无磁芯闭环电流检测封装结构及电流检测方法技术

本发明专利技术提供一种无磁芯闭环电流检测封装结构及电流检测方法。所述无磁芯闭环电流检测封装结构，包括：原边框架、载板、反馈线圈以及检测芯片，用于动态检测所述原边框架中的电流；主霍尔传感器，所述主霍尔传感器设置在所述原边框架U型结构内侧，用于动态监测所述原边框架与反馈线圈之间的磁场；副霍尔传感器，所述副霍尔传感器设置在所述原边框架U型结构外侧，与所述主霍尔传感器水平方向一定距离处，用于动态监测所述原边框架与反馈线圈之间的磁场并消除误差。本发明专利技术所要解决的技术问题是如何缩小电流检测模块的体积和提高霍尔传感器的稳定性和抗外磁干扰能力，提供一种无磁芯闭环电流检测封装结构及电流检测方法。芯闭环电流检测封装结构及电流检测方法。芯闭环电流检测封装结构及电流检测方法。

【技术实现步骤摘要】
无磁芯闭环电流检测封装结构及电流检测方法


[0001]本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种无磁芯闭环电流检测封装结构及电流检测方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，闭环电量检测器通常包括原边电路、聚磁环(磁芯)、霍尔传感器、反馈线圈、放大器等组成；采用的闭环电流检测模块具有体积大，稳定性差，抗外磁干扰能力弱等缺点。如何缩小霍尔传感器的体积，提高霍尔传感器的稳定性同时降低成本，成为了电流检测领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是如何缩小电流检测模块的体积和提高霍尔传感器的稳定性和抗外磁干扰能力，提供一种无磁芯闭环电流检测封装结构及电流检测方法。
[0004]本专利技术提供一种无磁芯闭环电流检测封装结构，包括：原边框架，所述原边框架包括一U型结构，电流经过所述原边框架产生磁场；载板，设置在所述原边框架表面，用于隔离原边框架和反馈线圈；反馈线圈，所述反馈线圈为无磁芯线圈，设置在所述载板上方，用于产生与所述原边框架相反的磁场；检测芯片，所述检测芯片设置在所述原边框架与反馈线圈之间，通过调控所述反馈线圈的电流产生平衡原边框架的磁场的感应磁场，动态检测所述原边框架中的电流；主霍尔传感器，所述主霍尔传感器设置在所述原边框架U型结构内侧，用于动态监测所述原边框架与反馈线圈之间的磁场；副霍尔传感器，所述副霍尔传感器设置在所述原边框架U型结构外侧，与所述主霍尔传感器水平方向一定距离处，用于动态监测所述原边框架与反馈线圈之间的磁场并消除误差。
[0005]可选的，所述主霍尔传感器和副霍尔传感器均采用包括锑化姻霍尔传感器、砷化镓霍尔传感器其中的一种。
[0006]可选的，所述主霍尔传感器设置在反馈线圈中心的位置处；所述副霍尔传感器设置在反馈线圈覆盖的位置处。
[0007]可选的，所述主霍尔传感器设置在反馈线圈中心的位置处；所述副霍尔传感器设置在反馈线圈外侧距离反馈线圈中心一定位置处。
[0008]可选的，所述主霍尔传感器和副霍尔传感器设置并固定在所述载板的上方或下方。
[0009]可选的，所述主霍尔传感器中心到原边框架U型结构内边缘距离为0
‑
1mm；所述副霍尔传感器中心到原边框架U型结构外边缘距离为0
‑
0.5mm。
[0010]可选的，所述主霍尔传感器、副霍尔传感器与检测芯片的电路连接关系包括：主霍尔传感器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端：副霍尔传感器包括第三输入端、第四输入端、第三输出端、第四输出端；所述第一输入端与第三输入端，所述第二输入端与第四输入端分别并联接检测芯片；所述第一输出端与第三输出端，所述第二输出端
与第四输出端分别串联接检测芯片。
[0011]可选的，所述无磁芯闭环电流检测模块结构还包括副边框架，所述副边框架与所述检测芯片、反馈线圈电连接，所述副边框架设置在所述载板下方。
[0012]可选的，所述主霍尔传感器、副霍尔传感器与检测芯片的电路连接关系包括：主霍尔传感器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端：副霍尔传感器包括第三输入端、第四输入端、第三输出端、第四输出端；所述第一输入端与第三输入端，所述第二输入端与第四输入端、所述第一输出端与第三输出端，所述第二输出端与第四输出端分别并联接检测芯片。
[0013]本专利技术还提供一种电流检测方法，上述任意一种无磁芯闭环电流检测封装结构，其特征在于，包括：采用无磁芯闭环电流检测封装结构获得主霍尔传感器的输出电压值V
主OUT
和副霍尔传感器的输出电压值V
副OUT
；计算差分电压，V
差分OUT
＝V
主OUT
‑
V
副OUT
＝k*(B
主磁
‑
(
‑
B
副磁
))，其中，k为霍尔线性系数，B
主磁
为主霍尔传感器敏感方向上的磁场强度，B
副磁
为副霍尔传感器敏感方向上的磁场强度。
[0014]可选的，所述主霍尔传感器与副霍尔传感器的感应磁场方向相反，输出电压相反。
[0015]本专利技术还提供一种电流检测方法，采用上述主霍尔传感器和副霍尔传感器的极性相反的无磁芯闭环电流检测封装结构，包括：采用无磁芯闭环电流检测封装结构获得第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端分别的输出电压值；将第一输出端与第三输出端、以及第二输出端与第三输出端的输出电压值分别求和，取最高值作为输出电压值。
[0016]本专利技术通过提供一种无磁芯闭环电流检测封装结构及电流检测方法，缩小了电流检测模块的体积，提高了霍尔传感器的检测精度和可靠性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明专利技术具体实施方式的技术方案，下面将对专利技术具体实施方式中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术一实施例提供的无磁芯闭环电流检测封装结构示意图；
[0019]图2为本专利技术一实施例提供的无磁芯闭环电流检测封装结构的剖面示意图；
[0020]图3为本专利技术一实施例提供的部分电路示意图；
[0021]图4为本专利技术霍尔传感器位置示意图；
[0022]图5为本专利技术一实施例提供的无磁芯闭环电流检测封装结构的剖面示意图；
[0023]图6为本专利技术另一实施例提供的部分电路示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术提供的无磁芯闭环电流检测封装结构及电流检测方法做详细说明。
[0025]本专利技术所要解决的技术问题是如何缩小电流检测模块的体积和提高霍尔传感器的检测精度和可靠性，提供一种无磁芯闭环电流检测封装结构及电流检测方法。
[0026]图1为本专利技术一实施例提供的无磁芯闭环电流检测封装结构示意图。其中，虚线部
分为反馈线圈104位置处，为了清楚的显示所述无磁芯闭环电流检测封装结构，将所述反馈线圈104做透视处理，仅为展示内部结构所需。
[0027]参考图1所示的无磁芯闭环电流检测封装结构示意图，所述无磁芯闭环电流检测封装结构，包括：原边框架101，所述原边框架101包括一U型结构102，电流经过所述原边框架101产生磁场；载板103，设置在所述原边框架101表面，用于隔离原边框架101和反馈线圈104；反馈线圈104，所述反馈线圈104为无磁芯线圈，设置在所述载板103上方，用于产生与所述原边框架101相反的磁场；检测芯片(未示出)，所述检测芯片设置在所述原边框架101与反馈线圈104之间，通过调控所述反馈线圈104的电流产生平衡原边框架101的磁场的感应磁场，动态检测所述原边框架101中的电流；主霍尔传感器106，所述主霍尔传感器106设置在所述原边框架101U型结构102内侧，用于动态监测所述原边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无磁芯闭环电流检测封装结构，其特征在于，包括：原边框架，所述原边框架包括一U型结构，电流经过所述原边框架产生磁场；载板，设置在所述原边框架表面，用于隔离原边框架和反馈线圈；反馈线圈，所述反馈线圈为无磁芯线圈，设置在所述载板上方，用于产生与所述原边框架相反的磁场；检测芯片，所述检测芯片设置在所述原边框架与反馈线圈之间，通过调控所述反馈线圈的电流产生平衡原边框架的磁场的感应磁场，动态检测所述原边框架中的电流；主霍尔传感器，所述主霍尔传感器设置在所述原边框架U型结构内侧，用于动态监测所述原边框架与反馈线圈之间的磁场；副霍尔传感器，所述副霍尔传感器设置在所述原边框架U型结构外侧，与所述主霍尔传感器水平方向一定距离处，用于动态监测所述原边框架与反馈线圈之间的磁场并消除误差。2.根据权利要求1所述的无磁芯闭环电流检测封装结构，其特征在于，所述主霍尔传感器和副霍尔传感器均采用包括锑化姻霍尔传感器、砷化镓霍尔传感器其中的一种。3.根据权利要求1所述的无磁芯闭环电流检测封装结构，其特征在于，所述主霍尔传感器设置在反馈线圈中心的位置处；所述副霍尔传感器设置在反馈线圈覆盖的位置处。4.根据权利要求1所述的无磁芯闭环电流检测封装结构，其特征在于，所述主霍尔传感器设置在反馈线圈中心的位置处；所述副霍尔传感器设置在反馈线圈外侧距离反馈线圈中心一定位置处。5.根据权利要求1所述的无磁芯闭环电流检测封装结构，其特征在于，所述主霍尔传感器和副霍尔传感器设置并固定在所述载板的上方或下方。6.根据权利要求1所述的无磁芯闭环电流检测封装结构，其特征在于，所述主霍尔传感器中心到原边框架U型结构内边缘距离为0
‑
1mm；所述副霍尔传感器中心到原边框架U型结构外边缘距离为0
‑
0.5mm。7.根据权利要求1所述的无磁芯闭环电流检测封装结构，其特征在于，所述主霍尔传感器、副霍尔传感器与检测芯片的电路连接关系包括：主霍尔传感器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端：副霍尔传感器包括第三输入端、第四输入端、第三输出端、第四输出端；所述第一输入端与第三输入端，所述第二输入端与第四输入端分别并联接检测芯片；所述第一输出端与第三输出端，所述第二输...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春森，钟小军，
申请(专利权)人：上海兴感半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：