Sensori corrente

Generalità

I sensori di corrente UTK sono abitualmente utilizzati per la rilevazione delle correnti primarie in circuiti elettronici di potenza allo scopo di realizzare meccanismi di protezione o limitazione di picco, o per la lettura di corrente in circuiti di controllo di tipo "current mode". Sono indispensabili in tutte le applicazioni in cui è richiesto isolamento galvanico tra la grandezza misurata ed il circuito di misura. A differenza dai cosiddetti trasformatori di misura non offrono precisioni particolarmente elevate. La loro applicazione principale privilegia d'altra parte altri fattori quali il costo e la semplicità circuitale, dovendo rilevare andamenti tendenziali, variazioni o valori di picco piuttosto che misurare valori assoluti con estrema precisione.

Oltre a permettere l'isolamento galvanico tra la linea di potenza ed il circuito di controllo, i sensori di corrente UTK offrono innumerevoli vantaggi rispetto alla misura resistiva della corrente. Effettuando una misura non dissipativa, che comporta basse perdite anche per applicazioni con correnti elevate, consentono di mantenere elevato il livello del segnale di uscita migliorando sensibilmente il rapporto segnale/disturbo e l'immunità del sistema di misura o di controllo. A differenza degli shunt resistivi, che soffrono dell'errore di misura dovuto alla componente induttiva, consentono di operare fino a frequenze molto elevate.

I sensori di corrente UTK sono caratterizzati da:

costruzione compatta, impregnati sottovuoto ed incapsulati in contenitori plastici in materiali autoestinguenti UL94-HB, adatti all'utilizzo su circuiti stampati ad elevata densità
disponibilità in range di temperatura standard (0+80°C) o esteso
rapporto spire elevato, da 1:50 a 1:800
corrente primaria tra 20 e 100A
elevata frequenze di lavoro (da 40KHz a 200KHz) isolamento galvanico affidabile e duraturo
basse perdite
Tensione efficace nominale di lavoro tra avvolgimento primario e secondario 1KV, con test di rigidità dielettrica effettuato sul 100% della produzione secondo le modalità esecutive indicate dalla norma EN61558, EN60950.

E' disponibile un'ampia gamma di prodotti standard per le principali applicazioni. Per particolari esigenze UTK è in grado di effettuare la progettazione di prodotti speciali su specifica del cliente.
UTK effettua accurati controlli nel corso ed al termine del processo produttivo, garantendo qualità e ripetitività del prodotto. I test effettuati includono:

Ispezione visiva
Controllo pinout e polarità
Misura dei parametri di riferimento
Test di rigidità dielettrica

Parametri di riferimento

Rapporto di trasformazione n
Rapporto tra il numero di spire dell'avvolgimento primario ed il numero di spire dell'avvolgimento secondario. Il primario è tipicamente costituito da una sola spira di sezione elevata. Il rapporto spire è elevato (1:50/1:200) per massimizzare l'induttanza magnetizzante secondaria, aumentare di conseguenza la precisione della misura e ridurre le perdite d'inserzione a primario.

Corrente primaria Ip
Valore nominale della corrente massima ammissibile a primario, sostanzialmente limitata dalla sezione dei conduttori.

Area tensione tempo ∫udt
Integrale della tensione a secondario per la durata dell'impulso di misura, o area tensione/tempo. Nel caso di misura di impulsi di corrente unipolari, ∫udt Indica il valore massimo consentito per l'integrale della tensione secondaria, senza che si verifichino fenomeni di saturazione del nucleo magnetico. Espresso in Vμs. Il circuito di misura a secondario deve prevedere adeguati meccanismi che garantiscano la smagnetizzazione del nucleo anche in presenza di impulsi molto ravvicinati.

Induttanza secondaria Ls
Valore nominale dell'Induttanza dell'avvolgimento secondario. Lo scostamento massimo dal valore nominale (tolleranza) è pari al +/- 25%. Misurata con ponte di misura RLC ai capi dell'avvolgimento secondario (T. amb. = 25°C, frequenza = 10KHz, pilotaggio UAC,rms = 250mV). In generale, maggiore è il valore dell'induttanza, minore è la corrente magnetizzante e più accurato il risultato della misura. Tipicamente una corrente magnetizzante pari, alla fine del tempo di conduzione, al 10% della corrente di misura garantisce un risultato sufficientemente accurato per la maggior parte delle applicazioni.

Resistenza dell'avvolgimento secondario Rs
Componente resistiva misurata con ponte RLC ai capi dell'avvolgimento secondario (Rs).