趙斌

（安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定  214405)

摘要：分析了霍爾電流傳感器的工作原理以及產品選型，淺談其在光伏直流櫃中的應用

關鍵詞：霍爾電流傳感器  工作原理 選型 光伏直流櫃

1 引言

     光伏直流櫃是對光伏彙流箱彙流後的直流電進行彙總、監控
、保護的功能櫃（一般指彙總直流負荷的電櫃）

，直流防雷櫃可以將多路直流輸入彙總成一路電流輸出，每路都有保護裝置（斷路器
、熔斷器等）
、防(fang)反(fan)二(er)極(ji)管(guan)等(deng)

，而(er)且(qie)可(ke)以(yi)對(dui)每(mei)路(lu)電(dian)壓(ya)電(dian)流(liu)進(jin)行(xing)監(jian)控(kong)，並(bing)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)遠(yuan)程(cheng)通(tong)信(xin)，而(er)霍(huo)爾(er)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)主(zhu)要(yao)起(qi)到(dao)監(jian)測(ce)光(guang)伏(fu)彙(hui)流(liu)箱(xiang)實(shi)時(shi)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)的(de)作(zuo)用(yong)。

2 工作原理

    霍爾電流傳感器是根據霍爾效應製作的一種磁場傳感器
，按原理可分為開環（直放式）和閉環（磁平衡式），基於實際應用中開環（直放式）原理傳感器結構相對緊湊、功耗小且成本較低，光伏直流櫃中普遍使用開環（直放式）原理霍爾電流傳感器來配合光伏直流櫃彙流采集裝置。

霍爾電流傳感器開環（直放式）原理：如圖1所示，當原邊電流IP流liu過guo一yi根gen長chang導dao線xian時shi
，在zai導dao線xian周zhou圍wei將jiang產chan生sheng磁ci場chang
，磁ci場chang的de大da小xiao與yu流liu過guo導dao線xian的de電dian流liu成cheng正zheng比bi，產chan生sheng的de磁ci場chang聚ju集ji在zai磁ci環huan內nei，通tong過guo磁ci環huan氣qi隙xi中zhong霍huo爾er元yuan件jian進jin行xing測ce量liang並bing放fang大da輸shu出chu，其qi輸shu出chu電dian壓yaVS精確的反映原邊電流IP。一般的額定輸出標定為4V/5V。

圖1

3 選型

3.1 產品介紹

霍爾電流傳感器結合了電流互感器和分流器的所有優點
，克服了互感器和分流器的不足，如表1所示：

表1  霍爾電流傳感器優點對比表

    在傳感器行業內，江蘇安科瑞嚴格按照JB/T 7490-2007《霍爾電流互感器》行業標準規定的各項要求，相對於同行采用插針式接線不同， 一律采用綠色可插拔端子現場接線方便
、可靠。一般情況下
，可以根據輸入信號、內孔尺寸來選擇霍爾電流傳感器 。開環霍爾電流傳感器型號選型如表2所示：          

 表2  開環霍爾電流傳感器選型表

3.2 產品外形

常見開環霍爾電流傳感器如圖2所示：

圖2 開環霍爾電流傳感器實物圖

3.3 技術指標

4 應用

4.1 應用案例

    在實際應用中，以光伏直流櫃需要對8路光伏彙流箱輸出電流電壓進行監測為例，鑒於光伏直流櫃中一般彙流采用銅牌接入且櫃體空間有限製，可推薦采用8個體積較小的AHKC-BS  200A/5V霍爾開環電流傳感器（如圖3、圖4所示）配合安科瑞直流櫃彙流采集裝置AGF-D，可計算出前級8路彙流箱的實時輸出電流，同時可 配合1個直流高壓電壓傳感器ACTDS-DV/V（輸入範圍DC 0-1500V）實現功率及電能測量。 

 圖3                              圖4

4.2 使用注意事項

    1、為(wei)了(le)得(de)到(dao)較(jiao)好(hao)的(de)動(dong)態(tai)特(te)性(xing)和(he)靈(ling)敏(min)度(du)，必(bi)須(xu)注(zhu)意(yi)原(yuan)邊(bian)線(xian)圈(quan)和(he)副(fu)邊(bian)線(xian)圈(quan)的(de)耦(ou)合(he)，要(yao)耦(ou)合(he)得(de)好(hao)，最(zui)好(hao)用(yong)單(dan)根(gen)導(dao)線(xian)且(qie)導(dao)線(xian)完(wan)全(quan)填(tian)滿(man)霍(huo)爾(er)傳(chuan)感(gan)器(qi)模(mo)塊(kuai)孔(kong)徑(jing)；

    2、使用中當大的直流電流流過傳感器原邊線圈，且次級電路沒有接通電源|穩壓器或副邊開路
，則其磁路被磁化
，而產生剩磁
，影響測量精度（故使用時要先接通電源和測量端M）
，發生這種情況時


，要先進行退磁處理。其方法是次邊電路不加電源，而在原邊線圈中通過同樣等級大小的交流電流並逐漸減小其值；

    3、在大多數場合
，霍爾傳感器都具有很強的抗外磁場幹擾能力，一般在距離模塊5-10cm之間存在一個兩倍於工作電流Ip的電流所產生的磁場幹擾是可以忽略的，但當有更強的磁場幹擾時，要采取適當的措施來解決。通常方法有：

    ① 調整模塊方向，使外磁場對模塊的影響最小；

    ② 在模塊上加罩一個抗磁場的金屬屏蔽罩
；

    ③ 選用帶雙霍爾元件或多霍爾元件的模塊；

    ④ 測量的最佳精度是在額定值下得到的
，當被測電流遠低於額定值時，要獲得最佳精度，原邊可使用多匝，即：IpNp=額定安匝數。另外，原邊饋線溫度不應超過８０℃。

5 結束語

    隨著社會的發展，傳統的電流傳感器
、分(fen)流(liu)計(ji)等(deng)產(chan)品(pin)已(yi)經(jing)不(bu)能(neng)勝(sheng)任(ren)更(geng)多(duo)的(de)工(gong)作(zuo)，在(zai)此(ci)條(tiao)件(jian)下(xia)，霍(huo)爾(er)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)產(chan)生(sheng)可(ke)以(yi)使(shi)更(geng)多(duo)的(de)行(xing)業(ye)設(she)備(bei)在(zai)監(jian)控(kong)下(xia)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)，減(jian)少(shao)人(ren)員(yuan)及(ji)設(she)備(bei)維(wei)護(hu)的(de)投(tou)入(ru)成(cheng)本(ben)。霍(huo)爾(er)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)因(yin)其(qi)眾(zhong)多(duo)優(you)點(dian)，被(bei)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)各(ge)個(ge)領(ling)域(yu)，在(zai)各(ge)種(zhong)需(xu)要(yao)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)的(de)係(xi)統(tong)中(zhong)，已(yi)成(cheng)為(wei)不(bu)可(ke)缺(que)少(shao)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)。

參考資料：

（1）安科瑞電氣股份有限公司.電量傳感器選型手冊,201407版

（2）謝文和.傳感器及其應用[M].北京：高等教育出版社

，2003.

作者簡介：趙斌，男
，本科
，安科瑞電氣股份有限公司

，主要研究方向為電量傳感器設計，手機：，座機：
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