电路板及电力电子设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电路板及电力电子设备，所述电路板包括基板以及设置在所述基板上的至少一组电流检测单元，每一所述电流检测单元包括焊接在所述基板上表面的第一磁感应器件、焊接在所述基板下表面的第二磁感应器件以及印制在所述基板不同层面上的第一电流迹线和第二电流迹线，且所述第一电流迹线和第二电流迹线位于同一电流回路；所述第一磁感应器件位于流经所述第一电流迹线的电流所产生的磁场范围内，所述第二磁感应器件位于流经所述第二电流迹线的电流所产生的磁场范围内。本实用新型专利技术实施例可消除外界干扰磁场对电流检测精度的影响，大大提高电流检测精度。

Circuit board and power electronic equipment

The utility model provides a circuit board and power electronic equipment, the circuit board includes a base plate and at least a group of current detection units arranged on the base plate, each current detection unit includes a first magnetic induction device welded on the upper surface of the base plate, a second magnetic induction device welded on the lower surface of the base plate and printed on different layers of the base plate. The first current trace and the second current trace are located in the same current circuit; the first magnetic induction device is located within the magnetic field generated by the current flowing through the first current trace, and the second magnetic induction device is located within the magnetic field generated by the current flowing through the second current trace. The embodiment of the utility model can eliminate the influence of external interference magnetic field on the current detection accuracy and greatly improve the current detection accuracy.

【技术实现步骤摘要】
电路板及电力电子设备
本技术实施例涉及电流检测领域，更具体地说，涉及一种电路板及电力电子设备。
技术介绍
对于印制电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)上电流走线的电流检测方案，目前主要有两种：第一种是在电流流通支路中串联采样电阻，通过检测采样电阻上的压降而获知电流大小；第二种则通过采用霍尔元件、各向异性磁电阻(AnisotropicMagnetoresistance，AMR)元件、巨磁电阻(GiantMagnetoresistance，GMR)元件或隧道磁电阻(TunnelMagnetoResistance，TMR)元件等进行检测的方式，把电流转化为容易被识别的电压值。对于上述第一种采用采样电阻的电流检测方案，需将采样电阻焊接在印制电路板上，因采样电阻发热，导致能够检测的电流范围有限，一般只能应用于小功率器件的电流检测。因此，目前广泛应用的电流检测方案为上述第二种方案。如图1所示，在上述第二种对印制电路板上电流走线的电流检测方案中，需将检测器件U1(例如霍尔元件、各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件及隧道磁电阻元件等)焊接在印制电路板上，待检测的电流线位于检测器件U1的下方，并通过检测器件U1将待检测的电流线中的电流I产生的磁场BI转化为相应的电压值V1，上述电压值V1经运放U3处理后可转换为所需的电压幅值大小。然而，由于存在外界的杂散磁场B0，例如距离检测器件较近非目标电流产生的磁场、地磁场等其他干扰磁场，这些杂散磁场B0都会叠加到目标电流产生的磁场BI上面，从而使检测器件U1的电流检测结果产生偏差。
技术实现思路
本技术实施例针对上述外界的杂散磁场会叠加到目标电流产生的磁场上，使检测器件的电流检测结果产生偏差的问题，提供一种电路板及电力电子设备。本技术实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种电路板，包括由绝缘材料构成的基板以及设置在所述基板上的至少一组电流检测单元，每一所述电流检测单元包括焊接在所述基板上表面的第一磁感应器件、焊接在所述基板下表面的第二磁感应器件以及印制在所述基板不同层面上的第一电流迹线和第二电流迹线，且所述第一电流迹线和第二电流迹线位于同一电流回路；所述第一磁感应器件位于流经所述第一电流迹线的电流所产生的磁场范围内，所述第二磁感应器件位于流经所述第二电流迹线的电流所产生的磁场范围内，且所述第一磁感应器件和所述第二磁感应器件处的杂散磁场相同。优选地，所述第一磁感应器件的内部磁场检测方向平行于流经所述第一电流迹线的电流在所述第一磁感应器件处所产生的磁场的方向；所述第二磁感应器件的内部磁场检测方向平行于流经所述第二电流迹线的电流在所述第二磁感应器件处所产生的磁场的方向；所述第一磁感应器件的垂向中心轴线与流经所述第一电流迹线的电流的中心轴之间的距离，和所述第二磁感应器件的垂向中心轴线与流经所述第二电流迹线的电流的中心轴之间的距离相同。优选地，所述第一磁感应器件的内部磁场检测方向与所述第二磁感应器件的内部磁场检测方向相反，所述基板上具有信号相加平均电路，且所述第一磁感应器件的输出端连接到所述信号相加平均电路的第一输入端子，所述第二磁感应器件的输出端连接到所述信号相加平均电路的第二输入端子。优选地，所述第一磁感应器件的内部磁场检测方向与所述第二磁感应器件的内部磁场检测方向相同；所述基板上具有差分放大电路，且所述第一磁感应器件的输出端连接到所述差分放大电路的第一输入端子，所述第二磁感应器件的输出端连接到所述差分放大电路的第二输入端子。优选地，所述第一电流迹线印制于所述基板的第一中间层，所述第二电流迹线印制于所述基板的第二中间层，且所述第一中间层至所述基板上表面的距离大于所述预设安规距离，所述第二电流迹线至所述基板下表面的距离大于所述预设安规距离。优选地，所述第一磁感应器件在所述基板上的正投影区域与所述第二磁感应器件在所述基板上的正投影区域重合；或者，所述第一磁感应器件在所述基板上的正投影区域与所述第二磁感应器件在所述基板上的正投影区域之间的错位距离小于第一预设距离。优选地，所述第一电流迹线印制于所述基板的下表面，所述第二电流迹线印制于所述基板的上表面，且所述第一电流迹线和第二电流迹线通过穿过所述基板的导电连接部导电连接；所述基板的厚度大于所述预设安规距离。优选地，所述第一电流迹线、第二电流迹线位于所述导电连接部的两侧，且所述第一磁感应器件和第二磁感应器件与所述导电连接部之间的距离相同并小于第二预设距离。优选地，所述第一电流迹线及所述第二电流迹线均由铜皮构成；所述第一磁感应器件和第二磁感应器件直接焊接在所述基板上，或者所述第一磁感应器件和第二磁感应器件分别焊接在贴于所述基板表面的印制电路板上。本技术实施例还提供一种电力电子设备，包括如上所述的电路板。本技术实施例的电路板及电力电子设备，通过第一磁感应器件和第二磁感应器件分别检测同一电流回路中不同位置的电流产生的磁场，从而以抵消方式消除外界干扰磁场对电流检测精度的影响，可大大提高电流检测精度。附图说明图1是现有磁感应器件进行电流检测的原理示意图；图2是本技术第一实施例提供的电路板的结构示意图；图3是本技术第一实施例提供的电路板的剖面结构示意图；图4是本技术实施例提供的电路板的电流检测的原理示意图；图5是本技术实施例提供的电路板的电流检测的另一原理示意图；图6是本技术第二实施例提供的电路板的结构示意图；图7是本技术第二实施例提供的电路板的剖面结构示意图；图8是本技术第二实施例提供的电路板的另一方向的剖面结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图2-3所示，是本技术第一实施例提供的电路板的示意图，该电路板可以为电力电子设备(例如变频器、变流器等)中的驱动板等，且该电路板具有对电流走线(该电流走线由印制电路板上的铜皮构成)进行电流检测的功能。本实施例的电路板包括基板10以及设置在基板10上的一组电流检测单元，其中上述基板10由绝缘材料(例如环氧树脂等)构成，且电流检测单元包括焊接在基板10上表面的第一磁感应器件20、焊接在基板10下表面的第二磁感应器件30以及印制在基板10不同层面上的第一电流迹线101和第二电流迹线102，且第一电流迹线101和第二电流迹线102位于同一电流回路(流经第一电路迹线101和第二电流迹线102的电流相同)。第一磁感应器件20和第二磁感应器件30处的杂散磁场(例如距离检测器件较近非目标电流产生的磁场、地磁场等其他干扰磁场)相同(包括相近)，即第一磁感应器件20和第二磁感应器件30中，由杂散磁场产生的电压相同。上述第一电流迹线101及第二电流迹线102均可由印制于基板10的铜皮构成。并且第一磁感应器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路板，其特征在于，包括由绝缘材料构成的基板以及设置在所述基板上的至少一组电流检测单元，每一所述电流检测单元包括焊接在所述基板上表面的第一磁感应器件、焊接在所述基板下表面的第二磁感应器件以及印制在所述基板不同层面上的第一电流迹线和第二电流迹线，且所述第一电流迹线和第二电流迹线位于同一电流回路；所述第一磁感应器件位于流经所述第一电流迹线的电流所产生的磁场范围内，所述第二磁感应器件位于流经所述第二电流迹线的电流所产生的磁场范围内，且所述第一磁感应器件和所述第二磁感应器件处的杂散磁场相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种电路板，其特征在于，包括由绝缘材料构成的基板以及设置在所述基板上的至少一组电流检测单元，每一所述电流检测单元包括焊接在所述基板上表面的第一磁感应器件、焊接在所述基板下表面的第二磁感应器件以及印制在所述基板不同层面上的第一电流迹线和第二电流迹线，且所述第一电流迹线和第二电流迹线位于同一电流回路；所述第一磁感应器件位于流经所述第一电流迹线的电流所产生的磁场范围内，所述第二磁感应器件位于流经所述第二电流迹线的电流所产生的磁场范围内，且所述第一磁感应器件和所述第二磁感应器件处的杂散磁场相同。


2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第一磁感应器件的内部磁场检测方向平行于流经所述第一电流迹线的电流在所述第一磁感应器件处所产生的磁场的方向；所述第二磁感应器件的内部磁场检测方向平行于流经所述第二电流迹线的电流在所述第二磁感应器件处所产生的磁场的方向；所述第一磁感应器件的垂向中心轴线与流经所述第一电流迹线的电流的中心轴之间的距离，和所述第二磁感应器件的垂向中心轴线与流经所述第二电流迹线的电流的中心轴之间的距离相同。


3.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第一磁感应器件的内部磁场检测方向与所述第二磁感应器件的内部磁场检测方向相反；所述基板上具有信号相加平均电路，且所述第一磁感应器件的输出端连接到所述信号相加平均电路的第一输入端子，所述第二磁感应器件的输出端连接到所述信号相加平均电路的第二输入端子。


4.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第一磁感应器件的内部磁场检测方向与所述第二磁感应器件的内部磁场检测方向相同；所述基板上具有差分放大电路，且所述第一磁感应器件的输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：安普风，郭伟，李培伟，柏子平，
申请(专利权)人：苏州汇川技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32