[发明专利]开环电流传感器

说明书

本发明提供了一种开环电流传感器，包括：印刷电路板模块、传感电路模块以及绝缘封装模块；所述印刷电路板模块包括：励磁导线、置物空间；所述传感电路模块放置于置物空间内部；所述印刷电路板模块还包括：信号接口；所述传感电路模块至少包括：磁场感应元件；所述印刷电路板模块、传感电路模块采用绝缘封装模块相连接；所述绝缘封装模块将传感电路模块包裹在置物空间内。本发明中，励磁导线绘制在印刷电路板上，可承载的电流能力超过100安培，大大提高了电流检测范围，也不会引起过热而造成对传感电路模块的不利影响。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体地，涉及一种开环电流传感器。

背景技术

电流传感器，顾名思义，是一种检测电流的装置，能将被检测电流按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。而开环电流传感器作为电流传感器中的一种检测装置，由于其结构简单、可靠性高和过载能力强的优点而受到厂商的青睐。目前开环电流传感器都采用霍尔效应原理，其结构包括：磁芯、穿过磁芯的励磁导线、霍尔元件和处理电路构成。磁芯有一开口气隙，霍尔元件放置于开口气隙处。当励磁导线流过电流时，在励磁导线周围产生磁场强度与电流大小成正比的磁场，磁芯将磁力线聚集至气隙处，霍尔元件输出与气隙处磁感应强度成正比的电压信号，处理电路将该信号进行放大输出，得到所需线性电压信号。但是上述开环电流传感器也存在明显缺点，1)磁环在高温下聚磁能力变弱，使霍尔元件感应的磁场大小无法真实还原其电流大小；2)磁环开口制作工艺复杂，在批量制造时开口气隙公差较大，导致聚磁能力存在偏差，筛选成本高，同时也会使磁环易碎，无法保证其在恶劣工作环境下的可靠性；3)输出延时高，由于磁环先要聚磁，再转换为霍尔元件感应的磁场，使传感器输出延时高。

专利文献CN105452880公开了一种电流传感器，包括：导体，其具有间隙；支承部，其在俯视时具有用于与上述导体电绝缘的空隙，该支承部用于支承信号处理IC；磁电转换元件，其构成为能够与上述信号处理IC电连接，并且配置在上述导体的上述间隙以检测从流过上述导体的电流产生的磁场，其中，在俯视时，上述磁电转换元件与上述信号处理IC配置在上述导体的相反侧；以及绝缘部件，其支承上述磁电转换元件，其中，上述导体具有U字形状、V字形状或C字形状的电流路径，上述U字形状、V字形状或C字形状的电流路径在俯视时在与上述支承部所在的方向相反的方向形成有开口。上述发明中所述开环电流传感器将励磁导线、霍尔元件和处理电路全部封装在一起，由于拉近了导线和霍尔元件之间的距离，霍尔元件可以直接感应通电导线周围产生的磁场，从而省去了磁环，使结构更加简单，成本也更低，也保证了批量产品的一致性。但是缺点也很明显：1)封装后的导线受制于空间大小，无法通过大电流，使电流传感器的检测范围受限，一般只能检测10安培一下的电流；2)散热能力差，封装体内通过的电流导致体内温度上升，容易造成霍尔元件和处理电路的受损。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种开环电流传感器。

根据本发明提供的一种开环电流传感器包括：印刷电路板模块、传感电路模块以及绝缘封装模块；所述印刷电路板模块包括：励磁导线、置物空间；所述传感电路模块放置于置物空间内部；所述印刷电路板模块还包括：信号接口；励磁导线用于通过电流并在周边产生磁场；置物空间用于放置传感电路模块；信号接口用于电源、地和输出信号等导线的传输；所述传感电路模块包括：磁场感应元件；所述印刷电路板模块、传感电路模块采用绝缘封装模块相连接；所述绝缘封装模块将传感电路模块包裹在置物空间内。

优选地，所述励磁导线采用以下任一种结构：-弯曲圆角结构；-直线形状结构。

优选地，所述励磁导线采用以下任一种：-印刷电路板覆铜工艺制作而成的励磁导线；-金属件嵌入到印刷电路板上的励磁导线。

优选地，所述置物空间采用以下任一种：-在印刷电路板上通过钻孔得到的凹槽置物空间；-在印刷电路板表面直接形成置物空间。