¿Se puede usar el aire como núcleo magnético en CT (Transformador de corriente)?

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Me gustaría medir una corriente que fluye en una línea de alimentación de RF en un sistema ICP (plasma de acoplamiento inductivo). La frecuencia de RF es 13.56 MHz.

Entonces, estoy planeando construir mi propio CT (Transformador de Corriente) para la medición actual. Originalmente pensé que tenía que elegir algún material ferromagnético como núcleo magnético en la TC, pero tengo curiosidad por lo que sucede si utilizo un material no magnético como un plástico o incluso un aire. Leí un papel que parece usar el aire como núcleo. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas si el material no magnético se usa en CT, en lugar de usar el material magnético?

El objetivo principal en la construcción de CT es que CT no debe otorgar una influencia no ignorable en la línea eléctrica bajo la medición. Como CT no es más que un transformador, muchos devanados en el lado secundario reducen una impedancia vista por la línea eléctrica (el lado primario del transformador) según \ $ \ tilde Z_L ^ \ prime = {\ left ({\ frac { {{N_P}}} {{{N_S}}}} \ right) ^ 2} {\ tilde Z_L} % MathType! MTEF! 2! 1! + - % feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHb5MDXbpmVaibaieYlf9irVe % eu0dXdh9vqqj-hEeeu0xXdbba9frFj0-OqFfea0dXdd9vqaq-JfrVk % FHe9pgea0dXdar-Jb9hs0dXdbPYxe9vr0-vr0-vqpWqaaeaabiGaci % aacaqabeaadaqaaqaafaGcbaaeaaaaaaaaa8qaceWGAbWdayaaiaWa % a0baaSqaa8qacaWGmbaapaqaa8qacqGHYaIOaaGccqGH9aqpdaqada % qaamaalaaabaGaamOtamaaBaaaleaacaWGqbaabeaaaOqaaiaad6ea % daWgaaWcbaGaam4uaaqabaaaaaGccaGLOaGaayzkaaWdamaaCaaale % qabaWdbiaaikdaaaGcceWGAbWdayaaiaWaaSbaaSqaa8qacaWGmbaa % paqabaaaaa! 4DCC! \ $ donde \ $ {\ tilde Z_L} % MathType! MTEF! 2! 1! + - % feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHb5MDXbpmVaibaieYlf9irVe % eu0dXdh9vqqj-hEeeu0xXdbba9frFj0-OqFfea0dXdd9vqaq-JfrVk % FHe9pgea0dXdar-Jb9hs0dXdbPYxe9vr0-vr0-vqpWqaaeaabiGaci % aacaqabeaadaqaaqaafaGcbaaeaaaaaaaaa8qaceWGAbWdayaaiaWa % aSbaaSqaa8qacaWGmbaapaqabaaaaa! 42A8! \ $: impedancia de carga del lado secundario, \ $ \ tilde Z_L ^ \ prime % MathType! MTEF! 2! 1! + - % feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHb5MDXbpmVaibaieYlf9irVe % eu0dXdh9vqqj-hEeeu0xXdbba9frFj0-OqFfea0dXdd9vqaq-JfrVk % FHe9pgea0dXdar-Jb9hs0dXdbPYxe9vr0-vr0-vqpWqaaeaabiGaci % aacaqabeaadaqaaqaafaGcbaaeaaaaaaaaa8qaceWGAbWdayaaiaWa % a0baaSqaa8qacaWGmbaapaqaa8qacqGHYaIOaaaaaa! 4439! \ $: impedancia vista por el lado primario, \ $ {{N_P}} % MathType! MTEF! 2! 1! + - % feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHb5MDXbpmVaibaieYlf9irVe % eu0dXdh9vqqj-hEeeu0xXdbba9frFj0-OqFfea0dXdd9vqaq-JfrVk % FHe9pgea0dXdar-Jb9hs0dXdbPYxe9vr0-vr0-vqpWqaaeaabiGaci % aacaqabeaadaqaaqaafaGcqaaaaaaaaaWdbeaacaWGobWaaSbaaSqa % aiaadcfaaeqaaaaa! 4263! \ $: número de devanado primario, que es 1 para CT, \ $ {{N_S}} % MathType! MTEF! 2! 1! + - % feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHb5MDXbpmVaibaieYlf9irVe % eu0dXdh9vqqj-hEeeu0xXdbba9frFj0-OqFfea0dXdd9vqaq-JfrVk % FHe9pgea0dXdar-Jb9hs0dXdbPYxe9vr0-vr0-vqpWqaaeaabiGaci % aacaqabeaadaqaaqaafaGcqaaaaaaaaaWdbeaacaWGobWaaSbaaSqa % aiaadofaaeqaaaaa! 4266! \ $: número de devanado secundario. ¿Es correcta esta idea?

Gracias por leer mi pregunta y espero respuestas.

    
pregunta Donggyu Jang

2 respuestas

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Un buen CT con un núcleo de ferrita es un desafío en este tipo de frecuencia (y superior), por lo que definitivamente consideraría un núcleo aéreo, especialmente si la única señal que puede captarse es la corriente de 13.56 MHz. Si utiliza un núcleo de ferrita, esto trae un conjunto diferente de problemas a la tabla, como las pérdidas del núcleo de ferrita, que pueden ser excesivas, es decir, causar la saturación del núcleo.

Otro problema con el uso de un núcleo de ferrita es la inductancia de fuga; un CT se basa en un buen acoplamiento para proyectar la impedancia de la resistencia de carga (a través de la relación de vueltas al cuadrado, que es un reductor de impedancia masiva) de modo que el cable que atraviesa el centro del CT vea una impedancia muy baja. Con una fuga excesiva, es probable que obtenga saturación del núcleo e imprecisiones en la medición.

Por lo tanto, vale la pena considerar un núcleo de aire. Por supuesto, habrá una inductancia de fuga mucho mayor y esto significará que la salida de voltaje (que supuestamente representa la corriente primaria) será inexacta pero no habrá ninguna no linealidad de saturación. Sí, necesitará una calibración y esto podría ser un gran problema pero no imposible.

Podrías recorrer toda la milla y usar una bobina detectora para recibir el campo magnético y hacer los cálculos para determinar el flujo actual real. En efecto, una bobina sniffer es la extensión natural de un CT: -

    
respondido por el Andy aka
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Puede hacer aire, pero su frecuencia de operación es un poco baja para facilitarlo.

El enfoque habitual es una cuenta de ferrita de 43 mezclas con, por ejemplo, 33 giros en el secundario (factor de acoplamiento -30dB), el primario es una pieza corta de cable coaxial a través del centro con la pantalla conectada solo en un extremo, de modo que la pantalla forma un Escudo electrostático. Continuidad de RF para la línea formada por la caja circundante. A baja frecuencia puede alejarse sin la pantalla electrostática; consulte los transformadores en el acoplador direccional W6PQL para ver un ejemplo.

El truco es asegurarse de que la longitud del cable en el secundario sea corta en comparación con la longitud de onda, no demasiado fuerte en 13.56, pero es emocionante si se hace una banda muy ancha.

    
respondido por el Dan Mills

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