[发明专利]一种电流互感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电流互感器，特别涉及一种运用于高频开关电源及模块电源中的电流互感器。

背景技术

高频功率变换器中经常利用电流互感器、电阻或霍尔元件(LEM)来采样检测输入、输出电路中的电流，实现电路控制或保护。电阻采样检测损耗大且易受干扰，很难做到高精度；而霍尔元件(LEM)的检测精度高，但成本较高；电流互感器的特性介于两者之间，因此得到广泛应用。早期的电流互感器通常是由单匝导线穿过绕有多匝线圈的环形磁心构成。随着高频化、小型化的发展，在开关电源或模块电源中，电流互感器优化为初级侧1圈，次级侧N圈的骨架磁芯组合式变压器，如2002年6月19日公开的授权公告号为CN 2496122Y的“初级绕组埋入式电流互感器”中国专利，该方案将导片集成到骨架内部，此种互感器体积小巧，绝缘性能高。但是由于初级绕组内埋，线径相对较小，很难运用在较大功率的场合。另外一种改良型互感器如2014年1月22日公开的公开号为CN103531342的“一种应用于模块电源中的中大功率的高频电流互感器”，利用导片充当初级绕组，满足大电流要求，可使用在中大功率场合。但是该电流互感器工艺复杂，除了骨架绕线能够以自动化快速对应外，导片、磁芯、加紧扣的组装多依赖于人工操作，整体生产效率还是较低的。同时导片与骨架本体的组装配合还会存在互感器整体的共面度问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、共面度良好并可通过初级绕组的线径调整满足不同功率场合的电流互感器。

为实现以上目的，本发明技术方案如下：

一种电流互感器，包括基座、第一磁芯、第二磁芯、一圈初级线圈、次级线圈，所述第一磁芯作为线圈的绕线骨架，所述第二磁芯套或罩于第一磁芯外围并构成闭合磁路，所述第二磁芯的底部两侧设有用于分别引出线圈进线和收线的开口；所述基座顶面设有凹槽，所述第一磁芯安装并固定在所述凹槽中；所述基座上的相对两侧各设有相分隔的一对初级贴片端子和一对次级贴片端子，在每个初级贴片端子埋设于基座的金属片部分各自呈一体连接至少两个间隔排列的初级绑线端子，每个次级贴片端子埋设于基座的金属片部分各自呈一体连接一个次级绑线端子，所述各初级绑线端子和次级绑线端子布设于基座上的另一个相对两侧；所述一圈初级线圈至少由两股小线径的漆包线并联组成，每股小线径漆包线的绕制线圈的进线分别绑在位于一侧的其中一个初级绑线端子上，每股小线径漆包线的绕制线圈的收线分别对应的绑在位于对侧的其中一个初级绑线端子上；所述次级线圈的进线和收线分别绑在分设于基座两侧的次级绑线端子上。通过多股小线径的漆包线进行并联分别绑在所述初级绑线端子的多组端子上，既可实现大的有效截面积，满足大电流的应用场合，又可以实现自动化绕线，提高生产效率。另外，绑线端子与贴片端子在功能上的分离和结构上的独立保证了互感器的良好的共面度。

优选地，所述第一磁芯为工字型磁芯，包括上平台、下平台及连接上下平台的圆柱，圆柱的高度为平台厚度的3--10倍，所述初级线圈和次级线圈缠绕于圆柱上；所述第二磁芯为环形结构，第二磁芯的内外环结构与所述第一磁芯上下部平台的形状相适配；第二磁芯套入在第一磁芯外围，第二磁芯底部环边与第一磁芯下部平台的上表面接触并由磁芯胶固定，第二磁芯内环的内壁与第一磁芯的上部平台侧面结合，形成了闭合磁路。

优选地，所述第二磁芯的底部有两个上窄下宽的梯形状开口，所述两个开口位置对应朝向所述基座有绑线端子的两个侧面。

优选地，所述第一磁芯和第二磁芯为铁氧体或是非晶纳米晶高导磁率软磁芯，第一磁芯和第二磁芯使用相同的磁芯材料。

优选地，所述基座顶面凹槽形状与所述第一磁芯的下平台形状相适配，凹槽的深度等于或略小于第一磁芯下部平面的高度；所述第一磁芯的下平台嵌入并固定在所述基座顶面的凹槽中。第一磁芯与基座通过磁芯胶或其它粘接剂进行固定，磁芯胶或其它粘接剂为耐高温材质，可满足高温回流焊的温度要求。所述第一磁芯组装到所述基座这一工艺可以通过自动化实现，利用现有的自动定位点胶机器在所述基座的凹槽中实现自动点胶，后使用自动贴片机把第一磁芯贴在所述基座的凹槽中，高温烘烤后把所述第一磁芯和所述基座固定在一起。所述基座顶面的凹槽形状与所述第一磁芯底部平面形状相对应，所述第一磁芯安装在凹槽上后，可以防止第一磁芯在基座上水平上发生位移，同时保证了后续自动缠线和所述第二磁芯的组装的准确定位。

优选地，所述基座上的初级绑线端子、次级绑线端子、初级贴片端子、次级贴片端子在所述基座相对两侧各自呈对称分布。