PCB罗氏线圈电流传感器积分误差的数字补偿策略

作     者：姚宇 周泽 石亚飞 辛振 YAO Yu;ZHOU Ze;SHI Yafei;XIN Zhen

作者机构：省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)天津300401 中国电源学会 

出 版 物：《电源学报》 (Journal of Power Supply)

年 卷 期：2024年第22卷第3期

页      面：264-271页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52377179) 

主　　题：PCB罗氏线圈电流传感器 误差补偿 短路保护 可靠性 

摘      要：准确可靠的开关电流信息是电力电子变换器实现闭环控制、谐波抑制和短路保护的关键要素,有利于进一步提升功率器件的可靠性。PCB罗氏线圈电流传感器因其高带宽、小体积、低成本和低侵扰的特点,具有重要的研究价值和应用前景。然而,传统积分处理电路存在漂移误差与下垂误差,严重限制了PCB罗氏线圈电流传感器的测量精度。首先,本文采用复位型积分电路以避免漂移误差的持续累积,并消除下垂误差带来的影响。同时,针对复位型积分电路存在的漂移误差与偏置误差提出一种数字补偿策略,该方案采用数字信号处理器控制数模转化模块产生模拟补偿信号,并通过高速减法器消除误差,具有补偿精度高、调整方式简单的优点,可以大幅减小积分误差造成的影响;最后,基于双脉冲测试平台分别进行双脉冲、多脉冲和短路保护实验,验证了所提PCB罗氏线圈电流传感器的性能。