在变频器电路中，变压器经历了显著的演变。早期的模型依赖于通过铁芯电感线圈绕制的传统变压器，而现代成熟的电路则主要采用集成式、密封的电流变压器，这些变压器使用霍尔元件和预电流检测电路构建。它们通常被称为电子电流变压器，并被分类为标准型和非标准型。
标准电子电流变压器是市场上现成的模制产品。例如，一个10A/1V的电流变压器在电路中有10A电流流过时，会输出1V的信号。相反，非标准类型是变频器制造商定制设计的，不可互换。一旦损坏，通常需要从原制造商处更换相同型号。然而，具备深入的维护知识时，有时可以使用不同型号作为临时解决方案，直到获得永久替换件。
电子电流变压器的构造往往涉及使用密封剂，这使得它们在损坏后难以修复。这引发了人们对它们内部电路和可修复性的极大好奇。在修理一台富士变频器时，我需要调整电子电流变压器的A/V比，这需要访问其内部电路。这促使我仔细拆解并绘制了来自三个不同变频器模型的电流变压器内部电路图，这一过程既充满挑战又富有收获。
从本质上讲，电子电流变压器是一个电流到电压的转换器电路。以泰安7.5kW变频器中使用的电流变压器为例。变压器的主体是一个圆形空心磁环，变频器的U、V、W输出线作为初级绕组穿过其中。随着变频器输出电流的变化，磁环产生的磁场线密度也会发生变化。
在这个磁环的间隙中嵌入了一个霍尔元件，该元件有四个引线端子。霍尔元件以片状封装，其封装端面（也称为磁场线收集区或磁感应面）暴露在磁场线中。霍尔元件将磁场线的变化转换为感应电压输出。
电流变压器的电路包括霍尔元件和一个精密双运算放大器电路，如4570。为了使霍尔元件工作，必须提供大约3-5mA的恒定电流。在这个电路中，4570A被配置为恒流源，为霍尔元件提供所需的毫安级恒定电流（在此情况下约为5.77mA）。这个电流被施加到霍尔元件的4号和2号引脚上。
随输出电流变化的感应电压出现在霍尔元件的1号和3号引脚上，并被施加到4570B的2号和3号输入端子上。这三个引脚连接到一个参考电压（零电位点），并且在这两个引脚上的输入电压的任何变化都会被4570B放大并输出。
电子电流变压器通常有四个端子组件：两个端子为内部放大器供电（+15V和-15V），另外两个作为信号输出端子（一个接地，一个作为信号OUT端子）。除了为双运算放大器IC4570供电外，+15V和-15V还被进一步稳定以形成一个零电位点，该点被引入4570的三个引脚中。当变频器关闭时，OUT点的接地测量值应为0V。在运行时，它会输出一个与输出电流成正比的交流信号电压，通常低于4V。
如果电子电流变压器损坏，它可能会在静态状态（变频器关闭时）输出更高的正或负直流电压。这通常是由于内部运算放大器损坏造成的。当变频器执行开机自检时，可能会显示一个故障代码（有时手册中未列出）并拒绝启动或甚至以其参数运行。
台达3.7kW变频器的电流变压器电路使用了一个可编程运算放大器芯片。尽管我还没有确定这个芯片的具体型号，但改装测试已经揭示了它的一些电路特性。实验结果表明，2号引脚是恒流电源端子，3号和4号引脚是差分放大器的输入端子，13号引脚是信号输出端子。通过逐步短路11、12和13号引脚的焊点，放大倍数会减小；相反，逐步断开电路会增加放大倍数。这种可调性使得芯片更容易与不同功率输出的变频器相匹配。我通过采取适当措施，成功地将这个电流变压器应用到了45kW的富士变频器上。
重要的是要注意，变频器的电压和电流检测信号可能会被程序用来控制输出三相电压和电流。因此，在修理或改装原始电路时，保持原始电路参数至关重要，以确保正常运行。只要可能，建议使用原装配件来修理变频器，同时保持原始电路形式。
