Warum sollte ein Stromwandler wie ein Hochpassfilter wirken, wie kann ich die untere Grenzfrequenz abschätzen?

Ich kämpfe darum, meinen Kopf darum zu wickeln. Ich verstehe, dass ein Transformator keinen Gleichstrom durchlässt und dass jeder Stromwandler (CT) ein gewisses Durchlassband hat. Aber welche Eigenschaften treiben das Hochpassverhalten an und wie kann ich abschätzen, wie hoch diese Eckfrequenz wäre? Ich verstehe, dass es etwas mit der Induktivität des Primärmaterials, des Kernmaterials usw. zu tun hat. Aber wenn ich mein Windungsverhältnis und mein Kernmaterial kenne, gibt es eine Faustregel, um abzuschätzen, wo die Grenzfrequenz liegt? Ich habe diesen Artikel über CT-Design gelesen , aber ich versuche immer noch, das zu verstehen. Vielleicht könnte mir jemand eine Ersatzschaltung zeichnen, die zeigt, welche parasitären RLC-Komponenten im Spiel sind.

Dies beantwortet die Frage auch nicht gut, aber es scheint die Kernsättigung zu sein, die die minimale Kernfrequenz verursacht: electronic.stackexchange.com/questions/100968/…
Hmm, ich habe kurz gesucht, bevor ich das gepostet habe, aber diesen Beitrag nicht gesehen. Danke fürs Verlinken. Ich werde durchsehen.
Ein paar weitere Links, die verwandt sind, aber Ihre spezifische Frage nicht beantworten: electronic.stackexchange.com/questions/117281/… electronic.stackexchange.com/questions/83072/… Es hört sich so an, als wäre es eine experimentell gefundene Sache, wenn es nicht bei einem Hersteller ist Datenblatt. Andernfalls müssen Sie die Gleichungen für die Kernsättigung durcharbeiten und dann bestimmen, bei welcher Frequenz Sie sättigen werden.
Mein Problem ist, dass ich kein Datenblatt habe. Mir wurde gesagt, dass das Ding im Grunde von einem Typen in seiner Garage aufgewickelt wurde. Ich kenne das Windungsverhältnis und die Materialien, habe aber keine guten experimentellen Daten. Ich habe versucht zu sehen, ob ich das einschätzen könnte, um zu versuchen, einige andere Dinge zu erklären, die in meinem System vor sich gehen, ohne es tatsächlich jetzt noch messen zu müssen! Aber wenn ich Ihre Links richtig lese, klingt es so, als ob mein Belastungswiderstand auch ein Faktor sein könnte. Das macht die Sache interessant, denn das ist nicht festgelegt.
Selbst wenn Sie die richtigen Gleichungen für Ihre Berechnungen gefunden haben, wäre ich nicht überrascht, wenn sie um eine Größenordnung abweichen. So funktioniert die reale Welt. Warum ändert sich Ihr Lastwiderstand?
Es gibt einen festen Shunt über dem CT, aber dann gibt es ein Netzwerk von Widerständen nach dem Shunt. Diese Widerstände werden von einigen Mosfets ein- und ausgeschaltet, um unterschiedlich große Spannungsteiler zur Anpassung des Messbereichs zu erzeugen. Die Teiler sind effektiv parallel zum Shunt. Der äquivalente Lastwiderstand ist also variabel.
Ach, das macht Sinn. An jedem Messpunkt haben Sie jedoch einen statischen Widerstand, also sollte es Ihnen gut gehen.

Antworten (1)

Sie können zu einer Schätzung gelangen, indem Sie zuerst die Induktivität der Sekundärseite berechnen. Dies kann auf Ihrem Datenblatt stehen oder aus Windungszahl, Windungsfläche und Kernmaterial errechnet werden. Von dort hängt die Hochpassantwort von der Eingangsimpedanz des Verstärkers ab, den Sie zum Puffern / Verstärken des Erfassungssignals von der Sekundärseite oder dem Abschlusswiderstand verwenden (je nachdem, welcher Wert niedriger ist ... wahrscheinlich der Abschlusswiderstand). Insbesondere sollte fl=Rterm/(2*pi*Lsecondary) sein.

Mit Abschlusswiderstand meinen Sie also den effektiven Parallellastwiderstand? Wie ich oben in einem Kommentar sagte, habe ich nur einen festen Shunt und dann einige Teiler, um die Reichweite anzupassen. Es gibt keinen Verstärker - der willkürlich hohe Widerstand des Eingangs zu einem ADC ist der einzige andere parallele Widerstand in der Schaltung. Die Teiler führen auch eine gewisse Vorspannung durch.
Ja, ich denke, was ich mit Abschlusswiderstand meine und was Sie mit Lastwiderstand meinen, ist dasselbe ...
... oder einfach ein LCR-Meter besorgen und messen !
@ Dave Das ist wahrscheinlich die richtige Idee. Ich habe gerade kein LCR zur Hand. Aber ich muss wahrscheinlich einen billigen Handheld bestellen. Ich habe 1000 Windungen in meiner Sekundärseite, einen Radius von 3 cm und einen Spulenradius von 0,5 cm. Das Kernmaterial sollte eine Permeabilität von etwa 4.000 aufweisen. Daher sollte die Induktivität meiner Sekundärseite etwa 2,01 H betragen. Mein Abschlusswiderstand kann bis zu 3 Ohm betragen. Meine LF-Cuttoff sollte also bei etwa 0,2 Hz liegen! Das scheint wirklich niedrig zu sein - ich stelle mir vor, dass der Strom durch das Dach fließen müsste, um den Kern zu magnetisieren.
Ja, das scheint unrealistisch. Sie können die Wechselspannung auf der Primärseite oberhalb dieser Frequenz erfassen, aber natürlich ist diese Spannung bei niedrigen Frequenzen sehr niedrig. Insbesondere wird es Iprimary*2*pi f Lprimary sein...
Warum sollte ein Stromwandler wie ein Hochpassfilter wirken, wie kann ich die untere Grenzfrequenz abschätzen?
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