[实用新型]电流互感器和电流检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气测量领域，尤其涉及一种电流互感器和电流检测电路。

背景技术

通过电磁感应原理，任何交变电流(电场)周围都会产生交变的磁场，而交变的磁场则可以产生另外一个交变的电场(电流)，通过感应产生的电流或电压可以测量通过这个电流互感器内部的电缆的电流大小。

在现有的电气回路当中，所使用的电流互感器均为单绕组模式，即使用一个导磁性能良好的磁芯外面缠绕一个导电绕组来感应生成一个与原边电流大小成正比的信号，测量这个信号的大小即可成比例地得到原始电流大小的方式。但是这个互感器存在着以下不足之处：

(1)当被测电流所产生的磁场超过电流互感器铁芯所承受的最大磁通量后进入饱和状态，导致该电流互感器输出电信号发生严重畸变，使得测量精度严重下降；为了保证电流互感器铁芯不至于进入磁饱和状态，就要相应地增加铁芯的截面积或者使用导磁能力更好的高成本材料来替代，增加了电流互感器的体积和制作成本。

(2)由于电流互感器铁芯内部磁场的非线性特性，导致现有电流互感器即使采用外围电路更换档位模式也很难在大动态范围内输出线性度很好的信号。譬如在最大电流10A的电气回路当中，当负载低于100mA甚至10mA时，输出信号就很难检测。为了检测到小电流，就不得不采用分流电阻模式来进行，但分流模式下又会产生其它的一些诸如安全、成本等方面的问题。

(3)由于现有电流互感器的技术限制，电流互感器的工作带宽的平坦度都比较差，要实现高带宽的电流互感器，譬如50Hz～500KHz的带宽范围，都需要增加铁芯的截面积或者更换成本更高的其他材质，譬如坡莫合金等，这大幅度地增加了成本。

(4)现有电流互感器通用性比较差，如果一个电气设备内部需要多种电流大小的互感器，譬如一个漏电保护器内部一般就需要一个总电流互感器和一个剩余电流互感器，选用多种参数的互感器就会增加器件数量和物料管理成本。

(5)由于原有的电流互感器输出信号是直接依赖于互感器磁芯感应，所以磁芯的感应能力和输出信号精度直接相关，而现有的磁芯材料的温度系数都在0.1％/K以上，超过磁芯的居里温度后，磁芯的导磁能力还会急剧下降数十倍甚至更多，所以现有使用电流互感器的电路要么牺牲精度、要么使用成本高昂的低温互感器、要么使用温度补偿电路或者在软件里面进行温度校正。

实用新型内容

本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种电流互感器和电流检测电路来提高电流检测的线性度。

根据本实用新型一方面，提出一种电流互感器，电流互感器的二次绕组包括至少两根绕组线，其中每根绕组线的第一端焊接在一起作为电流互感器的公共端；在至少两根绕组线中，一根绕组线的第二端焊接在电流互感器的第一端子上，其它绕组线的第二端焊接在电流互感器的第二端子上。

进一步地，第一端子为信号端，第二端子为反馈端。

进一步地，至少两根绕组线相互绞结后缠绕在电流互感器的铁芯上。

进一步地，至少两根绕组线逐层缠绕在电流互感器的铁芯上。

进一步地，至少两根绕组线并行缠绕在电流互感器的铁芯上。

进一步地，至少两根绕组线在电流互感器上的缠绕方向相同。

进一步地，至少两根绕组线在电流互感器上缠绕的匝数相同或者不同。

进一步地，至少两根绕组线的材质相同或者不同。

进一步地，至少两根绕组线中包括两根绕组线。

根据本实用新型的另一方面，还提出一种电流检测电路，包括上述任一项的电流互感器。

与现有技术相比，本实用新型在电流互感器的二次侧包含多个绕组，并且多根绕组线的一端焊接在一起作为电流互感器的公共端，其中选择任意一根绕组线的另一端焊接在电流互感器的第一端子上，其余绕组线的另一端焊接在电流互感器的第二端子上。电流互感器二次侧采用多绕组之后，由于在电流互感器内部增加了一个或多个负反馈绕组，电流互感器内部的磁场维持在一个强度非常低的平衡状态，因此能够提高电流检测的线性度。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中：

图1A为三根绕组线端子定义示意图。

图1B为本实用新型三绕组线一个实施例的焊接示意图