[实用新型]一种磁隔离器

说明书

本实用新型公开了一种磁隔离器，包括基板、磁场发生单元、磁场感应单元、屏蔽层、隔离介质，磁场发生单元包含电流导体，电流导体在基板的一侧沿第一方向延伸设置，磁场感应单元与电流导体设置于基板的同侧，磁场感应单元位于电流导体的侧方，且沿第二方向上，电流导体与磁场感应单元之间的距离大于0，其中，第一方向与第二方向垂直；电流导体和磁场感应单元之间设置有隔离介质；电流导体和磁场感应单元之间第二方向上距离内设置隔离介质，可以起到电气隔离的作用，有利于提高隔离强度，工艺简单。屏蔽层可以吸收外界的干扰磁场，进一步提高信噪比。

技术领域

本实用新型涉及磁性传感器领域，特别涉及一种磁隔离器。

背景技术

在电子电路中，各种信号容易产生互相干扰，为保证信号的稳定，常常会使用到信号隔离器。目前商用的信号隔离器包括光耦器件、电容耦合隔离器、磁隔离器，其中磁隔离器具有响应频率快、容易集成的特点，目前被广泛采用。

ADI公司成功商业化的iCoupler系列产品，采用芯片级变压器技术，将初次级线圈集成在半导体基片上，在初次级之间，具有高击穿强度的聚酰亚胺，隔离电压高达5000VRMS/min，传输速率达到150Mbps。由于变压器只对高频信号有响应，如果输入信号是低频信号，则需要对原始信号进行斩波等方式处理，才能实现初次级之间的信号传递。

NVE公司利用巨磁阻(GMR)元件，开发出了IsoLoop系列产品，隔离电压高达6000V，传输速率也达到了150Mbps。该系列产品内部具有一初级线圈，在初级线圈下方，具有GMR元件，初级线圈在GMR元件位置，产生一水平方向的磁场，GMR元件检测该水平方向磁场并输出，实现了信号的隔离传输。在初级线圈和GMR元件之间，具有10μm厚的苯并环丁烯(BCB)，实现数千伏的隔离电压。由于GMR元件的频率响应是从0Hz到若干MHz，解决了变压器只能传输高频信号的问题。

上述两种方法的高隔离电压都是通过在信号发送元件和接收元件之间的隔离层实现的，为了达到高的隔离电压，需要采用高隔离电压的材料，并且较厚的隔离层。若用氧化硅或氧化铝作为隔离层，则需要较长的镀膜时间，需要较高的成本；若采用高分子材料如聚酰亚胺或者BCB等作为隔离层，在某些极端环境下，有器件失效的隐患，如遇潮气或者高温环境。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提出了一种磁隔离器，该磁隔离器包括基板、磁场发生单元、磁场感应单元、屏蔽层、隔离介质，磁场发生单元包含电流导体，电流导体在基板的一侧沿第一方向延伸设置，磁场感应单元位于电流导体的侧方；沿第二方向上，电流导体与磁场感应单元之间的距离大于0，其中，第一方向与第二方向垂直。在电流导体和磁场感应单元之间，具有隔离介质，该隔离介质可以是高绝缘强度的隔离材料，隔离距离只跟电流导体和磁场感应单元之间的水平距离有关。在磁场感应单元的上下两侧，具有聚磁片，可以提高磁场感应单元的输出信号。在磁场感应单元和电流导体的上侧和/或下侧具有屏蔽层，吸收外界的干扰磁场，同时防止所述电流导体产生的磁场的泄漏。该磁隔离器的结构简单，制备工艺也相对简化，节约成本。

本实用新型是根据以下技术方案实现的：

一种磁隔离器，包括基板、磁场发生单元、磁场感应单元、屏蔽层、隔离介质，

其中所述磁场发生单元包含电流导体，所述电流导体在所述基板的一侧沿第一方向延伸设置，所述磁场感应单元与所述电流导体设置于所述基板的同侧，所述磁场感应单元位于所述电流导体的侧方，且沿第二方向上，所述电流导体与所述磁场感应单元之间的距离大于0，其中，所述第一方向与所述第二方向垂直；

所述电流导体和所述磁场感应单元之间设置有隔离介质；所述电流信号包括输入端，所述输入端输入的电流信号流经电流导体在电流导体周围产生磁场，且所述磁场在磁场感应单元的灵敏方向上具有分量，所述磁场感应单元感应的输出信号正比于在所述电流导体周围产生的磁场；