[實(shí)用新型]一種車用抗干擾霍爾電流傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022753909.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN215375563U
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑋亮;鄒莉君;孫輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京中旭電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R15/20
• 分類號(hào): G01R15/20;G01R19/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

一種車用抗干擾霍爾電流傳感器，包括外殼、包裹導(dǎo)線的環(huán)狀磁芯、霍爾傳感器；外殼包括一個(gè)底座和連接的環(huán)狀殼，環(huán)狀殼內(nèi)置放環(huán)狀磁芯；環(huán)狀磁芯上設(shè)有空隙，空隙內(nèi)放置霍爾傳感器，底座內(nèi)放置放大與信號(hào)輸出電路；霍爾傳感器的信號(hào)連接到放大與信號(hào)輸出電路的輸入端，底座上設(shè)有放大與信號(hào)輸出電路的電輸出端口。

技術(shù)領(lǐng)域

霍爾電流傳感器是一種利用霍爾效應(yīng)原理的磁敏傳感器，用它可以檢測(cè)電流信號(hào)及其變化。

背景技術(shù)

霍爾電流傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理制成的檢測(cè)電流的裝置。其突出的特點(diǎn)是能在電隔離情況下測(cè)量電流信號(hào)，具有精度高，功耗小，結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長等特點(diǎn)，并且耐振動(dòng)，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等污染或腐蝕。

本申請(qǐng)人是專業(yè)制造各種霍爾傳感器包括霍爾電流傳感器的專業(yè)企業(yè)，在先申請(qǐng)了多年若干霍爾傳感器并得到各方面的應(yīng)用，如CN2019110851510一種長檢測(cè)距離高精度霍爾位置信號(hào)器的設(shè)計(jì)方法、CN2019215601095一種倒扣式霍爾集成電路陶瓷氣密性封蓋裝置、CN2019215600872、一種小型化片式陶瓷霍爾集成電路封裝結(jié)構(gòu)，CN2019215600872、一種小型化片式陶瓷霍爾集成電路封裝結(jié)構(gòu)，CN2019215601038、一種霍爾電流傳感器。但目前還未見有對(duì)電動(dòng)汽車變頻器的輸入電流進(jìn)行測(cè)量的裝置，電動(dòng)汽車變頻器的輸入電流不但電流的量程變化大，而且對(duì)測(cè)量值的干擾太大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是，提供一種用于汽車電源的電流檢測(cè)的車用抗干擾霍爾電流傳感器，由于目前車載內(nèi)部安全性和抗干擾性要求，需設(shè)計(jì)出一款測(cè)量端與控制端間隔較遠(yuǎn)的霍爾電流傳感器。不但滿足電流的量程變化大，而且能對(duì)測(cè)量有效抗干擾。該實(shí)用新型設(shè)置的電流傳感器測(cè)量端與輸出端相隔45mm。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種車用抗干擾霍爾電流傳感器，包括外殼、包裹導(dǎo)線的環(huán)狀磁芯、霍爾傳感器；外殼包括一個(gè)底座和連接的環(huán)狀殼，環(huán)狀殼內(nèi)置放環(huán)狀磁芯；環(huán)狀磁芯上設(shè)有空隙或缺口，空隙或缺口內(nèi)放置霍爾傳感器，底座內(nèi)放置放大與信號(hào)輸出電路；霍爾傳感器的信號(hào)連接到放大與信號(hào)輸出電路的輸入端，底座上設(shè)有放大與信號(hào)輸出電路的電輸出端口。

包括變頻器輸入電流的電磁轉(zhuǎn)換裝置、環(huán)狀磁芯、霍爾元件為核心的磁電轉(zhuǎn)換電路，信號(hào)放大、信號(hào)調(diào)整、信號(hào)輸出電路。

有益效果：本實(shí)用新型的霍爾電流傳感器輸出信號(hào)，具有無觸點(diǎn)、無磨損、輸出波形清晰、無抖動(dòng)、無回跳等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)輸入電流的磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，霍爾電流傳感器輸出隨之進(jìn)行變化。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型電路設(shè)計(jì)圖。

具體實(shí)施方式

如圖所示，霍爾傳感器組件包括電磁轉(zhuǎn)換、磁電轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大、信號(hào)輸出等部分，本實(shí)用新型方案采用霍爾直放式電流傳感器工作原理；線路由三部分組成：第一部分為磁芯和霍爾元件，利用磁芯將車載每相電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)聚集起來(電動(dòng)車電機(jī)電流)；第二部分由霍爾元件檢測(cè)磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流信號(hào)，再經(jīng)差分放大加抗干擾電路；第三部分為信號(hào)輸出。

環(huán)狀殼1內(nèi)置放環(huán)狀磁芯2，環(huán)狀殼上設(shè)有對(duì)應(yīng)磁芯的缺口1-1，缺口位于環(huán)狀殼的頂端。外殼上缺口與底座上設(shè)有接電輸出端口4之間的距離大于45mm。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用一體化方案實(shí)現(xiàn)了傳感器小體積大電流量程，通過磁芯聚集電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，通過霍爾元件感應(yīng)磁場(chǎng)信號(hào)。

環(huán)狀磁芯2為熟鐵桿等導(dǎo)磁材料制備的大環(huán)，大環(huán)的直徑為5-15cm,熟鐵桿的直徑4-10mm。大環(huán)上設(shè)有缺口，用于放置霍爾元件，導(dǎo)線3位于環(huán)狀磁芯內(nèi)。

本實(shí)用新型霍爾電流傳感器是運(yùn)用于汽車電源管理系統(tǒng)的電流控制，尤其是對(duì)電動(dòng)汽車變頻器的輸入電流進(jìn)行測(cè)量。其工作原理是利用霍爾效應(yīng)，對(duì)變頻器輸入電流以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)間，轉(zhuǎn)變成霍爾電流傳感器輸出的電流量來進(jìn)行檢測(cè)和控制。