一种电流传感器制造技术

本发明专利技术提供一种电流传感器，其包括载流导体和磁传感器。所述载流导体用于为所述被测定电流提供流经通道，所述载流导体包括电流输入脚、电流输出脚、旁路导体和U型导体，所述电流输入脚和电流输出脚相对且间隔设置；所述旁路导体位于所述电流输入脚和电流输出脚之间，且连接所述电流输入脚和电流输出脚；所述U型导体位于所述电流输入脚、电流输出脚和旁路导体的一侧，所述U型导体的一端与所述电流输入脚相连，其另一端与所述电流输出脚相连；所述磁传感器位于所述载流导体的周围，其根据所述载流导体中的电流产生的磁场来检测所述被测定电流。与现有技术相比，本发明专利技术不仅可以承载大电流，而且还提高了电流的探测精度和探测带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种电流传感器
本专利技术涉及电流传感器
，尤其涉及一种具有大电流探测能力的高精度电流传感器。
技术介绍
用于测量电流大小的电流传感器广泛应用于各种电子设备中。现有技术中的一种电流传感器，其内部集成有一个U字形状的导体，导体周围放置两个磁电阻传感器，使被测电流流经传感器内部集成的U字形状的导体，由两个磁电阻传感器对导体中电流产生的磁场进行差分测量，从而达到探测(或检测)被测电流的目的。但是，对于电流传感器来说，传统的载流导体采用U型导体方案的缺点是，载流导体的电阻大，无法承载大电流。因此，有必要提出一种技术方案来克服上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种电流传感器，其不仅可以承载大电流，而且还提高了电流的探测精度和探测带宽。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种电流传感器，其根据被测定电流产生的磁感应强度来检测所述被测定电流，其包括载流导体和磁传感器。所述载流导体用于为所述被测定电流提供流经通道，所述载流导体包括电流输入脚、电流输出脚、旁路导体和U型导体，所述电流输入脚和电流输出脚相对且间隔设置；所述旁路导体位于所述电流输入脚和电流输出脚之间，且连接所述电流输入脚和电流输出脚；所述U型导体位于所述电流输入脚、电流输出脚和旁路导体的一侧，所述U型导体的一端与所述电流输入脚相连，其另一端与所述电流输出脚相连；所述磁传感器位于所述载流导体的周围，其根据所述载流导体中的电流产生的磁场来检测所述被测定电流。进一步的，所述U型导体包括第一腿部、第二腿部、第一脖颈部、第二脖颈部和连接部，所述第一腿部、第二腿部、第一脖颈部和第二脖颈部位于所述连接部的同一侧，所述第一腿部的一端作为所述U型导体的一端与所述电流输入脚相连，所述第一腿部的另一端经所述第一脖颈部与所述连接部的一端相连；所述第二腿部的一端作为所述U型导体的另一端与所述电流输出脚相连，所述第二腿部的另一端经所述第二脖颈部与所述连接部的另一端相连。进一步的，所述被测定电流I由所述电流输入脚流入后分为两路电流：第一路电流I1依次经过第一腿部、第一脖颈部、连接部、第二脖颈部和第二腿部至所述电流输出脚；第二路电流I2经所述旁路导体至所述电流输出脚，其中，第一路电流I1、第二路电流I2以及被测定电流I满足I1+I2＝I。进一步的，x轴垂直于第一腿部和第二腿部的走向，y轴平行于第一腿部和第二腿部的走向，电流输入脚、电流输出脚的宽度为第一宽度W，所述第一宽度W为电流输入脚、电流输出脚沿x轴方向的宽度；第一腿部、第二腿部的宽度为第二宽度W11，所述第二宽度W11为第一腿部、第二腿部沿x轴方向的宽度；第一脖颈部、第二脖颈部的宽度为第三宽度W12，所述第三宽度W12为第一脖颈部、第二脖颈部沿x轴方向的宽度；连接导体的宽度为第四宽度W13，所述第四宽度W13为连接导体沿y轴方向的宽度；旁路导体的宽度为第五宽度W2，所述第五宽度W2为旁路导体沿y轴方向的宽度，其中，W>W2，W>W11>W12。进一步的，W>2W2，W2>W11≈W13>2W12。进一步的，所述第一腿部和第二腿部均为直导体；所述第一腿部和第二腿部关于所述U型导体的中心线对称；所述第一脖颈部和第二脖颈部关于所述U型导体的中心线对称；和/或所述电流输入脚和所述电流输出脚关于所述U型导体的中心线对称。进一步的，所述磁传感器包括第一磁传感器单元和第二磁传感器单元，所述第一传感器单元和所述第二磁传感器单元位于所述U型导体的周围，以形成差分输出。进一步的，相对于所述第一腿部，所述第一脖颈部为双侧边上设置有凹陷或单侧边上设置有凹陷；相对于所述第二腿部，所述第二脖颈部为双侧边上设置有凹陷或单侧边上设置有凹陷。进一步的，相对于所述第一腿部，所述第一脖颈部在靠近所述第二腿部的单侧边上设置有凹陷；相对于所述第二腿部，所述第二脖颈部在靠近所述第一腿部的单侧边上设置有凹陷。进一步的，所述U型导体为标准的U字型导体或类U字型的导体。与现有技术相比，本专利技术中的电流传感器设置有新型的载流导体，所述载流导体包括电流输入脚、电流输出脚、旁路导体和U型导体。U型导体包括两个腿部、两个脖颈部和连接部。被测定电流从电流输入脚流入，分流到U型导体和旁路导体，从电流输出脚流出。这样，本专利技术不仅可以承载大电流，而且还提高了电流的探测精度和探测带宽。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本专利技术在一个实施例中的电流传感器的结构示意图；图2为沿图1的A-A剖面线的剖面示意图；图3为图1所示的电流传感器在不同脖颈部宽度下的非线性度示意图；图4为图1所示的电流传感器在不同脖颈部宽度下的输出信号幅值随电流频率的依赖关系示意图。【具体实施方式】为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。请参考图1所示，其为本专利技术在一个实施例中的电流传感器的结构示意图。图1所示的电流传感器包括载流导体101和磁传感器103。所述载流导体101用于为被测定电流I提供流经通道，使被测定电流I能够流过所述载流导体101。所述载流导体101包括电流输入脚101a、电流输出脚101b、旁路导体101d和U型导体101c。其中，所述电流输入脚101a和电流输出脚101b相对且间隔设置；所述旁路导体101d位于所述电流输入脚101a和电流输出脚101b之间，且连接所述电流输入脚101a和电流输出脚101b(具体的，所述旁路导体101d的一端与所述电流输入脚101a相连，所述旁路导体101d的另一端与所述电流输出脚101b相连)；所述U型导体101c位于所述电流输入脚101a、电流输出脚101b和旁路导体101d的一侧，所述U型导体101c的一端与所述电流输入脚101a相连，所述U型导体101c的另一端与所述电流输出脚101b相连。在图1所示的实施例中，所述U型导体101c为新型的U型导体，其包括第一腿部102a、第二腿部102b、第一脖颈部102c、第二脖颈部102d和连接部102e。其中，第一腿部102a、第二腿部102b、第一脖颈部102c和第二脖颈部102d位于所述连接部102e的同一侧，所述第一腿部102a的一端(其作为所述U型导体101c的一端)与所述电流输入脚101a相连，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流传感器，其根据被测定电流产生的磁感应强度来检测所述被测定电流，其特征在于，其包括载流导体和磁传感器，/n所述载流导体用于为所述被测定电流提供流经通道，所述载流导体包括电流输入脚、电流输出脚、旁路导体和U型导体，所述电流输入脚和电流输出脚相对且间隔设置；所述旁路导体位于所述电流输入脚和电流输出脚之间，且连接所述电流输入脚和电流输出脚；所述U型导体位于所述电流输入脚、电流输出脚和旁路导体的一侧，所述U型导体的一端与所述电流输入脚相连，其另一端与所述电流输出脚相连；/n所述磁传感器位于所述载流导体的周围，其根据所述载流导体中的电流产生的磁场来检测所述被测定电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种电流传感器，其根据被测定电流产生的磁感应强度来检测所述被测定电流，其特征在于，其包括载流导体和磁传感器，
所述载流导体用于为所述被测定电流提供流经通道，所述载流导体包括电流输入脚、电流输出脚、旁路导体和U型导体，所述电流输入脚和电流输出脚相对且间隔设置；所述旁路导体位于所述电流输入脚和电流输出脚之间，且连接所述电流输入脚和电流输出脚；所述U型导体位于所述电流输入脚、电流输出脚和旁路导体的一侧，所述U型导体的一端与所述电流输入脚相连，其另一端与所述电流输出脚相连；
所述磁传感器位于所述载流导体的周围，其根据所述载流导体中的电流产生的磁场来检测所述被测定电流。


2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述U型导体包括第一腿部、第二腿部、第一脖颈部、第二脖颈部和连接部，
所述第一腿部、第二腿部、第一脖颈部和第二脖颈部位于所述连接部的同一侧，所述第一腿部的一端作为所述U型导体的一端与所述电流输入脚相连，所述第一腿部的另一端经所述第一脖颈部与所述连接部的一端相连；
所述第二腿部的一端作为所述U型导体的另一端与所述电流输出脚相连，所述第二腿部的另一端经所述第二脖颈部与所述连接部的另一端相连。


3.根据权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，
所述被测定电流I由所述电流输入脚流入后分为两路电流：
第一路电流I1依次经过第一腿部、第一脖颈部、连接部、第二脖颈部和第二腿部至所述电流输出脚；
第二路电流I2经所述旁路导体至所述电流输出脚，
其中，第一路电流I1、第二路电流I2以及被测定电流I满足I1+I2＝I。


4.根据权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，x轴垂直于第一腿部和第二腿部的走向，y轴平行于第一腿部和第二腿部的走向，
电流输入脚、电流输出脚的宽度为第一宽度W，所述第一宽度W为电流输入脚、电流输出脚沿x轴方向的宽度；
第一腿部、第二腿部的宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大来，蒋乐跃，
申请(专利权)人：新纳传感系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32