[發明專利]一種電流互感器

在審

• 申請號: 201410708528.4
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104377023A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 向宇峰;蔡家添
• 申請（專利權）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H01F38/30
• 分類號: H01F38/30;H01F27/30;H01F27/29;H01F27/24
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華

技術領域

本發明涉及一種電流互感器，特別涉及一種運用于高頻開關電源及模塊電源中的電流互感器。

背景技術

高頻功率變換器中經常利用電流互感器、電阻或霍爾元件(LEM)來采樣檢測輸入、輸出電路中的電流，實現電路控制或保護。電阻采樣檢測損耗大且易受干擾，很難做到高精度；而霍爾元件(LEM)的檢測精度高，但成本較高；電流互感器的特性介于兩者之間，因此得到廣泛應用。早期的電流互感器通常是由單匝導線穿過繞有多匝線圈的環形磁心構成。隨著高頻化、小型化的發展，在開關電源或模塊電源中，電流互感器優化為初級側1圈，次級側N圈的骨架磁芯組合式變壓器，如2002年6月19日公開的授權公告號為CN?2496122Y的“初級繞組埋入式電流互感器”中國專利，該方案將導片集成到骨架內部，此種互感器體積小巧，絕緣性能高。但是由于初級繞組內埋，線徑相對較小，很難運用在較大功率的場合。另外一種改良型互感器如2014年1月22日公開的公開號為CN103531342的“一種應用于模塊電源中的中大功率的高頻電流互感器”，利用導片充當初級繞組，滿足大電流要求，可使用在中大功率場合。但是該電流互感器工藝復雜，除了骨架繞線能夠以自動化快速對應外，導片、磁芯、加緊扣的組裝多依賴于人工操作，整體生產效率還是較低的。同時導片與骨架本體的組裝配合還會存在互感器整體的共面度問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單、共面度良好并可通過初級繞組的線徑調整滿足不同功率場合的電流互感器。

為實現以上目的，本發明技術方案如下：

一種電流互感器，包括基座、第一磁芯、第二磁芯、一圈初級線圈、次級線圈，所述第一磁芯作為線圈的繞線骨架，所述第二磁芯套或罩于第一磁芯外圍并構成閉合磁路，所述第二磁芯的底部兩側設有用于分別引出線圈進線和收線的開口；所述基座頂面設有凹槽，所述第一磁芯安裝并固定在所述凹槽中；所述基座上的相對兩側各設有相分隔的一對初級貼片端子和一對次級貼片端子，在每個初級貼片端子埋設于基座的金屬片部分各自呈一體連接至少兩個間隔排列的初級綁線端子，每個次級貼片端子埋設于基座的金屬片部分各自呈一體連接一個次級綁線端子，所述各初級綁線端子和次級綁線端子布設于基座上的另一個相對兩側；所述一圈初級線圈至少由兩股小線徑的漆包線并聯組成，每股小線徑漆包線的繞制線圈的進線分別綁在位于一側的其中一個初級綁線端子上，每股小線徑漆包線的繞制線圈的收線分別對應的綁在位于對側的其中一個初級綁線端子上；所述次級線圈的進線和收線分別綁在分設于基座兩側的次級綁線端子上。通過多股小線徑的漆包線進行并聯分別綁在所述初級綁線端子的多組端子上，既可實現大的有效截面積，滿足大電流的應用場合，又可以實現自動化繞線，提高生產效率。另外，綁線端子與貼片端子在功能上的分離和結構上的獨立保證了互感器的良好的共面度。

優選地，所述第一磁芯為工字型磁芯，包括上平臺、下平臺及連接上下平臺的圓柱，圓柱的高度為平臺厚度的3--10倍，所述初級線圈和次級線圈纏繞于圓柱上；所述第二磁芯為環形結構，第二磁芯的內外環結構與所述第一磁芯上下部平臺的形狀相適配；第二磁芯套入在第一磁芯外圍，第二磁芯底部環邊與第一磁芯下部平臺的上表面接觸并由磁芯膠固定，第二磁芯內環的內壁與第一磁芯的上部平臺側面結合，形成了閉合磁路。

優選地，所述第二磁芯的底部有兩個上窄下寬的梯形狀開口，所述兩個開口位置對應朝向所述基座有綁線端子的兩個側面。

優選地，所述第一磁芯和第二磁芯為鐵氧體或是非晶納米晶高導磁率軟磁芯，第一磁芯和第二磁芯使用相同的磁芯材料。

優選地，所述基座頂面凹槽形狀與所述第一磁芯的下平臺形狀相適配，凹槽的深度等于或略小于第一磁芯下部平面的高度；所述第一磁芯的下平臺嵌入并固定在所述基座頂面的凹槽中。第一磁芯與基座通過磁芯膠或其它粘接劑進行固定，磁芯膠或其它粘接劑為耐高溫材質，可滿足高溫回流焊的溫度要求。所述第一磁芯組裝到所述基座這一工藝可以通過自動化實現，利用現有的自動定位點膠機器在所述基座的凹槽中實現自動點膠，后使用自動貼片機把第一磁芯貼在所述基座的凹槽中，高溫烘烤后把所述第一磁芯和所述基座固定在一起。所述基座頂面的凹槽形狀與所述第一磁芯底部平面形狀相對應，所述第一磁芯安裝在凹槽上后，可以防止第一磁芯在基座上水平上發生位移，同時保證了后續自動纏線和所述第二磁芯的組裝的準確定位。

優選地，所述基座上的初級綁線端子、次級綁線端子、初級貼片端子、次級貼片端子在所述基座相對兩側各自呈對稱分布。