[发明专利]电流互感器

说明书

本申请提供一种电流互感器，包括磁芯、第一原边绕组、第二原边绕组以及第一副边绕组，其中：磁芯包括第一闭合磁路和第二闭合磁路，第一闭合磁路由第一磁芯结构与第二磁芯结构连接形成，第二闭合磁路由所述第一磁芯结构与第三磁芯结构连接形成，第一磁芯结构为第一闭合磁路与第二闭合磁路的公共磁芯结构；第一原边绕组穿过第一闭合磁路，第二原边绕组穿过第二闭合磁路；第一副边绕组绕制在第一磁芯结构上；流经第一原边绕组和第二原边绕组的差模电流产生的磁通在第一磁芯结构上相互叠加，流经第一原边绕组和第二原边绕组共模电流产生的磁通在第一磁芯结构上相互抵消。采用本申请的方案，可实现对差模电流和共模电流的独立测量。

技术领域

本申请涉及电子元件，尤其涉及电流互感器。

背景技术

光伏发电系统是指利用太阳能电池直接将太阳能转换为电能的发电系统，在利用光伏发电系统进行发电的过程中，会存在直流拉弧的风险。通常采用拉弧检测装置(Arc-fault circuit interrupter，AFCI)来识别光伏电系统中存在的直流拉弧的情况，从而解除该风险，AFCI需精确捕捉燃弧过程中所产生的差模电流噪声信号。

在电路中，通过将电流互感器的原边绕组的串联在需要测量电流的通电线路中，根据检测到的流经电流互感器的副边绕组的电流的大小即可确定流经原边绕组的电流的大小，进而确定需要测量的电流的大小。电流互感器可用于检测通电线路中的差模电流和共模电流，然而，在实际的电路中，差模电流与共模电流并存于通电线路，由于差模电流和共模电流流过相同的线路，共模电流的存在对电流互感器的输出差模电流造成影响，难以实现对差模电流的独立测量，捕捉到差模电流不够精确。

发明内容

本申请提供一种电流互感器，结构简单，可准确采集到差模电流信号和共模电流信号，实现对差模电流和共模电流的独立测量。

第一方面，本申请实施例提供一种电流互感器，可应用于拉弧检测装置中，用于检测差模电流信号，该电流互感器包括磁芯、第一原边绕组、第二原边绕组以及第一副边绕组，其中：磁芯包括第一闭合磁路和第二闭合磁路，该第一闭合磁路由第一磁芯结构与第二磁芯结构连接形成，第二闭合磁路由第一磁芯结构与第三磁芯结构连接形成，第一磁芯结构为第一闭合磁路与第二闭合磁路的公共磁芯结构；第一原边绕组穿过该第一闭合磁路，第二原边绕组穿过第二闭合磁路；第一副边绕组绕制在第一磁芯结构上；

在该电流互感器被接入至电路中用于检测电路中的差模电流的情况下：如果流经第一原边绕组的第一电流与流经第二原边绕组的第二电流为差模电流，则第一磁通与第二磁通在相互叠加；如果流经第一原边绕组的第一电流与流经第二原边绕组的第二电流为共模电流，则第一磁通与第二磁通相互抵消；其中，第一磁通为该第一电流流经第一原边绕组时在第一磁芯结构中产生的磁通，第二磁通为该第二电流流经第二原边绕组时在该第一磁芯结构中产生的磁通。

在本申请中，第一原边绕组和第二原边绕组可以被分别串联到需要测量差模电流的两条线路中，当第一原边绕组流过的第一电流和第二原边绕组中流过的第二电流为差模电流时，第一电流在第一磁芯结构中产生的第一磁通的正向与第二电流在第一磁芯结构中产生的第二磁通的正向相同，第一磁通和第二磁通相互叠加，从而起到增强差模电流产生的磁通的作用；当第一原边绕组流过的第一电流和第二原边绕组中流过的第二电流为共模电流时，第一电流在第一磁芯结构中产生的第一磁通的正向与第二电流在第一磁芯结构中产生的第二磁通的正向相反，第一磁通和第二磁通相互抵消，从而起到抑制共模电流产生的磁通的作用；两条通电线路上流经的电流可以分解为大小相同的共模电流和大小相同的差模电流的和与差，由于共模电流产生的磁通被抑制，第一磁芯结构中的磁通主要为差模电流产生的磁通，第一磁芯结构中的磁通变化使得绕制在第一磁芯结构上的第一副边绕组产生感应电流，故第一副边绕组输出的电流可反馈差模电流的大小。