Bij het ontwerpen van een stroomsensorcircuit worden ingenieurs vaak geconfronteerd met een klassieke keuze: een bewezen en betrouwbare stroomtransformer (CT) gebruiken of een eenvoudige en goedkope shuntweerstand?
Het antwoord is niet altijd eenvoudig.meetnauwkeurigheid,Verlies van vermogen,elektrische isolatie,kosten van het systeemEn ik...langetermijnbetrouwbaarheid.
Kernverschillen
1Stroomtransformer (CT)
Een stroomtransformer werkt op basis van elektromagnetische inductie. De primaire stroom stroomt door een magnetische kern, waardoor een evenredige stroom in de secundaire winding wordt geïnduceerd.De oorspronkelijke stroom wordt berekend op basis van de draaikrachtEen CT zorgt voor een inherent elektrisch isolement tussen het gemeten circuit en het monitorcircuit.
2Shunt Resistor.
Een shuntweerstand werkt volgens de wet van Ohm. Een laagwaardige weerstand is in serie verbonden met het circuit.Een shuntweerstand biedt geen elektrische isolatie.
Een persoonlijke vergelijking
| Vergelijkend item |
Stroomtransformator (CT) |
Shuntresistor |
| Werkingsbeginsel |
Elektromagnetische inductie |
Ohms wet |
| Elektrische isolatie |
Ingebouwde isolatie |
Geen isolatie, vereist extra isolatie circuits |
| Huidig type |
Alleen AC |
wisselstroom en gelijkstroom |
| Verlies van stroom en warmte |
Zeer laag vermogenverlies, minimale verwarming |
Hoger vermogen verlies bij hoge stroomniveaus |
| Nauwkeurigheid en lineariteit |
Uitstekende nauwkeurigheid en lineariteit binnen het nominale bereik |
Onder invloed van temperatuurverschuiving |
| Grootte en kosten |
Groter formaat, hogere kosten |
Compacte afmetingen, lagere kosten |
Voordelen en beperkingen
Stroomtransformator (CT)
Voordelen
- Biedt elektrische isolatie
- Hoge veiligheid in hoogspanningstoepassingen
- Uitstekende nauwkeurigheid en langdurige stabiliteit
- Extreme lage stroomverbruik
Beperkingen
- Magnetische verzadiging kan optreden bij hoge stromen
- Kan worden beïnvloed door externe magnetische velden
- Grotere grootte en hogere kosten
- Voornamelijk geschikt voor toepassingen op basis van de frequentie van het vermogen en de lage frequentie van de wisselstroom
Shuntresistor
Voordelen
- Eenvoudige structuur
- Lage kosten
- Kleine voetafdruk
- Ondersteunt zowel wisselstroom- als gelijkstroommeting
- Geen problemen met de magnetische verzadiging
- Snelle reactietijd
Beperkingen
- Geen isolatie
- Hoogspanningscircuits kunnen risico's inhouden voor elektronica
- Significante warmteopwekking bij hoge stroomniveaus
- Temperatuurveranderingen kunnen metingfouten veroorzaken
Hoe te kiezen?
De toepassing bepaalt de beste oplossing.
Wanneer een stroomtransformer (CT) te kiezen
Stroomtransformatoren worden bij voorkeur gebruikt voor:
- Hoogspannings- en hoogstroomsystemen
- industriële motoren
- Monitoring van het elektriciteitsnet
- Vermogensbeschermingssystemen
- Toepassingen waarvoor elektrische isolatie vereist is
- Hoog nauwkeurige energiemeting
- Betrouwbare werking op lange termijn
Aanbevolen SHINHOM-stroomtransformatoren
- Split-Core-stroomtransformatoren:Ideal voor retrofitprojecten omdat de installatie geen ontkoppeling van het hoofdcircuit vereist.
- PCB-stroomtransformatoren:geschikt voor het schakelen van stroomvoorzieningen en gelijkstroom/ gelijkstroomomvormers.
- SMD-stroomtransformatoren:ontworpen voor PCB-assemblage met een hoge dichtheid.
Wanneer een shuntresistor te kiezen
Shuntweerstanden worden de voorkeur gegeven voor:
- laagspanningssystemen voor wisselstroom of gelijkstroom
- Toepassingen voor lage stroom
- Kostenbewuste ontwerpen
- PCB-ruimtebeperkte ontwerpen
- Toepassingen zonder verplichte isolatievereisten
- Batterijbeheersystemen (BMS)
- DC-motorbesturingsapparaten
- Consumentenelektronica
Voor de meting van geïsoleerde stroom met een hoge nauwkeurigheid biedt SHINHOM ook deHBC100LAHS5 Hall-effectstroomsensor.
Conclusies
Kies eenStroomtransformator (CT)voor:
- Hoogspanningstoepassingen
- Meting van wisselstroom met hoge stroom
- Hoge veiligheidsvereisten
- Langetermijnstabiliteit
Kies eenShuntresistorvoor:
- Toepassingen voor laagspanning
- Meting van lage stroom
- Kostenbewuste ontwerpen
- DC-stroommeting
Het selecteren van de juiste technologie voor het detecteren van stroom kan de prestaties, veiligheid en betrouwbaarheid van het systeem verbeteren en tegelijkertijd de totale kosten optimaliseren.