Estoy construyendo un circuito para medir la corriente de CA usando un transformador de corriente, que se alimenta al ADC de un microcontrolador para la medición real.
Como la medición debe ser bastante precisa, la primera versión tenía una resistencia de carga directamente en el secundario del CT, seguida de un rectificador de precisión / circuito detector de pico que utiliza amplificadores operacionales. La mayoría de las veces funcionó bien, pero era caro, así que busqué maneras de reemplazarlo con algo más barato.
Encontré un circuito que es así:
Básicamente,elsecundariodelCTalimentaunpuenterectificador,conlaresistenciadecargadespuésdelrectificador.
MicomprensióndeunCTesqueelsecundarioactúacomounafuenteactual.Comotal,ydadoquelaresistenciadecargaeselúnicocaminoderetornoparalacorriente,entonceslacorrienteinducidaenlosdevanadossecundariosserálamismacorrientequepasaatravésdelaresistenciadecarga;yaquelosdiodostienencaídasdevoltaje,entonceseldevanadosecundarioproducirácualquiervoltajenecesarioparacompensarestascaídasdediodoyforzarlacorrienterequeridaatravésdelaresistenciadecarga.
Desafortunadamente,estonoesloqueverifiquéenlapráctica:laformadeondaestabamuydistorsionadayatenuadaparalascorrientesbajasymuchomejorparalascorrientesnominales(aunquesiguesiendoincorrecta,comoseverificaalcompararlaconunasondadecorrienteenlaprimaria).RegreséalassimulacionesdeSPICE,sinesperarrealmenteverlosfenómenosallí,peroparamisorpresa,lassimulacionestambiénmostraronpartedelproblema,almenoselproblemadelaatenuaciónesclaro.Lasimulacióndelcircuitoanteriorproducelasiguientesalidaparaunacorrientede5AenelprimariodelCT:
Lalíneaverdeeslacorrienteprimaria,lalínearojaeslacorrientesecundariaveceslarelacióndegiros.Comosepuedeobservar,lacorrientesecundariamuestraunaatenuacióndel20%encomparaciónconlaprimaria.Ahoraparaunasimulacióncon25AenelprimariodelCT,máscercadelacorrientenominaldemicircuito:
Elerrorestácercadel2%ahora.
Aunqueestabasegurodequeestonoharíaningunadiferencia,intentéreemplazareldiododesilicioenlasimulaciónconundiodoSchottky.Estomejoróconsiderablementelasituación,comosepuedeverenlassiguientesdosfiguras,laprimeracon5Aylasegundacon25AenlasprimariasdelTC:
El error es de aproximadamente el 4% para 5 A y menos del 1% para 25 A.
El siguiente paso es reemplazar los diodos de silicio en el circuito con diodos Schottky y confirmar que esto muestra las mismas mejoras que la simulación. Actualizaré la publicación cuando haga esto.
Claramente, la caída del diodo debe tenerse en cuenta, pero de acuerdo con mi análisis cualitativo del circuito (arriba), esto no debería suceder. Estaba medio esperando que sucediera en la práctica debido a las no idealidades en la TC, pero también me sorprendió verlo en la simulación. Estoy buscando información sobre dónde salió mal mi análisis y por qué la caída de diodos sigue siendo un factor en este circuito.
