重庆大学电气工程学院课程设计.doc

电容电流非侵入式采样法的分析与设计 课程设计论文 电容电流非侵入式采样法的分析与设计 姓名： 指导教师： 学号： 学院：电气工程学院 班级： 2015年1月 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT I 摘 要 本文介绍了一些常规的电流的采样方法，通过对电路原理、运算放大器、电容、电流采样和Buck电路相关知识的学习，针对常规电流采样法的不足，引出了非侵入式电容电流采样法，通过构建匹配网络测量电容电流。学习并使用频响分析仪（Venable）测量电容寄生参数，计算匹配网络参数，制作匹配网络电路板，并接入Buck主电路通过示波器观察电容电流与匹配网络电流的波形，重点探讨该方法在低频时的可行性，给出实验得到的具体波形，同时对其在高频工作状态时出现的问题加以简单的分析。 关键字：电容电流，采样，非侵入式 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT II TOC \o 1-3 \h \u HYPERLINK \l _Toc30481 摘 要 PAGEREF _Toc30481 I HYPERLINK \l _Toc27919 1 引言 PAGEREF _Toc27919 1 HYPERLINK \l _Toc1410 1.1 电容电流的作用 PAGEREF _Toc1410 1 HYPERLINK \l _Toc25943 1.2 电流采样的常见方法 PAGEREF _Toc25943 1 HYPERLINK \l _Toc16636 1.2.1 串联电阻 PAGEREF _Toc16636 1 HYPERLINK \l _Toc6283 1.2.2 串联电流互感器 PAGEREF _Toc6283 1 HYPERLINK \l _Toc32408 1.3 常见电流采样方式应用于采样电容电流时存在的缺陷 PAGEREF _Toc32408 2 HYPERLINK \l _Toc16823 2 非侵入式电容电流采样原理 PAGEREF _Toc16823 3 HYPERLINK \l _Toc9778 2.1 设计原理 PAGEREF _Toc9778 3 HYPERLINK \l _Toc1574 2.2 构建电路的参数计算 PAGEREF _Toc1574 4 HYPERLINK \l _Toc14668 3 构建匹配网络 PAGEREF _Toc14668 6 HYPERLINK \l _Toc30024 3.1 频率、运放增益等参数的确定 PAGEREF _Toc30024 6 HYPERLINK \l _Toc5563 3.2 电容与匹配电容的选取与寄生参数的测定 PAGEREF _Toc5563 6 HYPERLINK \l _Toc31002 3.3 检验构建电路的匹配情况 PAGEREF _Toc31002 8 HYPERLINK \l _Toc31492 4 构建网络的电流采集 PAGEREF _Toc31492 9 HYPERLINK \l _Toc17062 4.1 Buck电路简介 PAGEREF _Toc17062 9 HYPERLINK \l _Toc20305 4.1.1 Buck电路基本结构 PAGEREF _Toc20305 9 HYPERLINK \l _Toc23432 PAGEREF _Toc23432 9 HYPERLINK \l _Toc18794 4.1.2等效的电路模型及基本规律 PAGEREF _Toc18794 9 HYPERLINK \l _Toc3233 4.2 电流采集 PAGEREF _Toc3233 9 HYPERLINK \l _Toc3861 4.3 高频情况 PAGEREF _Toc3861 11 HYPERLINK \l _Toc2911 5 结论及总结 PAGEREF _Toc2911 14 HYPERLINK \l _Toc5058 参 考 文 献 PAGEREF _Toc5058 15 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 1 引言 1.1 电容电流的作用 众所周知，电容在电力系统中是提高功率因数的重要器件，在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。此外，电容电流采样