[發明專利]電流傳感器、電流檢測電路及電源設備

在審

• 申請號: 202310254272.3
• 申請日: 2023-03-13
• 公開（公告）號: CN116482432A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 徐曉鵬;郁亞威;于升輝;談侃;顧新豐
• 申請（專利權）人: 蚌埠希磁科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;H02S50/00;H02S40/30;H02M1/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 湯蕎赫

本發明提供了一種電流傳感器、電流檢測電路及電源設備，電流傳感器包括：電流導線、磁傳感器結構、第一信號放大單元以及第二信號放大單元。其中，電流導線適于與被測電流端口連接以接入被測電流；磁傳感器結構被配置為在電流導線的上方，磁傳感器結構用于感知被測電流產生的磁信號并形成電信號；第一信號放大單元用于接收磁傳感器結構輸出的電信號，并依據電信號一次放大以形成第一調理信號；第二信號放大單元形成第二調理信號；第一調理信號與第二調理信號分別用于表征不同量程下的被測電流大小。實現第一調理信號表征大量程電流的大小，第二調理信號表征小量程的電流大小，實現對于大、小電流雙量程測量，適用廣泛；同時實現拉弧電流的檢測。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，具體涉及一種電流傳感器、電流檢測電路及電源設備。

背景技術

電流傳感器是在電氣絕緣的狀態下，利用電流所產生的磁場來檢測電流值的一種介于高、低電壓之間的界面器件。其主要分為四大類：霍爾(Hall)電流傳感器、各向異性磁阻(AMR)電流傳感器、巨磁阻(GMR)電流傳感器、隧道結磁(TMR)電流傳感器。

現有結構的電流傳感器，大多只能對電流進行單一量程的測試，功能單一，測量電流范圍有限，難以滿足雙量程電流測量的需求場合。或者，為了實現測量大小兩個不同量程的電流，采用兩個電流傳感器，一個大量程的電流傳感器一個作為小量程的電流傳感器，但是采用2個傳感器同時增加了體積和成本，也給使用帶來不便；同時，光伏逆變器面板在室外使用時間較長時，會出現線纜老化、接觸不良等現象，從而在正常使用中可能會出現電弧，嚴重時會出現高溫起火，具有較大的安全隱患。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中采用多個傳感器實現多量程檢測，造成體積增大和成本的提高，也給使用帶來不便的缺陷；同時，光伏逆變器面板在室外使用時間較長時，會出現線纜老化、接觸不良等現象，從而在正常使用中可能會出現電弧，嚴重時會出現高溫起火，具有較大的安全隱患的問題。

從而本發明提供一種電流傳感器，包括：

電流導線，所述電流導線適于與被測電流端口連接以接入被測電流；

磁傳感器結構，被配置為在所述電流導線的上方，所述磁傳感器結構用于感知所述被測電流產生的磁信號并形成電信號；

第一信號放大單元，用于接收所述磁傳感器結構輸出的所述電信號，并依據所述電信號一次放大以形成第一調理信號；

第二信號放大單元，用于接收第一過濾信號并對所述第一過濾信號二次放大以形成第二調理信號；其中，所述第一過濾信號為外接第一輔助電路接收第一調理信號并對第一調理信號處理后獲得的信號；

其中，所述第一調理信號與所述第二調理信號分別用于表征不同量程下的被測電流大小。

可選地，上述電流傳感器，所述電流導線包括第一支臂和所述第二支臂，所述在所述第一支臂上流通的電流與所述第二支臂上流通的電流相反；

所述磁傳感器結構包括第一磁傳感器芯片和第二磁傳感器芯片，所述磁傳感器芯片用于通過磁感元件感應被測電流產生的磁信號，并將所述磁信號轉化為電信號，所述第一磁傳感器芯片設置在所述第一支臂上，所述第二磁傳感器芯片設置在所述第二支臂上。

可選地，上述電流傳感器，所述第一磁傳感器芯片包括第一磁電阻和第三磁電阻，所述第二磁傳感器芯片包括第二磁電阻和第四磁電阻；

其中，所述第一磁電阻、第二磁電阻、第三磁電阻以及第四磁電阻被構造為全橋的電橋電路。

可選地，上述電流傳感器，所述第一信號放大單元和所述第二信號放大單元為可編程運算放大器。