[发明专利]偏移电流传感器结构

说明书

本发明涉及一种电流传感器结构(99)，该电流传感器结构(99)包括用于在电流方向(24)上传导电流的导体(20)。导体具有一个或多个导体表面(22)和边缘。至少一个电流传感器(30)设置在导体上、在导体上方、邻近导体或与导体接触，并且在与电流方向正交的偏移方向(28)上从导体的中心偏移。电流传感器(30)与导体的边缘对准，或者导体具有宽度W，并且电流传感器在导体边缘的W/2.5、W/3、W/4、W/5或W/6的距离内。电流传感器结构可包括基板，导体被设置在基板上。

技术领域

本发明总体上涉及集成电流传感器结构领域。

背景技术

传感器被广泛用于电子设备中以测量环境的属性并报告测量到的传感器值。具体地，磁传感器用于例如在诸如汽车的运输系统中测量磁场。磁传感器可以包含霍尔效应传感器或磁阻材料，霍尔效应传感器生成与施加的磁场成比例的输出电压，磁阻材料的电阻响应于外部磁场而改变。

电流传感器是检测导线中的电流(交流或直流)并生成与该电流成比例的信号的设备。产生的信号可以是模拟电压或电流，或甚至是数字输出。一种用于检测和测量导电导线中的电流的方法使用基于霍尔效应的霍尔传感器。霍尔效应是相对于材料中的电流横向地且相对于与该电流垂直的所施加的磁场横向地、跨导电材料(诸如，导线)产生电压差(霍尔电压)。可以测量电压差，并且如果所施加的磁场是已知的，则可以推断出导电材料中的电流。这种电流传感器可以被称为磁电流传感器。例如，US5831426描述了一种电流确定器，该电流确定器在垂直于输入导体范围的方向上沿着基板延伸。US9291648、US2016/109550、US7635993、US4536706、US4516070、US8760149和US9222992都描述了磁电流传感器。

从磁电流传感器中排除杂散磁场是重要的。由于推断的电流取决于施加到磁传感器的局部磁场，因此任何未知或不期望的磁场都可能导致不正确的测量。同样重要的是，在测量时刻对于直流和交流电流两者对于宽频率范围提供一致且准确的电流测量。

因此，需要一种用于在具有杂散磁场的环境中、且对于具有从直流电流到频率高达几kHz或甚至MHz兆赫的交流电流的宽频率范围的电流提供一致且准确的电流测量的电流传感器结构。

发明内容

本发明的实施例的目的是提供一种减小或克服上述限制的电流传感器结构。

上述目标通过根据本发明的解决方案来完成。

本发明的实施例提供了一种电流传感器结构，该电流传感器结构包括用于在电流方向上传导电流的导体，该导体具有一个或多个导体表面并具有边缘。电流传感器设置在导体上，设置在导体上方设置为邻近导体相邻，或设置为与导体接触，并且在与电流方向正交的偏移方向上从导体的中心偏移。在实施例中，偏移方向平行于导体表面。导体可以具有长度、宽度以及厚度，其中，长度大于宽度，宽度大于厚度，并且偏移方向在宽度方向上，在厚度方向上，或者在宽度和厚度两者方向上。

在本发明的实施例中，电流传感器包括一个或多个集成电路和印刷电路板，(多个)集成电路被设置在印刷电路板上。在实施例中，集成电路中的一个包括传感器电路。