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闭环霍尔电流传感器在电子电焊机中的应用

随着现代电力电子技术的发展，电力系统中大量采用大功率晶体管、整流管、晶闸管，并采用了变频调速及脉宽调制技术。然而，这些技术所产生的电流、电压波形多为非正弦波，需要通过电流、电压传感器进行检测，并对系统进行控制。在这方面，闭环霍尔电流传感器具有广泛的应用前景。

闭环霍尔电流传感器是一种集测量、反馈和保护功能于一体的传感器。它利用磁补偿原理，通过磁场补偿实现输出电流与原电流成正比，并真实反映原边电流波形。其结构包括互感器、磁放大器、霍尔元件和电子线路。工作原理是通过主电流产生的磁场与次级线圈电流产生的磁场进行补偿，使霍尔元件处于零磁通状态。当主回路有大电流流过时，产生的磁场被聚磁环聚集，并感应到霍尔元件，从而产生一个信号输出。经过放大器放大后，输入到功率放大器中，控制相应的功率管导通，获得一个补偿电流。这个补偿电流通过多匝绕组产生的磁场与主电流产生的磁场大小相等、方向相反，从而补偿原来的磁场，使霍尔元件的输出逐渐减少。最终，当补偿电流与匝数相乘所产生的磁场与主电流所产生的磁场相等时，霍尔元件达到零磁通状态。

闭环霍尔电流传感器具有以下优点：不受频率、波形限制，可检测范围从直流到数百千周的信号；响应速度快，可达1微秒；具有高测量精度和宽测量范围；具有强大的过载能力和抗干扰能力；体积小、重量轻，易于安装和使用。

在电子电焊机中，闭环霍尔电流传感器的应用可以实现对电流波形的快速准确检测，并将检测结果反馈给可控整流器，以控制输出电流。通过在直流上加入交流电流，可以更精确地控制总焊接电流，提高焊接质量并减少电能消耗。

此外，闭环霍尔电流传感器还可以与计算机联机使用。通过将传感器与单片微处理器、打印机、LED数码管、键盘和串行通信接口等组合，可以实现对多个电子电焊机中的闭环霍尔电流传感器进行检测和控制。这种联机使用可以方便地进行规模性生产和数据库管理。

总之，闭环霍尔电流传感器在电子电焊机中的应用具有重要意义。它不仅可以提高焊接质量和减少电能消耗，还可以适应电力电子技术发展的需要。随着电力电子技术的进一步发展，闭环霍尔电流传感器在整流、逆变、变频、斩波、交流调压、调速以及非正弦周期量的检测、保护和控制方面的应用将会越来越广泛。

作者简介：华梅超，江苏安科瑞电器制造有限公司本科学历，主要研究方向为智能建筑供配电监控系统。