Токовый трансформатор для измерения тока нагрузки в стабилизированных БП.

Токовый трансформатор для измерения тока нагрузки в стабилизированном источнике питания.

Измерение тока нагрузки в мощных стабилизированных блоках питания любительской аппаратуры до сих пор представляет некоторую проблему для конструкторов... Используемые чаще всего низкоомные шунты весьма дефицитны и дороги. И на них всё равно падает некоторое напряжение при большом токе нагрузки. И они греются.... Распространённые китайские цифровые измерители напряжения и тока, несомненно, очень удобны и недороги, но также требуют наличия шунта, причём чаще всего в минусовой шине. И эти хилые шунты подчас отпаиваются от нагрева. Измерители тока на датчиках Холла и магнитодиодах усложняют схему и стоят денег. Поэтому я хочу предложить предельно простой и дешевый способ измерения тока при помощи трансформатора переменного тока. Если включить трансформатор тока до выпрямительного моста, можно будет измерять ток нагрузки, не внося потерь в цепь нагрузки. А стрелочные приборы для измерения быстро меняющегося тока нагрузки предпочтительнее цифровых, медленно реагирующих на такие изменения.

Схема блока питания изображена условно, конструкция стабилизатора может быть любой. Собственное потребление стабилизатора обычно очень невелико и им можно пренебречь.

Конструктивно токовый трансформатор представляет собой ферритовое кольцо, на котором намотана обмотка из нескольких десятков или сотен (в зависимости от мощности) витков тонкого провода. Провод от трансформатора к выпрямительному мосту пропускается через кольцо, ЭДС, развивающаяся на обмотке прямо пропорциональна току, протекающему через первичную обмотку. Чувствительные стрелочные приборы переменного тока в некотором дефиците, поэтому удобнее выпрямить переменное напряжение однополупериодным выпрямителем и измерять уже постоянное напряжение на выходе любым прибором постоянного тока. Шкала прибора при этом будет логарифмической, что для мощного БП, по моим наблюдениям, тоже весьма удобно.

Более того, полученное на выходе постоянное напряжение можно будет подать на схему защиты блока питания по току. Компаратор и ключ для отключения нагрузки... Или ещё как...

Промышленностью выпускается огромное количество токовых трансформаторов на самые разные токи. Обычно они выглядят так, как изображено на фото. При самостоятельном изготовлении токового трансформатора можно взять кольцо из феррита проницаемостью от 2000 и выше или кольцо из ленточного трансформаторного железа и намотать на нём тонким проводом обмотку из пары сотен витков. Диод следует брать германиевый или шоттки, конденсатор подбирается, исходя из предпочтений. Следует учитывать, что в момент включения будет бросок тока на время заряда конденсатора С1 на выходе выпрямителя. Подключив на выход стабилизатора регулируемую нагрузку и амперметр, производится калибровка показаний измерительного прибора. Шкалу можно нарисовать в любой из популярных программ и распечатать на принтере.