[发明专利]一种低功耗智能电流传感器及其工作模式控制方法

权利要求书

1.一种低功耗智能电流传感器，包括磁芯、与磁芯绕接的副边线圈和设置于磁芯中的磁传感器，其特征在于，还包括电流检测电路，所述电流检测电路包括电源模块、驱动模块、微控制器、温度检测模块以及信号输入/输出接口模块，所述磁传感器的信号输出端与所述驱动模块的信号输入端连接，所述驱动模块分别与副边线圈的两端供电连接，所述微控制器分别与所述电源模块、驱动模块、温度检测模块和信号输入/输出接口模块信号连接，所述电源模块分别与所述驱动模块、微控制器、温度检测模块和信号输入/输出接口模块供电连接，所述信号输入/输出接口模块的输入端和输出端分别与客户端信号连接，所述温度检测模块安装在电流传感器内，用于检测电流传感器温度；

所述电源模块中包括DC-DC转换器、第一线性稳压器和第二线性稳压器，所述DC-DC转换器、第一线性稳压器和第二线性稳压器的输入端均与电流传感器输入端电压Vcc连接，所述电源模块为传感器提供单极性电源，所述DC-DC转换器的输出电压U1通过驱动模块与所述副边线圈供电连接，所述输出电压U1由微控制器控制对副边线圈的通断电，所述第一线性稳压器的输出电压U2分别与所述驱动模块、温度检测模块和信号输入/输出接口模块供电连接，所述第二线性稳压器的输出电压U3与所述微控制器供电连接，所述电源模块中的三条供电电路均由微控制器控制通断。

2.根据权利要求1所述的低功耗智能电流传感器，其特征在于，所述信号输入/输出接口模块替换为信号输出接口模块，同时还设置有唤醒端口，所述唤醒端口与微控制器信号连接。

3.权利要求1-2任一所述低功耗智能电流传感器的工作模式控制方法，其特征在于，包括正常工作模式、低功耗模式、待机模式和休眠模式，具体控制方法如下：

（1）正常工作模式：电流传感器通电后即进入正常工作模式，此时，微控制器控制电源模块对副边线圈不间断供电，并通过温度检测模块对电流传感器的温度进行实时监测，所述微控制器实时采集驱动模块中采样电阻的电流信息，并根据采集到的电流信息计算得到原边电流的大小，且通过信号输入/输出接口模块或者信号输出接口模块向客户端输出电流测量结果，微控制器根据外部指令或者内部触发条件控制电流传感器退出正常模式进入其他模式；

（2）低功耗模式：在温度上升过程中，当温度检测模块检测到电流传感器温度大于预设的温度阈值T1时，电流传感器进入低功耗模式，在每个预设的电流测量周期内，由微控制器控制电源模块对副边线圈进行通电或断电操作，电流传感器在副边线圈通电时间内完成电流测量后立即断电；在温度下降过程中，当温度检测模块检测到电流传感器温度低于预设的温度阈值T2时，则由微控制器控制电流传感器进入正常工作模式或者待机模式；

（3）待机模式：电流传感器处于正常工作模式或者低功耗模式时，当原边电流的绝对值小于预设的电流阈值I1一定时间t后，电流传感器进入待机模式，待机模式下，温度传感器对电流传感器的温度进行实时监测，所述微控制器对原边电流进行监测，但不对客户端发送信号，当原边电流的绝对值大于电流阈值I1，电流传感器自动恢复到正常工作模式，微控制器对外发送电流测量的结果；

（4）休眠模式：当待机模式进行一段时间t’以后，电流传感器进入休眠模式，微控制器控制电源模块对副边线圈、温度传感器和驱动模块断电，信号输入/输出接口模块或者唤醒端口处于监听模式，微控制器工作在休眠模式，仅对信号输入/输出接口模块或者唤醒端口进行监听，接受客户端指令，客户端通过信号输入/输出接口模块或者唤醒端口输入唤醒指令，微控制器根据唤醒指令控制电流传感器进入正常工作模式。