|
DCC是英文Direct Current Comparator 的缩写。 翻译过来就是直流电流比较仪。
DIY 大电流 DCC有啥用？
DCC最原始的应用，就是能获得非常稳定的电流比率，因此可以把大电流转换成小电流，所以应用之一就是精密测试大电流、发生精密大电流。
也有人问，大电流直接用分流器测试不就行了，还麻烦DCC做啥？事实上，大电流用分流器测试处于两难的地步。比如500A电流下用多大的阻值分流器？用0.1mR，那么，压降只有0.05V，这么小的电压难于精确测试，放大、噪音、热电动势影响大，势必要增大采样电阻才好。但另一方面，0.1mR电阻的功率已经有25W了，再增加电阻会造成功率进一步的增大，发热厉害，温漂大，热电动势也随之增大，散热不好将严重影响精度。所以，分流器很难在大电流下测试精确的电流。而有了DCC，就可以把大电流转换为小电流，方便测试了。
两个精密可控的电流源有了，然后让它们通过不同的电阻，对比其电压是否相同，就是先了精密电阻对比，用来精密测试小电阻、精密模拟小电阻。
到底什么是大电流 DCC？
有源平衡法电流互感器，是通过在气隙上放置线性霍尔，通过平衡线圈引入另一个大小相同、方向相反的安匝，当气隙的磁场为零，说明达到安匝平衡，电流就可以测试出来。大电流的原边基本都是1匝，副边N匝则电流为原边的1/N即可达到平衡，取得以小测大的目的。
DCC也类似，只不过零磁通平衡检测是用了另外一个绕组，加上方波驱动，通过探测二次谐波的方法来检测是否达到了平衡，具有灵敏度超高的特点，可以判断很小的失衡。
右边的主电流源流过铁心绕组圈数很少（大电流1匝）的原边，圈数很多的副绕组流过电流值较小的跟踪电流源，最后达到平衡，使得原边和副边都具有相同的匝数×电流（安匝，AT）。Np = Ns ×n，其中n为匝数比。假设原边为1匝，副边为1000匝（n=1000），那么就可以把500A电流转换成0.5A，而测试0.5A就容易得多了（比如图中的用Rd=1欧标准电阻采样和高位表测试）。由于线圈的匝数没什么可变的量，n是固定不变的，因此这种方式可以得到非常精确的电流比率。
测量用的DCC，原边和副边安匝都是100，这是比较优化和均衡后的。然而，要测试大电流，例如500A，原边至少一匝，这样势必要500安匝，很大了，担心短暂失衡的时候，铁心磁通密度太高达到饱和甚至被磁化，因此就要采取特别措施（比如加粗铁芯截面积）。
上面图片的接法，实际上就是一个大电流模拟电阻，主电流源就是电阻的电流引线，而电压表测试的两个端子就是模拟电阻的电压引线。兰斯汀的RT600就是这样一个仪器，其中间的两个巨大电流端子就是输入外接大电流的（如果不太大也可以在1/100和1/10柱子上输入，接了电阻的P1、P2在最右边接线柱输出。当然，这个仪器完全可以作为电流互感器来用，需要把连接Rd的短路片断开即可。
也许有人会问，既然是模拟电阻，如何改变阻值？
实际上RT600有电阻箱拨盘，在后面。
也可以看一下兰斯丁的另外一个类似的东西，RT300，也就是BZ6D
DCC的另外一个应用，是可以直接对比两个不同阻值的电阻。
本来作为传统的DCC电阻桥，其主电源是内部发生的（也有外部扩展），但电流很大的场合还是要外接，然后再原边电路里增加一个标准电阻，就可以实现电阻桥的功能了。
与上一幅图不同，主电流源回路里串入了被测电阻Rx，而Rd的要选择成正好为Rx的n倍。
例如n=1000，那么当Rx选1mR的时候，Rd就选1欧。由于两个电流源完全独立，因此可以把两个电阻的下端用导线链接，实现电阻的背靠背测试。
要求是怎样的？
原边电流范围：50A～500A
电流比：1000:1
副边电流范围：0.05A～0.5A
原边电流范围：5A～50A
电流比：100:1
副边电流范围：0.05A～0.5A
副边电阻：1欧姆标准电阻
比率不确定度：10ppm
由于必须有个目标，因此先初步给出以上参数，实在有困难再调整。
500A对于自己来说不算小了，无论是500A的电源、500A的开关、500A的调整，都很具有挑战性，参考：http://bbs.38hot.net/read.php?tid=10230
因此，500A的目标已经很高了，不会去考虑600A甚至1000A。
比率1000：1也很自然，最好是10进制的，以前考虑过500：1，结果换算麻烦，取消。
100：1也太小，换算下来的5A也大，不便于测试。而10000：1走了另一个极端，得到的50mA倒是不错，就是这1万圈线圈绕不起。1000圈是我手工绕制能接受的上限。
至于10ppm，很可能也有难度。国产的成品小电流下也就做到1ppm而已。
其它的要求例如温漂，这个一般不用去说了，DCC都不会很差，就像PWM的温漂不大一样。
这些要求，就是瞎琢磨的，但后来找到JJF 1087-2002，居然还真差不多
别人都说怎么做的？
在自己做事之前，参考一下别人成功的案例，是很有必要的。
可惜，大电流DCC太专业，难于找到实物，不可能有机会拆。找不到电流图，甚至连使用手册也都没有。
1、高联的150A扩展器
1/4 1 2 3 4 下一页 尾页 |
