闭环霍尔电流传感器的硬件电路设计

摘要

传统霍尔电流传感器测量范围小、准确度等级低、频率范围窄、响应速度慢,已不能满足实际工程的需求.为了满足核聚变领域的需求,设计了一种零磁通霍尔电流传感器.基于零磁通的原理和特性,为其设计了一种以脉宽调制(PWM)为核心的数字驱动电路,通过霍尔元件感应磁场,形成霍尔电压,经过放大电路、积分调节电路、PWM产生电路、功率放大电路、反馈电路,最终形成二次侧的补偿电流,从而保证霍尔元件处于零磁通状态.测试表明:设计的传感器的电流测量范围为±30 kA,准确度等级为0.5级,频率范围可以达到20 kHz,响应时间在5μs以内.