交直流大电流源典型应用

随着我国新能源产业的发展，已涌现了越来越多的大电流测试需求。在电动汽车、光伏逆变器、储能系统等领域，由于系统功率等级不断提升，已出现了高达数千安培、甚至上万安培大电流的精密测量需求，比如四驱双电机的高性能新能源汽车，其电池包峰值电流已可达到1200 A~1500 A，在轨道交通领域，电流甚至达到10kA级。因此建设交直流大电流计量技术能力，实现交直流传感器、直流比例标准、互感器、直流分流器等大电流测量设备的校准溯源，是新能源产业发展的重要保障，也是计量促进新质生产力的重要体现。

接下来，本文将为大家分享一个 10kA 的交直流大电流测试应用案例。

天恒测控交直流大电流测试系统，由交直流电流源、传感器测试工装、测控台等组成。可程控输出 (0.2 A~10 kA) 的交直流电流，适用于校准高精度的电流传感器或直流分流器。为高等级计量实验室建立高精度的电流、电阻量传体系提供技术保证。

系统采用模块化设计，可灵活输出不同规格电流，直流电流准确度达0.015%，交流电流准确度达 0.03%，无需外置标准互感器，即可完成对 0.05 级及以下直流电流互感器和传感器、0.1 级及以下交流电流互感器和传感器的校准。

一机多用：支持电流传感器、电流互感器、电流变送器、钳形表、标准电阻、穿心电流表、直流分流器等测试。

检测效率高：交直流一体，仅需在上位机软件上操作切换，无需重新接线。

负载能力强：满足宽频大电流负载应用场景需求

经济效益高：一套系统可完成多场景大电流测试需求，且系统大电流源采用模块化设计，可灵活升级扩容。

模块化设计

大电流源采用模块化设计工艺，各个模块之间相互独立、互不干扰。单个模块进行维修时，无需对整体进行拆装和检测，提高维护效率。

天恒方案通过系统结构、工艺改善和对信号的精准反馈调节，解决多组电流输出单元的频率和相位的同步问题。

宽频大电流输出技术

常规数字功放，其固有的谐波分量大、信号失真大及开关噪声频谱极宽的特点，会直接影响高精度的测量结果；天恒方案选用甲乙类线性功放，在解决电流输出回路的电阻匹配问题的同时，降低输出回路的自感和互感影响。

对于输出变压器，大电流输出时，其回路感抗大，使得大电流不能输出到被检单元。若采用单组功放模块与输出变压器直接连接输出，其工艺及散热均难以支持。天恒方案采用多组宽频电流输出单元并联，每组单元包括功放器及变压器模块对应不同量程的放大需求，以达到宽频大电流输出目的。

负载补偿技术

宽频大电流的电流输出回路负载阻抗会呈现阻性、感性和容性，而随着输出频率的提高，感性阻抗对输出负载的影响越大。天恒方案设计了电容电感输出补偿网络，以适应不同频率条件下，对电流输出的补偿，以提高系统整体的负载能力。

补偿电容与电感为串联状态，当串联谐振时，系统的等效阻抗最小，但补偿的电容值不可能是完全线性可调的。天恒方案通过并尽可能多地在主要使用频率点下设置响应的补偿电容，减小其负载影响，且补偿模块可通过开关控制，由操作人员选择是否使用。

为保证其准确性，针对大电流源设计了专用溯源方案。

天恒交直流大电流源产品系列方案介绍

针对kA以上大电流的测试，天恒测控研发了直流大电流源、交流大电流源及交直流一体大电流源全系列解决方案，以满足多元化应用需求。