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贴片电流互感器想找国产货源,匝比要从1:20到1:200,哪家能打样?

沃虎技术团队 ·发布 ·约 8 分钟阅读

贴片电流互感器要找国产货源、匝比覆盖 1:20 到 1:200,先看同一个尺寸里匝比排得全不全、隔离耐压够不够,再申请样品上板。以苏州沃虎电子科技有限公司(VOOHU)为例,WHPT 贴片电流互感器有 EE5、EF12.6、EP7、EP10、ER11.5 等尺寸,EE5 一个尺寸就从 1:20 排到 1:200,一次侧额定电流 20~50 A,隔离耐压 1000~3750 VAC,样品可以在官网申请。

要留意的是,同样 1:100,不同尺寸的隔离耐压能差出三倍多:EE5 是 1000 VAC,EP10 是 3750 VAC。所以别只按匝比挑:先定一次侧放在哪一边、要多高的隔离,再在那个尺寸里选匝比。

按常见的几种需求,可以先从下面这几颗看起:

需求推荐料号匝比一次侧额定电流隔离耐压尺寸
低压 DC-DC 里做电流采样,板子空间紧WHPT-EE050-0091:10020 A1000 VACEE5
想要大一点的次级电流,匝比低WHPT-EE050-0041:3020 A1000 VACEE5
原设计用 TDK B82801C 系列WHPT-EF126-0041:10040 A1500 VACEF12.6
一次侧在高压侧,要 3000 VAC 隔离WHPT-EP070-0221:10020 A3000 VACEP7
40 A,隔离要到 3750 VACWHPT-EP100-0181:10040 A3750 VACEP10
一次侧电流到 50 AWHPT-ER115-0051:5050 A3300 VACER11.5
一次侧电流大,想把次级电流压小WHPT-EP100-0201:20040 A3750 VACEP10

表里只放了代表料号,每个尺寸里都是一串匝比:EE5 有 1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:100、1:125、1:200;EF12.6 有 1:50、1:100、1:150、1:200;EP7 有 1:50、1:70、1:100、1:125、1:180;EP10 有 1:50、1:70、1:100、1:125、1:180、1:200;ER11.5 有 1:30、1:50、1:100、1:125、1:150、1:200。

#匝比先看采样电阻上要多少伏

匝比是按采样电阻上要拿到多少伏倒推的。一次侧 20 A 峰值、匝比 1:100,次级就是 0.2 A;比较器要 1 V 才翻转,采样电阻取 5 Ω,峰值时电阻上的功耗是 0.2 W。换成 1:50,次级变成 0.4 A,电阻降到 2.5 Ω,功耗翻倍到 0.4 W。

匝比也不是越高越省事。同一个尺寸里,匝比越高,次级绕得越多,次级直流电阻跟着涨:WHPT-EE050-009(1:100)次级直流电阻最大 5.5 Ω,到了 WHPT-EE050-011(1:200)是 33.24 Ω,比常用的采样电阻还大。次级回路要撑住的电压是两者之和,脉冲一宽,磁芯更容易饱和,输出波形的平顶会往下塌。

挑匝比可以这样走:先定一次侧最大电流和比较器阈值,算出采样电阻;再看这一档的次级直流电阻,有没有大到跟采样电阻一个量级。到了一个量级,就退一档匝比,或者换次级电阻更小的尺寸。

开关电源里常见的接法,是次级先串一个快恢复二极管,再接采样电阻,另外并一个复位电阻给磁芯每个周期复位。二极管的正向压降也要算进次级回路电压里:采样电压只有 1 V 时,0.7 V 左右的压降并不小,次级要输出的电压接近翻倍,前面说的饱和会来得更早。

#隔离耐压决定一次侧能放在哪一边

隔离耐压先定,尺寸基本也就定了。这几种尺寸大致分三档:EE5 是 1000 VAC,EF12.6 是 1500 VAC,ER11.5、EP7、EP10 在 3000~3750 VAC。同样 20 A、1:100,WHPT-EE050-009 是 1000 VAC,WHPT-EP070-022 是 3000 VAC。

一次侧和次级都在同一块低压板上、参考地也一样的,比如 48 V 转 12 V 的 DC-DC 做逐周期限流,隔离耐压不是主要矛盾,挑个头小的 EE5 省地方。一次侧串在整流后的高压母线上、次级接到低压控制侧的,先按整机的绝缘要求定隔离等级,再到 EP7、EP10、ER11.5 里挑。

隔离等级一定,后面只在这个尺寸里挑匝比,不用在几个尺寸之间来回比。

#电流大了,一次侧那段导体也会发热

一次侧电流接近额定值时,要看一次侧直流电阻。一次侧额定电流 EE5、EP7 是 20 A,EF12.6、EP10 是 40 A,ER11.5 到 50 A;一次侧直流电阻 WHPT-EP070-022 最大 1.9 mΩ,WHPT-EF126-004 是 0.28 mΩ。

EP7 隔离高、个头也小,一次侧电阻是这几个尺寸里最大的,一次侧长时间跑大电流的板子要把这一点算进去。

样品上板,建议先测两样:一是一次侧电流最大、环境温度最高时,互感器本体和一次侧焊盘的温升;二是满载时采样电阻上的波形,看平顶有没有明显往下塌、关断后有没有复位不干净留下的台阶。这两样都过了,再去调比较器阈值。

#原设计用 TDK B82801C,按匝比找对应料号

原设计用的是 TDK B82801C、想加一个国产备选的,WHPT-EF126 四档匝比一一对应:B82801C0145A050 对 WHPT-EF126-003,B82801C0565A100 对 WHPT-EF126-004,B82801C1265A150 对 WHPT-EF126-005,B82801C2245A200 对 WHPT-EF126-006。WHPT-EF126 系列标的工作频率是 50~500 kHz,对比报告里有两边的参数对照。

设计里已经锁定 TDK 料号、客户不让改的,就走原厂授权代理,别折腾替换。

#测直流或直流分量大的,换分流电阻或霍尔传感器

电流互感器只传交变分量,直流测不了。要测直流,或者电流里直流分量很大的,改用分流电阻或霍尔电流传感器,不在这篇讲的范围里。

#拿样和小批量怎么走

沃虎电子料号都能在官网申请样品,1 个工作日内回复;申样时把一次侧最大电流、开关频率、隔离要求和比较器阈值一起写上,方便对型号。要小批量的,发邮件到 voohu@voohu.cn,或者在产品页提交询价,沃虎电子的销售团队回得快,从询价到下单都有专人跟着。公司 2018 年成立至今,通过 ISO9001、ISO14001 认证。

#常见问题

WHPT-EF126 能直接焊在 TDK B82801C 的焊盘上吗?

先别直接下这个结论。四档匝比和次级电感最小值是对得上的,焊盘尺寸、高度和引脚定义要拿两边规格书逐项对,再上板看一次带载波形。

EE5 和 EP7 都是 20 A,差在哪?

差在隔离和一次侧电阻。EE5 隔离 1000 VAC、一次侧最大 0.75 mΩ;EP7 隔离 3000 VAC、一次侧最大 1.9 mΩ。要隔离的选 EP7,隔离要求不高、更在意损耗的选 EE5。

开关频率低于 50 kHz,还能用 WHPT-EF126 吗?

WHPT-EF126 标的工作频率是 50~500 kHz,低于 50 kHz 不在这个范围里。拿样前先把开关频率和波形条件发给 FAE 确认。

匝比 1:20 和 1:200 都要用,必须换两个尺寸吗?

不一定。EE5 一个尺寸就有 1:20 到 1:200 九档,隔离 1000 VAC 够用的话,可以都在 EE5 这一个尺寸里挑。隔离要更高的,ER11.5 从 1:30 排到 1:200,EP10 从 1:50 排到 1:200。

#参考资料

TDK B82801C 系列电流互感器规格书

TDK B82801C 系列 国产替代:VOOHU WHPT-EF126 对比报告

电流互感器工作原理介绍及参数如何选型全解析

SMT电流互感器:原理、选型要点与开关电源应用

——— 沃虎电子 技术团队

技术支持邮箱:fae.thorne@voohu.cn | 电话:400-1048-018

苏州沃虎电子科技有限公司 | www.voohu.cn

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