CST 匝数比和采样电阻怎么算?

先想清楚:要给芯片一个多大的电压?

动手算之前,先确认两个已知量:主回路的最大一次电流 Ipri,以及控制芯片要求的电流检测阈值电压(数据手册里通常写成 V(CS) 或电流比较门限)。这两个定了,匝数比和采样电阻就都能顺着推出来。

第一步:匝数比 N 怎么定?

CST 一次固定 1 匝、二次 N 匝,二次电流约等于一次电流除以 N。比如一次峰值 40A、想让二次落在 0.2A 量级,就选 N≈200(沃虎 WHPT 匝数比覆盖 1:20~1:200)。N 越大,二次电流越小、越好处理,但二次直流电阻也越大、输出越弱,需要折中。

第二步:采样电阻 Rs 怎么选?

芯片一般看的是电压。二次电流流过采样电阻 Rs 得到电压 Vs =(Ipri ÷ N)× Rs。把芯片的电流比较阈值(比如 0.5V)代入,反推 Rs = Vs × N ÷ Ipri。先定芯片阈值和最大电流,再算 Rs,最后校核 Rs 上的功耗别太大。

举个例子:一次峰值 40A、取 N=200,二次约 0.2A;若芯片阈值 0.5V,则 Rs = 0.5 × 200 ÷ 40 = 2.5Ω。这颗电阻上的峰值功耗只有约 0.1W,选个 1/4W 规格就够。匝数一变,Rs 和功耗都要跟着重算一遍。

第三步(铁律):别让磁芯饱和

CST 测的开关电流常是单方向脉冲,磁芯只朝一个方向被磁化。若每个周期不复位、把磁通拉回去,磁通就会一周一周往上累积,很快饱和;一旦饱和,二次波形塌陷、芯片读到的电流失真,保护随之失效。所以正激、反激里要留复位时间或加复位绕组,并确认伏秒积不超过磁芯能力。沃虎 WHPT 各系列(EE050/EP070/EP100/ER115)给出的二次电感与隔离耐压,正是帮你估伏秒容量、留裕量的依据。这也是 CST 和工频 CT 最不一样的地方:工频 CT 的命门是二次不能开路,CST 的命门是磁芯不能饱和。

常见问题(FAQ)

Q:匝数比越大越好吗?

A:不是。太大二次太弱、直流电阻变大,信噪比反而变差。

Q:怎么快速判断会不会饱和?

A:估算单周期伏秒积(电压×导通时间),和磁芯余量比,留 2 倍以上裕量最稳。

Q:采样电阻放二次哪一侧?

A:串在二次回路里、靠近芯片检测脚,并就近加 RC 滤波抑制开关尖峰。

一句话总结:匝数比缩流、采样电阻转压、伏秒复位防饱和------三步定好,CST 的电流环就稳了。

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