采用主副印制电路板构造的Rogowski线圈性能分析及设计

Rogowski线圈在制造时,二次线圈是半手工绕制,线圈密度很难做到恒定,使得测量准确度不高,难以满足计量和批量生产的要求。文中提出了一种基于印制电路板的Rogowski线圈的新结构,二次绕组采用一块主印制电路板和若干副印制电路板制作,可以实现完全的生产自动化。推导了所设计的Rogowski线圈的互感和自感系数,介绍了制造的关键技术,并提出了运用“货币原理”实现Rogowski线圈的柔性设计和构造的新思路。实验结果表明,该Rogowski线圈的测量准确度高,能够满足计量和保护的双重要求,对Rogowski线圈的大规模生产和推广应用具有重要的实用价值和现实意义。     

采用主副印制电路板构造的Rogowski线圈性能分析及设计

Rogowski线圈在制造时，二次线圈是半手工绕制，线圈密度很难做到恒定，使得测量准确度不高，难以满足计量和批量生产的要求。文中提出了一种基于印制电路板的Rogowski线圈的新结构，二次绕组采用一块主印制电路板和若干副印制电路板制作，可以实现完全的生产自动化。推导了所设计的Rogowski线圈的互感和自感系数，介绍了制造的关键技术，并提出了运用“货币原理”实现Rogowski线圈的柔性设计和构造的新思路。实验结果表明，该Rogowski线圈的测量准确度高，能够满足计量和保护的双重要求，对Rogowski线圈的大规模生产和推广应用具有重要的实用价值和现实意义。     

拆装式PCB型Rogowski线圈的研究

提出一种可现场组装结构的基于PCB平面型Rogowski线圈的电流传感器。在简单介绍Rogowski线圈基本工作原理的基础上,详细介绍了线圈的组成、结构和工作原理,并对线圈的主要部件进行详细阐述。给出线圈与被测导体之间的互感系数、自感和电阻计算公式。工频测试结果表明:线圈不仅理论计算结果与实际制造出的线圈的测试结果的一致性非常好,而且具有良好的线性输入输出关系和较高的灵敏度。频率特性测试结果表明:线圈可以真实反应被测电流的波形,并且没有明显衰减。拆装式PCB型Rogowski线圈电流传感器的最大特点是可以在不停电的情况下进行现场安装,并且不会影响被测设备的原来运行状态,为PCB型Rogowski线圈在电力系统的推广应用奠定了技术基础。     

一种测量小电流的PCB平面型Rogowski线圈

提出了一种用于小电流测量的印制电路板（PCB）平面型Rogowski线圈电流互感器,给出了其结构和工作原理,推导出了线圈互感系数的计算公式,并分析了其抗外磁场干扰的机理,设计了实验模型。测试结果显示:额定100 A的小电流测量准确度达到了0.2级,具有较强的抗电磁干扰能力和抗直流能力,适合作为电子式电能表和继电保护专用电流变换器,也可用于抗直流领域的小电流测量。这对于开发新型电流互感器具有积极的意义。     

印制板式Rogowski线圈研究

为了增强印制板式Rogowski线圈拾取感应信号的能力,有效提高其信噪比,将具有相同结构的Rogowski线圈顺次串联并分别获得顺串单、双面板Rogowski线圈后,分析了由单面板构造的顺串单面板传感器的计算模型和等效模型,对比研究了顺串单、双面板Rogowski线圈的阻抗、相频、自感系数和内阻等重要电气参数随着被测电流频率的变化特性,推导了顺串单、双面板Rogowski线圈的最佳阻尼电阻的计算模型,提出了用于判断顺串单、双面板Rogowski线圈测量脉冲大电流的结果有效性的方法及其判据。研究表明,取印制板线圈的顺次串联方式有利于提高传感器的信噪比。     

Rogowski线圈的结构与电磁参数的研究

电流互感器是电力系统中的重要设备,对电力系统的正常运行和精确计量起着十分重要的作用。随着国民经济的发展,各种供电电压等级不断出现,对电力系统的测量和保护准确度要求不断提高。Rogowski线圈主要用在测量交流大电流、脉冲电流、电力系统中的暂态电流等方面,它具有输出功率低、结构简单、线性度良好等特点。分析了3种不同截面形状(矩形、圆形和跑道形)的Rogowski线圈,针对不同截面形状的线圈建立了不同的数学模型,研究了Rogowski线圈结构参数(如线圈宽度、厚度和中心半径)和电磁参数(如线圈自感、互感和内阻)之间的关系。通过MATLAB软件对Rogowski线圈进行的仿真研究证明:从结构上来看,圆形截面的Rogowski线圈最优,跑道形次之,矩形最差。     

方形截面Rogowski线圈的一致性分析

为分析Rogowski线圈大批量制造时的一致性特性,推导了方形截面Rogowski线圈的电气参数与结构参数的关系,并分析了主要电气参数对线圈输出特性的影响,基于成品线圈的端口参数测量,提出了一种基于端口参数的校正系数来提高大批量线圈一致性的方法。试验结果表明,采用该方法校正的Rogowski线圈具有较好的一致性,可与积分器随机匹配使用。此方法能有效提高大批量制造Rogowski线圈的一致性,降低了线圈加工过程中的精度要求,具有一定的应用价值。     

一种基于印刷电路板的高准确度Rogowski线圈

半手工绕制Rogowski线圈的最大缺点是线圈密度很难做到恒定 ,使得测量准确度低 ,难以满足计量和批量生产的要求 ,为此提出了一种基于印刷电路板的Rogowski线圈的新结构 ,其二次绕组采用一块主印刷电路板和若干副印刷电路板制作 ,绕线分散均匀 ,可完全自动化生产 ,大大提高了Rogowski线圈的测量准确度。实验结果表明它测量准确度达到 0 2级 ,且能够满足计量和保护的双重要求 ,适合大规模的生产。     

一种抗强干扰型双面对称布线PCB罗氏线圈

PCB罗氏线圈广泛应用于复杂环境下的电流测量传感头,其抗干扰性能决定着电流测量的准确法。本文设计了一种双面对称布线且设置回线的新颖PCB罗氏线圈,分析了垂直于线圈平面的杂散磁场对传统直连布线、双面对称布线未设置回线及设置回线的三种PCB罗氏线圈互感特性影响,测试了受扰条件下三种线圈与被测载流导体间互感系数,并在此基础上进一步改进了新颖PCB罗氏线圈的回线设计。分析和实验结果表明,回线设置可有效抑制杂散磁场干扰,该新颖PCB罗氏线圈具有很强的抗干扰性能,适合于用作外界杂散磁场复杂情况下的电流测量传感头。     

Rogowski线圈的高频特性分析

分析 Rogowski线圈频率特性的结果表明 :测量工频电流时线圈分布参数的影响可忽略 ,线圈的频率特性主要受积分器时间常数的影响 ;测量高频电流时线圈的分布参数对其高频频率特性影响较大 ,且要考虑连接线圈到积分器的同轴电缆、被测电流载体在线圈内的相对位置对其高频特性的影响。实际应用时可把线圈的参数带入到相应的方程得出其高频特性曲线 ,以分析其高频特性     

一种基于印刷电路板技术的窄带型空心电流互感器

空心电流互感器响应快、不存在磁饱和、成本低廉,是近年来广泛关注的一种电子式互感器。传统手工绕制的空心线圈无法完全满足理想空心线圈的基本假设,在准确度和稳定性方面存在一定缺陷,基于印刷电路板技术的空心线圈的出现有效解决了这一问题,先后有组合型和平板型两种结构被提出。笔者提出了一种印刷电路板空心线圈的窄带型结构,该结构作为上述两种结构的有效补充,适合应用于制作外形不规则的大尺寸空心线圈。相关试验表明,窄带型空心线圈测量准确度较高,应用前景广阔。     

PCB型Rogowski线圈的可靠性研究

PCB型Rogowski线圈克服了传统手工绕制空心线圈重复性差、准确性低的缺点,便于大规模的自动化生产。可是PCB型Rogowski线圈依靠镀通孔和焊接点实现线圈的绕制和串联连接,这种特殊的结构使得线圈的可靠性取决于镀通孔和焊接点的可靠性。为了设计高可靠性的PCB型Rogowski线圈,介绍了镀通孔的失效模式和失效机理,给出了PCB型Rogowski线圈的失效判据,建立了PCB型Rogowski线圈的可靠性框图和数学模型,基于GJB/Z 299B-98定量地推导出PCB型Rogowski线圈的失效率与线圈镀通孔数目及镜像印制板对数间的关系。最后,预计出测量300 A电流的PCB型Rogowski线圈的平均寿命约为27年。     

一种印制板罗氏线圈的结构参数和电磁参数影响研究

设计了一种具有单面线圈结构的印制板罗氏线圈,对其结构参数和电磁参数之间的相互影响以及它们对线圈动态特性的影响进行了研究,并归纳了影响其电磁参数和动态特性的重要因素。获得了所设计的具有单面线圈结构的印制板罗氏线圈的幅频特性和相频特性的试验曲线,利用它测量了脉冲功率源中的脉冲大电流。实验表明,所得出的有关分析和优选印制板罗氏线圈的结构参数和电磁参数的分析方法,对于快速设计具有合理结构、最优电磁参数和良好动态特性的印制板罗氏线圈,具有指导价值。     

基于Rogowski线圈的新型电压行波传感器

现有行波传感器的行波传变一致性较差,影响故障行波定位准确度。文中研究了一种基于Rogowski线圈原理的印制电路板(PCB)式电压行波传感器。给出了Rogowski线圈的高频工作特性,研究了PCB行波传感器的结构和工作原理,推导出了PCB行波传感器互感系数的计算方法,并分析了行波传感器的抗外磁场干扰机理,为有效检测行波信号提供了理论依据。该PCB行波传感器具有结构新颖、频带响应宽、一致性好、抗干扰能力强等优点。仿真和测试实验表明,PCB行波传感器能有效提高行波精确检测的一致性,可靠传变高频暂态行波信号。     

印制板的电磁兼容性探讨

对印制板的电磁兼容性进行了探讨。其中包括对印制板的布线、电容性耦合、数字电路的噪声容限和传输线的探讨。     

印制板(PCB)平面变压器设计及应用进展

与传统变压器相比,平面变压器具有体积小、集成度高、一致性好等优点,因此有望在平面化、小型化电子器件中得到广泛应用。印制板式(PCB)平面变压器在平面变压器中占据着举足轻重的地位。通过其相关方面的介绍,讨论了PCB平面变压器的结构和优势,分析了材料和器件设计的关系以及它的发展前景。     

开关电源电磁干扰的抑制措施

分析了开关电源电磁干扰产生的机理.从电路措施、元器件选择、屏蔽、印刷电路板(PCB)抗干扰设计等几个方面,对开关电源电磁干扰的抑制措施进行了分析讨论.