[实用新型]一种自激型闭环磁通门电流传感器电路

说明书

本实用新型提供一种自激型闭环磁通门电流传感器电路，其包括：正电源、第一H桥开关管、第二H桥开关管、第三H桥开关管、第四H桥开关管、磁场检测线圈；限流电阻、磁场检测线圈电流采样电阻、积分滤波电路以及补偿线圈；磁场检测线圈电流采样电阻上的电压为所述积分滤波电路的输入量，所述补偿线圈连接在所述积分滤波电路的输出回路上，所述补偿线圈输出本电路的电流。本实用新型自激型闭环磁通门电流传感器电路基于磁场检测线圈电流平均值检测，并通过对此电流的滤波积分，最终输出一补偿电流，使磁芯处于零磁通状态的闭环电路；本实用新型开劈了另外一种不同于集成磁通门控制芯片的闭环磁通门控制电路，电路简单实用，价格低，性能上可与集成磁通门控制芯片相媲美。

技术领域

本实用新型属于电流隔离检测与传感的技术领域，尤其涉及一种自激型闭环磁通门电流传感器电路。

背景技术

磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的。这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”，通过这道“门”，相应的磁通量即被调制，并产生感应电动势。利用这种现象来测量电流所产生的磁场，从而间接的达到测量电流的目的。

磁通门电流传感器因其响应时间快(可小于1us)、温度特性好(小于100PPM)，灵敏度高(uA级)，可同时测量直流和交流电流，且测量范围宽(mA级～几kA级)，在高性能的电流测量领域有着重要的地位。目前的磁通门电流传感器产品大多以集成磁通门控制芯片为基础设计，价格较高，而国内的传感器厂商则基本无同类产品(主要是磁材料和技术原因)。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种简单实用、低价格、高性能的闭环磁通门电流传感器控制电路。

本实用新型提供一种自激型闭环磁通门电流传感器电路，其包括：正电源、第一H桥开关管、第二H桥开关管、第三H桥开关管、第四H桥开关管、磁场检测线圈；限流电阻、磁场检测线圈电流采样电阻、积分滤波电路以及补偿线圈；其中磁场检测线圈为一可饱和电感；第一H桥开关管、第二H桥开关管、第三H 桥开关管、第四H桥开关管、磁场检测线圈和限流电阻组成自激振荡电路；第一 H桥开关管的源极和第二H桥开关管的源极连接并均与正电源连接；第三H桥开关管的源极和第四H桥开关管的源极连接并均通过限电流电阻连接到参考零点或负电源；第一H桥开关管的漏极和第三H桥开关管的漏极在第一连接点处连接，第二H桥开关管的漏极和第四H桥开关管的漏极在第二连接点处连接，磁场检测线圈和磁场检测线圈电流采样电阻串联连接在第一连接点和第二连接点之间；第一H桥开关管的栅极和第三H桥开关管的栅极连接在一起并与第二连接点处连通；第二H桥开关管的栅极和第四H桥开关管的栅极连接在一起并第一连接点处连通；磁场检测线圈电流采样电阻上的电压为所述积分滤波电路的输入量，所述补偿线圈连接在所述积分滤波电路的输出回路上，所述补偿线圈输出本电路的电流。

进一步，所述积分滤波电路包括运算放大器、积分电阻和积分电容，其中积分电阻串联在磁场检测线圈和运算放大器的反向输入端之间，积分电容串联在运算放大器的反向输入端和运算放大器的输出端连接，运算放大器的正向输入端与磁场检测线圈电流采样电阻连接。

进一步，第一H桥开关管和第二H桥开关管为P型MOS管，第三H桥开关管和第四H桥开关管为N型MOS管。

进一步，还包括第一电路，所述第一电路包括第一起振电阻和第二起振电阻，其中第一起振电阻串联连接在正电源和第二连接点之间，第二起振电阻串联连接在正电源VCC2和第一连接点之间。

进一步，还包括第二电路，第二电路包括积分滤波电路同相输入第四输入电阻和第二滤波电容，其中第四输入电阻串联连接在磁场检测线圈电流采样电阻和运算放大器的正向输入端之间，第二滤波电容通过运算放大器的正向输入端连接到参考零点或负电源。