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交直流大電流源典型應(yīng)用

隨著我國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已涌現(xiàn)了越來越多的大電流測試需求。在電動汽車、光伏逆變器、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域，由于系統(tǒng)功率等級不斷提升，已出現(xiàn)了高達數(shù)千安培、甚至上萬安培大電流的精密測量需求，比如四驅(qū)雙電機的高性能新能源汽車，其電池包峰值電流已可達到1200 A~1500 A，在軌道交通領(lǐng)域，電流甚至達到10kA級。因此建設(shè)交直流大電流計量技術(shù)能力，實現(xiàn)交直流傳感器、直流比例標準、互感器、直流分流器等大電流測量設(shè)備的校準溯源，是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保障，也是計量促進新質(zhì)生產(chǎn)力的重要體現(xiàn)。

接下來，本文將為大家分享一個 10kA 的交直流大電流測試應(yīng)用案例。

天恒測控交直流大電流測試系統(tǒng)，由交直流電流源、傳感器測試工裝、測控臺等組成。可程控輸出 (0.2 A~10 kA) 的交直流電流，適用于校準高精度的電流傳感器或直流分流器。為高等級計量實驗室建立高精度的電流、電阻量傳體系提供技術(shù)保證。

系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，可靈活輸出不同規(guī)格電流，直流電流準確度達0.015%，交流電流準確度達 0.03%，無需外置標準互感器，即可完成對 0.05 級及以下直流電流互感器和傳感器、0.1 級及以下交流電流互感器和傳感器的校準。

一機多用：支持電流傳感器、電流互感器、電流變送器、鉗形表、標準電阻、穿心電流表、直流分流器等測試。

檢測效率高：交直流一體，僅需在上位機軟件上操作切換，無需重新接線。

負載能力強：滿足寬頻大電流負載應(yīng)用場景需求

經(jīng)濟效益高：一套系統(tǒng)可完成多場景大電流測試需求，且系統(tǒng)大電流源采用模塊化設(shè)計，可靈活升級擴容。

模塊化設(shè)計

大電流源采用模塊化設(shè)計工藝，各個模塊之間相互獨立、互不干擾。單個模塊進行維修時，無需對整體進行拆裝和檢測，提高維護效率。

天恒方案通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工藝改善和對信號的精準反饋調(diào)節(jié)，解決多組電流輸出單元的頻率和相位的同步問題。

寬頻大電流輸出技術(shù)

常規(guī)數(shù)字功放，其固有的諧波分量大、信號失真大及開關(guān)噪聲頻譜極寬的特點，會直接影響高精度的測量結(jié)果；天恒方案選用甲乙類線性功放，在解決電流輸出回路的電阻匹配問題的同時，降低輸出回路的自感和互感影響。

對于輸出變壓器，大電流輸出時，其回路感抗大，使得大電流不能輸出到被檢單元。若采用單組功放模塊與輸出變壓器直接連接輸出，其工藝及散熱均難以支持。天恒方案采用多組寬頻電流輸出單元并聯(lián)，每組單元包括功放器及變壓器模塊對應(yīng)不同量程的放大需求，以達到寬頻大電流輸出目的。

負載補償技術(shù)

寬頻大電流的電流輸出回路負載阻抗會呈現(xiàn)阻性、感性和容性，而隨著輸出頻率的提高，感性阻抗對輸出負載的影響越大。天恒方案設(shè)計了電容電感輸出補償網(wǎng)絡(luò)，以適應(yīng)不同頻率條件下，對電流輸出的補償，以提高系統(tǒng)整體的負載能力。

補償電容與電感為串聯(lián)狀態(tài)，當(dāng)串聯(lián)諧振時，系統(tǒng)的等效阻抗最小，但補償?shù)碾娙葜挡豢赡苁峭耆€性可調(diào)的。天恒方案通過并盡可能多地在主要使用頻率點下設(shè)置響應(yīng)的補償電容，減小其負載影響，且補償模塊可通過開關(guān)控制，由操作人員選擇是否使用。