前言
　　近年來高頻大功率開關(guān)電源的應(yīng)用空間日益擴(kuò)展，要對設(shè)備的負(fù)載電流進(jìn)行穩(wěn)定可靠性監(jiān)測，因此需要專門設(shè)計模塊式高頻大電流LED數(shù)字顯示面板表。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　面板表由作為前級的檢測頭加上后級的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換與LED數(shù)字顯示部分組合而成。按照以往的技術(shù)，前級檢測頭只能采用大電流互感器以檢測大電流的變化，然而不但體積大、功耗大、成本高、誤差大，而且只適用于測量幾十赫茲到1kHz的電流，對高頻(幾千赫茲到幾十千赫茲)的大電流(10A以上)變化的檢測，從技術(shù)到工藝均難以實(shí)現(xiàn)。因而必須采用新型的HNC模塊型磁平衡霍爾電流傳感器作為前級檢測頭。其特點(diǎn)是應(yīng)用霍爾效應(yīng)對直流、工頻、高頻等各種波形的電流進(jìn)行測量，并且是電隔的，其輸出為電壓信號，更具有高、功耗小、重量輕、使用方便可靠等優(yōu)點(diǎn)。而后級A/D與LED數(shù)字顯示部分采用美國MAXIM公司產(chǎn)的MAX139/140型3位半A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片，其電路如所示。

組成與功能
　　HNC模塊型磁平衡霍爾電流傳感器的內(nèi)部電路如所示，是由集磁環(huán)和霍爾磁敏元件、差分運(yùn)算放大器A和由VP1與VP2組成的推挽功率放大輸出及反饋補(bǔ)償三部分組成。其測量電流范圍為0～600A，電流頻率可達(dá)50kHz，線性度小于±0.1，響應(yīng)時間小于1μs，失調(diào)電壓漂移為±20mV，電源電壓為±12V。
　　利用集磁環(huán)將初級電流I1產(chǎn)生的磁場收集后，作用于霍爾元件并產(chǎn)生電壓信號Ui加至運(yùn)算放大器A，經(jīng)放大到后級由VP1與VP2組成的推挽功率放大，其輸出的補(bǔ)償電流Is流經(jīng)補(bǔ)償線圈N2。而補(bǔ)償線圈產(chǎn)生的磁場與初級電流I1產(chǎn)生的磁場方向相反，因而補(bǔ)償了初級磁場，使霍爾輸出電壓逐步減少，直到初次級(補(bǔ)償)相等，不再增大，檢測頭處在磁平衡狀態(tài)下，此時N1·I1和N2·Is基本相等。而模塊檢測頭的輸出為Vr，而Vr=Is·R，測量電阻R上的Vr為：
　　Vr=Is·R=0.99N1I1/N2
　　而輸出幅度根據(jù)需要可從0～5.5V任意調(diào)節(jié)。

A/D轉(zhuǎn)換與LED數(shù)字顯示
　　以往的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換與LED數(shù)字顯示多采用A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路再加上顯示驅(qū)動器及LED顯示塊的方法來實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是外圍電路多、集成度低。本顯示系統(tǒng)由MAX139/140與LED顯示塊組成，電路見。其優(yōu)點(diǎn)是只需一塊芯片，無需外圍顯示驅(qū)動器電路。因?yàn)镸AX139/140芯片除了本身是3位半A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器外，芯片帶有顯示驅(qū)動器和電荷泵倒相器，倒相器可使芯片在+2.5～+7V單電源電壓下測量正、負(fù)輸入電壓。MAX139/140的31腳與30腳為模擬信號輸入，來自HNC模塊3與4腳的輸出信號電壓，轉(zhuǎn)換結(jié)果的值是±1999。MAX139/140可以作高質(zhì)量基準(zhǔn)電壓源，無須外接帶基準(zhǔn)二極管，用一只大于 0.1μF基準(zhǔn)電容能大大減少帶寬，終消除噪聲。

結(jié)束語
　　該新型模塊式高頻大電流數(shù)字面扳表經(jīng)現(xiàn)場反復(fù)使用，對1500W高頻大功率高頻開關(guān)電源的高頻負(fù)載電流進(jìn)行了長期監(jiān)測，表明設(shè)備性能可靠，符合技術(shù)指標(biāo)。