量方法的信号精度大约为10%～20%。从应用对精度的要求来看，对于提供过压保护来说，这个精度范围是可以接受的。 (责任编辑：admin) |