[發明專利]一種高精度閉環霍爾電流傳感器電路

在審

• 申請號: 202111113443.8
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113804940A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 陳徐州;盛健;周宇飛;謝玉巧
• 申請（專利權）人: 華東光電集成器件研究所
• 主分類號: G01R15/20
• 分類號: G01R15/20;G01R19/00
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所(普通合伙) 34113
• 代理人: 楊晉弘

本發明涉及一種高精度閉環霍爾電流傳感器電路，其特征在于：包括雙路閉環式差分電流處理電路和靜磁干擾判斷電路；全氣隙磁芯和半氣隙磁芯中的有霍爾傳感器分別連接一個閉環式差分電流處理電路；靜磁干擾判斷電路包括差分電路，差分電路的輸入端分別連接全氣隙磁芯相連的閉環式差分處理電路和半氣隙磁芯相連的閉環式差分處理電路，差分電路一個輸出端連接比較器，比較器輸出端連接鎖存器，鎖存器輸出端分別連接第一繼電器線圈和第二繼電器線圈，差分電路的另外兩個輸出端分別連接第一繼電器觸點開關和第二繼電器觸點開關；鎖存器還連接按鍵及相連的偽線圈。本發明的有益效果是，能夠自動判斷工作環境有無靜磁干擾，并自動獲取對應工作模式下的實測電流，提高電流采集精度。

技術領域：

本發明涉及閉環霍爾電流傳感器技術領域，具體是一種高精度閉環霍爾電流傳感器電路。

背景技術：

閉環霍爾電流傳感器的發展在近十幾年非常迅猛，廣泛應用于汽車電子、工業控制、伺服電機、UPS 電源、軍事等領域。由于很多設備工作環境的不同，對電流檢測技術也提出了更高的要求，既要滿足在無干擾的環境下精確地檢測出電流，也要能夠在電磁干擾嚴重的環境下精確地檢測出電流。一般對于靜磁場干擾情況下，可采用半氣隙方法，而無靜磁干擾情況下，采用全氣隙方法。

經過對現有論文檢索，中國知網《閉環霍爾傳感器設計與優化》，采用的是半氣隙鐵芯方法，也即氣隙上半部分為正常氣隙，下半部分僅斷開鐵芯，霍爾元件置于上半部分氣隙內。雖然半氣隙相對全氣隙在靜磁干擾環境下，抗干擾能力更強，但在無干擾存在時，半氣隙鐵芯由于等效鐵芯高度的原因，漏磁會相對嚴重。

發明內容：

本發明的目的就是為了解決多工作環境下閉環霍爾電流電流檢測精度的問題，提供的一種高精度閉環霍爾電流傳感器電路。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種高精度閉環霍爾電流傳感器電路，其特征在于：

包括雙路閉環式差分電流處理電路和靜磁干擾判斷電路；

全氣隙磁芯和半氣隙磁芯中的有霍爾傳感器分別連接一個閉環式差分電流處理電路；

靜磁干擾判斷電路包括差分電路，差分電路的輸入端分別連接全氣隙磁芯相連的閉環式差分處理電路和半氣隙磁芯相連的閉環式差分處理電路，差分電路一個輸出端連接比較器，比較器輸出端連接鎖存器，鎖存器輸出端分別連接第一繼電器線圈和第二繼電器線圈，差分電路的另外兩個輸出端分別連接第一繼電器觸點開關和第二繼電器觸點開關；鎖存器還連接按鍵及相連的偽線圈。

本發明的技術方案中，傳感器采用雙芯雙霍爾敏感芯片，其中一芯采用半氣隙方法，也即氣隙上半部分為正常氣隙，下半部分僅斷開鐵芯，霍爾元件置于上半部分氣隙內；另一磁芯采用全氣隙方法，也即整個氣隙長度一致，霍爾元件置于氣隙中間；另外再設置一條偽原邊線圈，該線圈可產生一定電流。按下自檢按鍵，可開啟原邊線圈電流，兩路閉環式差分放大處理電路，分別放大全氣隙和半氣隙磁芯對應電流值。松開自檢按鍵后，偽原邊線圈電流被自動斷開，同時鎖存器鎖住開啟偽原邊線圈電流時的數據，若此時全氣隙電流與半氣隙電流之間的差值大于無干擾情況下的電流差，說明當前工作環境存在靜磁干擾，進行電流實測時，測得的電流為半氣隙磁芯對應的電流；若此時全氣隙電流與半氣隙電流之間的差值不大于無干擾情況下的電流差，說明當前工作環境不存在靜磁干擾，進行電流實測時，測得的電流為全氣隙磁芯對應的電流。

本發明的有益效果是，能夠自動判斷工作環境有無靜磁干擾，并自動獲取對應工作模式下的實測電流，提高電流采集精度。

附圖說明：

圖1是本發明的電氣原理框圖；

圖2是本發明的雙磁芯示意圖；

圖3是本發明的電路原理圖。

具體實施方式：

如圖1所示，本發明提供一種高精度閉環霍爾電流傳感器電路，包括雙路閉環式差分電流處理電路和靜磁干擾判斷電路；