一种基于PCB空心线圈的电流互感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于PCB空心线圈的电流互感器，包括塑胶绝缘PCB支架、第一双面PCB、第二双面PCB、铜条和PCB连接插针；所述第一双面PCB和第二双面PCB分别紧贴塑胶绝缘PCB支架的上表面和下表面；所述铜条固定安装在塑胶绝缘PCB支架的安装槽孔上；所述第一双面PCB和第二双面PCB之间通过PCB连接插针连接；所述第一双面PCB和第二双面PCB的上表面板和下表面板上分别设置有上平面线圈和下平面线圈，第一双面PCB和第二双面PCB上的平面线圈串接而成后接入到第一双面PCB上的积分电路，将微分信号进行积分还原出电流信号输出。本实用新型专利技术的技术方案能够把数值较大的一次侧交流电流通过转换成数值较小的二次侧交流电流，避免了互感器磁饱和现象，测量动态范围大，计量准确。

A current transformer based on PCB hollow coil

【技术实现步骤摘要】
一种基于PCB空心线圈的电流互感器
本技术属于智能电表设备领域，具体涉及一种基于PCB空心线圈的电流互感器。
技术介绍
交流电流互感器的作用是可以把数值较大的一次侧交流电流通过一定的变比转换为数值较小的二次交流电流，用来进行多功能电子表防窃电、测量等用途。传统交流电流互感器大多采用磁芯耦合，在大电流通过时，磁芯易出现饱和而造成计量不准，而由空心线圈设计的互感器具有无磁饱和及测量动态范围大的特点，因此以空心线圈作为传感元件的交流电流互感器得到广泛关注。
技术实现思路
为解决以上问题，本技术的目的在于提供一种基于PCB空心线圈的电流互感器，该电流互感器能够把数值较大的一次侧交流电流通过转换成数值较小的二次侧交流电流，避免了互感器磁饱和现象，测量动态范围大，计量准确。为达到上述目的，本技术的技术方案是：一种基于PCB空心线圈的电流互感器，包括塑胶绝缘PCB支架，其特征在于：所述电流互感器还包括第一双面PCB、第二双面PCB、铜条和PCB连接插针；所述第一双面PCB和第二双面PCB分别设置在塑胶绝缘PCB支架的上方和下方，所述第一双面PCB紧贴塑胶绝缘PCB支架的上表面，所述第二双面PCB紧贴塑胶绝缘PCB支架的下表面；所述塑胶绝缘PCB支架的中间设有安装槽孔，铜条固定安装在安装槽孔上；所述铜条分别与第一双面PCB和第二双面PCB通过塑胶绝缘PCB支架电气隔离；所述第一双面PCB和第二双面PCB的四周边沿处设有多个插针孔，插针孔安装有PCB连接插针，所述第一双面PCB和第二双面PCB之间通过PCB连接插针连接；所述第一双面PCB和第二双面PCB的上表面板和下表面板上均设置有平面线圈，所述平面线圈包括上平面线圈和下平面线圈，均采用螺旋布线设计；所述上平面线圈和下平面线圈均包括四个平面矩形螺旋线圈；所述上平面线圈包括第一上平面矩形螺旋线圈、第二上平面矩形螺旋线圈、第三上平面矩形螺旋线圈和第四上平面矩形螺旋线圈；所述下平面线圈包括第一下平面矩形螺旋线圈、第二下平面矩形螺旋线圈、第三下平面矩形螺旋线圈和第四下平面矩形螺旋线圈；所述第一上平面矩形螺旋线圈的中心C穿过孔后与第一下平面矩形螺旋线圈的中心C’连接，所述第二上平面矩形螺旋线圈的中心B穿过孔后与第二下平面矩形螺旋线圈的中心B’连接，所述第三上平面矩形螺旋线圈的中心A穿过孔后与第三下平面矩形螺旋线圈的中心A’连接，所述第四上平面矩形螺旋线圈的中心D穿过孔后与第四下平面矩形螺旋线圈的中心D’连接；所述进线从第一双面PCB上平面线圈的右边始点进线端G到第一上平面矩形螺旋线圈逆时针螺旋走线至中心C，从C穿过孔进入第一双面PCB下平面线圈的第一下平面矩形螺旋线圈的C’处，然后逆时针螺旋走线完成第一下平面矩形螺旋线圈，再串接至第二下平面矩形螺旋线圈，按顺时针走线到第二下平面矩形螺旋线圈的中心B’处，穿过孔到第一双面PCB上平面线圈的第二上平面矩形螺旋线圈的中心B点，按顺时针螺旋走线完成第二上平面矩形螺旋线圈，再连接第一双面PCB上平面线圈的第三上平面矩形螺旋线圈，按逆时针走线至第三上平面矩形螺旋线圈的中心A，穿过孔进入第一双面PCB下平面线圈的第三下平面矩形螺旋线圈的A’处，从A’处然后逆时针螺旋走线完成第三下平面矩形螺旋线圈，再连接第四下平面矩形螺旋线圈，按顺时针走线至中心D’处，穿过孔到第一双面PCB上平面线圈的第四上平面矩形螺旋线圈的中心D点，从D点顺时针螺旋走线到达焊盘E点，从焊盘E点通过插针孔内的PCB连接插针连接到第二双面PCB上表面板的进线端E’，所述第二双面PCB上的平面线圈的走线方向和连接方式与第一双面PCB完全相同，进线从第二双面PCB上表面板的进线端E’沿串接的第二双面PCB上的第一上平面矩形螺旋线圈、第一下平面矩形螺旋线圈、第二下平面矩形螺旋线圈、第二上平面矩形螺旋线圈、第三上平面矩形螺旋线圈、第三下平面矩形螺旋线圈、第四下平面矩形螺旋线圈和第四上平面矩形螺旋线圈后，到第二双面PCB上的焊盘F’点，从焊盘F’点通过插针孔内的PCB连接插针连接到第一双面PCB上表面板的出线端F；所述第一双面PCB的上表面板上设有积分电路；所述积分电路包括芯片U1、电阻R1、Ra、反馈电阻R2和反馈电容C；所述芯片U1是一种低噪非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路，型号为OP07；所述电阻Ra的一端与第一双面PCB2上平面线圈的进线端G相连，另一端与第一双面PCB上平面线圈的出线端F相连，所述出线端F与芯片U1的正向输入端3脚连接；所述电阻R1的一端与平面线圈的进线端G相接，另一端与芯片U1的反向输入端2脚相接，所述电阻R2和电容C并联接在芯片U1的2脚和信号输出端6脚之间，所述芯片U1的4脚与正级输入端3脚相连，并接地；所述平面线圈输出信号是微分信号，通过积分电路对微分信号进行积分还原出电流信号，电流信号经芯片U1的信号输出端6脚输出。所述铜条的形状为“U”形。在上述技术方案中，本技术的电流互感器设有两个双面PCB，在两个双面PCB上均设有串接的平面线圈，平面线圈的进线从第一双面PCB上平面线圈的右边始点进线端G到第一上平面矩形螺旋线圈逆时针螺旋走线至中心C，从C穿过孔进入第一双面PCB下平面线圈的第一下平面矩形螺旋线圈的C’处，然后逆时针螺旋走线完成第一下平面矩形螺旋线圈，再串接至第二下平面矩形螺旋线圈，按顺时针走线到第二下平面矩形螺旋线圈的中心B’处，穿过孔到第一双面PCB上平面线圈的第二上平面矩形螺旋线圈的中心B点，按顺时针螺旋走线完成第二上平面矩形螺旋线圈，再连接第一双面PCB上平面线圈的第三上平面矩形螺旋线圈，按逆时针走线至第三上平面矩形螺旋线圈的中心A，穿过孔进入第一双面PCB下平面线圈的第三下平面矩形螺旋线圈的A’处，从A’处然后逆时针螺旋走线完成第三下平面矩形螺旋线圈，再连接第四下平面矩形螺旋线圈，按顺时针走线至中心D’处，穿过孔到第一双面PCB上平面线圈的第四上平面矩形螺旋线圈的中心D点，从D点顺时针螺旋走线到达焊盘E点，从焊盘E点通过插针孔内的PCB连接插针连接到第二双面PCB上表面板的进线端E’，所述第二双面PCB上的平面线圈的走线方向和连接方式与第一双面PCB完全相同，进线从第二双面PCB上表面板的进线端E’沿串接的第二双面PCB上的第一上平面矩形螺旋线圈、第一下平面矩形螺旋线圈、第二下平面矩形螺旋线圈、第二上平面矩形螺旋线圈、第三上平面矩形螺旋线圈、第三下平面矩形螺旋线圈、第四下平面矩形螺旋线圈和第四上平面矩形螺旋线圈后，到第二双面PCB上的焊盘F’点，从焊盘F’点通过插针孔内的PCB连接插针连接到第一双面PCB上表面板的出线端F；在进线端G和出线端F之间接有积分电路，平面线圈输出微分信号，通过积分电路对微分信号进行积分还原出电流信号输出。本技术能够把数值较大的一次侧交流电流通过转换成数值较小的二次侧交流电流，避免了互感器磁饱和现象，测量动态范围大，计量准确。附图说明图1是本技术一种基于PCB空心线圈的电流互感器的立体结构示意图；图2是图1的爆炸结构示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PCB空心线圈的电流互感器，包括塑胶绝缘PCB支架（1），其特征在于：所述电流互感器还包括第一双面PCB（2）、第二双面PCB（3）、铜条（4）和PCB连接插针（5）；/n所述第一双面PCB（2）和第二双面PCB（3）分别设置在塑胶绝缘PCB支架（1）的上方和下方，所述第一双面PCB（2）紧贴塑胶绝缘PCB支架（1）的上表面，所述第二双面PCB（3）紧贴塑胶绝缘PCB支架（1）的下表面；所述塑胶绝缘PCB支架（1）的中间设有安装槽孔（7），铜条（4）固定安装在安装槽孔（7）上；所述铜条（4）分别与第一双面PCB（2）和第二双面PCB（3）通过塑胶绝缘PCB支架（1）电气隔离；所述第一双面PCB（2）和第二双面PCB（3）的四周边沿处设有多个插针孔（9），插针孔（9）安装有PCB连接插针（5），所述第一双面PCB（2）和第二双面PCB（3）之间通过PCB连接插针（5）连接；/n所述第一双面PCB（2）和第二双面PCB（3）的上表面板和下表面板上均设置有平面线圈（6），所述平面线圈（6）包括上平面线圈和下平面线圈，均采用螺旋布线设计；所述上平面线圈和下平面线圈均包括四个平面矩形螺旋线圈；所述上平面线圈包括第一上平面矩形螺旋线圈（61）、第二上平面矩形螺旋线圈（62）、第三上平面矩形螺旋线圈（63）和第四上平面矩形螺旋线圈（64）；所述下平面线圈包括第一下平面矩形螺旋线圈（71）、第二下平面矩形螺旋线圈（72）、第三下平面矩形螺旋线圈（73）和第四下平面矩形螺旋线圈（74）；所述第一上平面矩形螺旋线圈（61）的中心C穿过孔后与第一下平面矩形螺旋线圈（71）的中心C’连接，所述第二上平面矩形螺旋线圈（62）的中心B穿过孔后与第二下平面矩形螺旋线圈（72）的中心B’连接，所述第三上平面矩形螺旋线圈（63）的中心A穿过孔后与第三下平面矩形螺旋线圈（73）的中心A’连接，所述第四上平面矩形螺旋线圈（64）的中心D穿过孔后与第四下平面矩形螺旋线圈（74）的中心D’连接；所述进线从第一双面PCB（2）上平面线圈的右边始点进线端G到第一上平面矩形螺旋线圈（61）逆时针螺旋走线至中心C，从C穿过孔进入第一双面PCB（2）下平面线圈的第一下平面矩形螺旋线圈（71）的C’处，然后逆时针螺旋走线完成第一下平面矩形螺旋线圈（71），再串接至第二下平面矩形螺旋线圈（72），按顺时针走线到第二下平面矩形螺旋线圈（72）的中心B’处，穿过孔到第一双面PCB（2）上平面线圈的第二上平面矩形螺旋线圈（62）的中心B点，按顺时针螺旋走线完成第二上平面矩形螺旋线圈（62），再连接第一双面PCB（2）上平面线圈的第三上平面矩形螺旋线圈（63），按逆时针走线至第三上平面矩形螺旋线圈（63）的中心A，穿过孔进入第一双面PCB（2）下平面线圈的第三下平面矩形螺旋线圈（73）的A’处，从A’处然后逆时针螺旋走线完成第三下平面矩形螺旋线圈（73），再连接第四下平面矩形螺旋线圈（74），按顺时针走线至中心D’处，穿过孔到第一双面PCB（2）上平面线圈的第四上平面矩形螺旋线圈（64）的中心D点，从D点顺时针螺旋走线到达焊盘E点，从焊盘E点通过插针孔（9）内的PCB连接插针（5）连接到第二双面PCB（3）上表面板的进线端E’，所述第二双面PCB（3）上的平面线圈的走线方向和连接方式与第一双面PCB（2）完全相同，进线从第二双面PCB（3）上表面板的进线端E’沿串接的第二双面PCB（3）上的第一上平面矩形螺旋线圈（61）、第一下平面矩形螺旋线圈（71）、第二下平面矩形螺旋线圈（72）、第二上平面矩形螺旋线圈（62）、第三上平面矩形螺旋线圈（63）、第三下平面矩形螺旋线圈（73）、第四下平面矩形螺旋线圈（74）和第四上平面矩形螺旋线圈（64）后，到第二双面PCB（3）上的焊盘F’点，从焊盘F’点通过插针孔（9）内的PCB连接插针（5）连接到第一双面PCB（2）上表面板的出线端F；/n所述第一双面PCB（2）的上表面板上设有积分电路（8）；所述积分电路（8）包括芯片U1、电阻R1、Ra、反馈电阻R2和反馈电容C；所述芯片U1是一种低噪非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路，型号为OP07；所述电阻Ra的一端与第一双面PCB（2）上平面线圈（6）的进线端G相连，另一端与第一双面PCB（2）上平面线圈（6）的出线端F相连，所述出线端F与芯片U1的正向输入端3脚连接；所述电阻R1的一端与平面线圈（6）的进线端G相接，另一端与芯片U1的反向输入端2脚相接，所述电阻R2和电容C并联接在芯片U1的2脚和信号输出端6脚之间，所述芯片U1的4脚与正级输入端3脚相连，并接地；所述平面线圈（6）输出信号是微分信号，通过积分电路（8）对微分信号进行积分还原出电流信号，电流信号经芯片U1的信号输出端6脚输出...

【技术特征摘要】
1.一种基于PCB空心线圈的电流互感器，包括塑胶绝缘PCB支架（1），其特征在于：所述电流互感器还包括第一双面PCB（2）、第二双面PCB（3）、铜条（4）和PCB连接插针（5）；
所述第一双面PCB（2）和第二双面PCB（3）分别设置在塑胶绝缘PCB支架（1）的上方和下方，所述第一双面PCB（2）紧贴塑胶绝缘PCB支架（1）的上表面，所述第二双面PCB（3）紧贴塑胶绝缘PCB支架（1）的下表面；所述塑胶绝缘PCB支架（1）的中间设有安装槽孔（7），铜条（4）固定安装在安装槽孔（7）上；所述铜条（4）分别与第一双面PCB（2）和第二双面PCB（3）通过塑胶绝缘PCB支架（1）电气隔离；所述第一双面PCB（2）和第二双面PCB（3）的四周边沿处设有多个插针孔（9），插针孔（9）安装有PCB连接插针（5），所述第一双面PCB（2）和第二双面PCB（3）之间通过PCB连接插针（5）连接；
所述第一双面PCB（2）和第二双面PCB（3）的上表面板和下表面板上均设置有平面线圈（6），所述平面线圈（6）包括上平面线圈和下平面线圈，均采用螺旋布线设计；所述上平面线圈和下平面线圈均包括四个平面矩形螺旋线圈；所述上平面线圈包括第一上平面矩形螺旋线圈（61）、第二上平面矩形螺旋线圈（62）、第三上平面矩形螺旋线圈（63）和第四上平面矩形螺旋线圈（64）；所述下平面线圈包括第一下平面矩形螺旋线圈（71）、第二下平面矩形螺旋线圈（72）、第三下平面矩形螺旋线圈（73）和第四下平面矩形螺旋线圈（74）；所述第一上平面矩形螺旋线圈（61）的中心C穿过孔后与第一下平面矩形螺旋线圈（71）的中心C’连接，所述第二上平面矩形螺旋线圈（62）的中心B穿过孔后与第二下平面矩形螺旋线圈（72）的中心B’连接，所述第三上平面矩形螺旋线圈（63）的中心A穿过孔后与第三下平面矩形螺旋线圈（73）的中心A’连接，所述第四上平面矩形螺旋线圈（64）的中心D穿过孔后与第四下平面矩形螺旋线圈（74）的中心D’连接；所述进线从第一双面PCB（2）上平面线圈的右边始点进线端G到第一上平面矩形螺旋线圈（61）逆时针螺旋走线至中心C，从C穿过孔进入第一双面PCB（2）下平面线圈的第一下平面矩形螺旋线圈（71）的C’处，然后逆时针螺旋走线完成第一下平面矩形螺旋线圈（71），再串接至第二下平面矩形螺旋线圈（72），按顺时针走线到第二下平面矩形螺旋线圈（72）的中心B’处，穿过孔到第一双面...

【专利技术属性】
技术研发人员：高雷，齐祥明，胡贤奎，杜青，
申请(专利权)人：安徽永安电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34