一种双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路制造技术

本发明专利技术公开了一种双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路，该电路包括直流磁通检测电路、交流磁通检测电路、自动退磁通饱和电路和磁通补偿电路，该电路磁通补偿电路分别与直流磁通检测电路、交流磁通检测电路和自动退磁通饱和电路连接，磁通补偿电路包括补偿线圈，用于根据直流磁通检测电路检测信号和交流磁通检测电路检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；磁通补偿电路还用于根据所述退磁信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯退出磁通饱和状态。这样，使得电流传感器原边线圈磁芯工作在零磁通状态，且具有自动退饱和功能。可实现对直流电流和交流电流的高精度检测，整体电路结构简单实用，生产成本低，性能好。性能好。性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路


[0001]本专利技术涉及电流传感器
，尤其涉及一种双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路。

技术介绍

[0002]磁通门电流传感器因其响应时间快(可小于1us)、温度特性好(小于 100PPM)，灵敏度高(uA级)，可同时测量直流和交流电流，且测量范围宽(mA级～几kA级)，在高性能的电流测量领域有着重要的地位。
[0003]磁通门电流传感器在工作过程中，不可避免地会有能量的损失，磁通门电流传感器的误差的原因主要在于激磁电流的存在。降低电流传感器的误差的方法主要通过较少/或者相当于减少激磁电流。因此，设计合理的磁通补偿输出来减少激磁电流是提高电流感应器精度的重要手段。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路，所述双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路包括：
[0006]直流磁通检测电路，所述直流磁通检测电路包括自激振荡电路，所述自激振荡电路包括第一激磁线圈W1，所述自激振荡电路通过所述第一激磁线圈 W1对原边线圈的直流电流检测；
[0007]交流磁通检测电路，所述交流磁通检测电路包括绕组线圈W3，通过所述绕组线圈(W3)对所述原边线圈的交流电流检测；
[0008]自动退磁通饱和电路，所述自动退磁通饱和电路与所述直流磁通检测电路连接，用于通过所述直流磁通检测电路对原边线圈磁芯的磁通状态进行检测，并检测到满磁通状态时，输出退磁信号；
[0009]磁通补偿电路，所述磁通补偿电路分别与所述直流磁通检测电路、交流磁通检测电路和自动退磁通饱和电路连接，所述磁通补偿电路包括补偿线圈 W4，用于根据所述直流磁通检测电路检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；所述磁通补偿电路还用于根据所述交流磁通检测电路检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；所述磁通补偿电路还用于根据所述退磁信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯退出磁通饱和状态。
[0010]进一步地，根据本专利技术的一个实施例，所述直流磁通检测电路还包括：
[0011]平衡消磁电路，所述平衡消磁电路与所述自激振荡电路连接，所述平衡消磁电路包括第二激磁线圈W2，所述第二激磁线圈W2与所述第一激磁线圈 W1并联连接，且的磁通反向，用于将通过所述第二激磁线圈W2将所述第一激磁线圈W1的激磁磁通抵消。
[0012]进一步地，根据本专利技术的一个实施例，所述第一激磁线圈W1绕在第一铁芯上，所述第二激磁线圈W2绕在第二铁芯上，所述绕组线圈W3绕在第三铁芯上，所述补偿线圈W4绕在第一激磁线圈W1、第二激磁线圈W2和绕组线圈 W3构成的整体的表面上。
[0013]进一步地，根据本专利技术的一个实施例，所述自激振荡电路还包括：
[0014]第一运算放大器U1；
[0015]第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端与所述第一运算放大器U1的正相输入端连接，所述第一电阻R1的另一端与参考电源VO连接；
[0016]第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端与所述第一运算放大器U1的所述正相输入端连接，所述第二电阻R2的另一端通过第三电阻R4与所述第一运算放大器U1的输出端连接，所述第二电阻R2的所述一端还与所述第一激磁线圈 W1的一端连接；
[0017]第四电阻R3，所述第四电阻R3的一端与所述第一激磁线圈W1的另一端连接，所述第四电阻R3的另一端与所述第一运算放大器U1的反相输入端连接；
[0018]第一电容C1，所述第一电容C1的一端与所述第四电阻R3的所述另一端连接，所述第一电容C1的另一端与参考电源连接；
[0019]第五电阻R5，所述第五电阻R5的一端与所述第一激磁线圈W1的所述另一端连接，所述第五电阻R5的另一端与所述参考电源VO连接。
[0020]进一步地，根据本专利技术的一个实施例，所述平衡消磁电路还包括平衡电阻R6，所述平衡电阻R6的一端与所述第二激磁线圈W2的一端连接，所述第二激磁线圈W2的另一端与所述第一激磁线圈W1的所述一端连接，所述平衡电阻R6的另一端与所述参考电源VO连接。
[0021]进一步地，根据本专利技术的一个实施例，所述交流磁通检测电路包括：
[0022]第六电阻R11，所述第六电阻R11的一端与所述绕组线圈W3的一端连接，所述绕组线圈W3的另一端与所述参考电源VO连接；
[0023]第二运算放大器U3，所述第二运算放大器U3的正相输入端与所述参考电源VO连接，所述第二运算放大器U3的反相输入端与所述第六电阻R11的另一端连接，/或者所述第二运算放大器U3的反相输入端通过第七电阻R12与所述第六电阻R11的另一端连接；
[0024]第八电阻R13，所述第八电阻R13的一端与所述第二运算放大器U3的反相输入端连接，所述第八电阻R13的另一端与所述第二运算放大器U3的输出端连接。
[0025]进一步地，根据本专利技术的一个实施例，所述自动退磁通饱和电路包括：
[0026]退磁信号产生电路，所述退磁信号产生电路用于产生磁饱和退磁信号；
[0027]频率检测电路，所述频率检测电路的信号输入端与所述自激振荡电路连接，用于检测到所述自激振荡电路的频率大于设定值时，输出退磁导通控制信号；
[0028]电子开关电路，所述电子开关电路分别与所述退磁信号产生电路和频率检测电路连接，以在所述退磁导通控制信号的作用下，将所述磁饱和退磁信号控制输出。
[0029]进一步地，根据本专利技术的一个实施例，所述饱和磁通退磁信号产生电路包括：
[0030]方波发生电路，所述方波发生电路用于产生方波信号；
[0031]滤波电路，所述滤波电路与所述方波发生电路连接，用于将所述方波信号滤波成锯齿信波形的所述磁饱和退磁信号；所述滤波电路包括第九电阻 R14和第二电容C6，所述第九电阻R14的一端与所述方波发生电路连接，所述第九电阻R14的另一端与所述第二电容C6的一端连接，所述第二电容C6的另一端与所述参考电源VO连接。
[0032]进一步地，根据本专利技术的一个实施例，所述电子开关电路包括：
[0033]第一MOS管Q1，所述第一MOS管Q1的源极与所述退磁信号产生电路的磁饱和退磁信号输出端连接；
[0034]第二MOS管Q2，所述第二MOS管Q2的漏极与所述第一MOS管Q1的漏极连接，所述第二MOS管Q2的源极与所述交流磁通检测电路，所述第二MOS 管Q2、第一MOS管Q1的栅极分别与通过第十电阻R15与供电电源VCC连接；
[0035]第三MOS管Q3，所述第三MOS管Q3的漏极分别与所述第二MOS管Q2的栅极、第一MOS管Q1的栅极连接，所述第三MOS管Q3的栅极还通过第十电阻R15与供电电源VCC连接，所述第三MOS管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路，其特征在于，包括：直流磁通检测电路，所述直流磁通检测电路包括自激振荡电路，所述自激振荡电路包括第一激磁线圈(W1)，所述自激振荡电路通过所述第一激磁线圈(W1)对原边线圈的直流电流检测；交流磁通检测电路，所述交流磁通检测电路包括绕组线圈(W3)，通过所述绕组线圈(W3)对所述原边线圈的交流电流检测；自动退磁通饱和电路，所述自动退磁通饱和电路与所述直流磁通检测电路连接，用于通过所述直流磁通检测电路对原边线圈磁芯的磁通状态进行检测，并检测到满磁通状态时，输出退磁信号；磁通补偿电路，所述磁通补偿电路分别与所述直流磁通检测电路、交流磁通检测电路和自动退磁通饱和电路连接，所述磁通补偿电路包括补偿线圈(W4)，用于根据所述直流磁通检测电路检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；所述磁通补偿电路还用于根据所述交流磁通检测电路检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；所述磁通补偿电路还用于根据所述退磁信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯退出磁通饱和状态。2.根据权利要求1所述的双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路，其特征在于，所述直流磁通检测电路还包括：平衡消磁电路，所述平衡消磁电路与所述自激振荡电路连接，所述平衡消磁电路包括第二激磁线圈(W2)，所述第二激磁线圈(W2)与所述第一激磁线圈(W1)并联连接，且的磁通反向，用于将通过所述第二激磁线圈(W2)将所述第一激磁线圈(W1)的激磁磁通抵消。3.根据权利要求2所述的双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路，其特征在于，所述第一激磁线圈(W1)绕在第一铁芯上，所述第二激磁线圈(W2)绕在第二铁芯上，所述绕组线圈(W3)绕在第三铁芯上，所述补偿线圈(W4)绕在第一激磁线圈(W1)、第二激磁线圈(W2)和绕组线圈(W3)构成的整体的表面上。4.根据权利要求2所述的双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路，其特征在于，所述自激振荡电路还包括：第一运算放大器(U1)；第一电阻(R1)，所述第一电阻(R1)的一端与所述第一运算放大器(U1)的正相输入端连接，所述第一电阻(R1)的另一端与参考电源连接；第二电阻(R2)，所述第二电阻(R2)的一端与所述第一运算放大器(U1)的所述正相输入端连接，所述第二电阻(R2)的另一端通过第三电阻(R4)与所述第一运算放大器(U1)的输出端连接，所述第二电阻(R2)的所述一端还与所述第一激磁线圈(W1)的一端连接；第四电阻(R3)，所述第四电阻(R3)的一端与所述第一激磁线圈(W1)的另一端连接，所述第四电阻(R3)的另一端与所述第一运算放大器(U1)的反相输入端连接；第一电容(C1)，所述第一电容(C1)的一端与所述第四电阻(R3)的所述另一端连接，所述第一电容(C1)的另一端与参考电源连接；第五电阻(R5)，所述第五电阻(R5)的一端与所述第一激磁线圈(W1)的所述另一端连接，所述第五电阻(R5)的另一端与所述参考电源连接。5.根据权利要求4所述的双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路，其特征在于，
所述平衡消磁电路还包括平衡电阻(R6)，所述平衡电阻(R6)的一端与所述第二激磁线圈(W2)的一端连接，所述第二激磁线圈(W2)的另一端与所述第一激磁线圈(W1)的所述一端连接，所述平衡电阻(R6)的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建安，莫高权，谢铨仪，
申请(专利权)人：深圳市艾华迪技术有限公司，
类型：发明
国别省市：