[发明专利]一种高频脉冲电流互感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于开关电源中的脉冲电流互感器。

背景技术

高频脉冲电流互感器广泛应用于开关电源中，一般用于开关频率脉冲电流的检测，作为控制，驱动或者保护信号。常用的脉冲电流互感器都采用环形磁芯，或者采用有骨架的磁芯，将信号绕组绕制在磁环上或者骨架上，被采样的电流信号则穿过磁环或者在骨架上绕若干圈。这样就能在信号绕组上获得需要的脉冲电流信号。

这样的实现方法比较复杂，尤其是采用磁环作互感器时，当互感器信号绕组的圈数多达数百圈时，需要人工绕制，成本很高。而当采用骨架时，虽然信号绕组相对磁环的绕制方法要简单，但是被采样电流的绕组处理比较麻烦，需要特别成型处理。而且组装时必须三维方向进行，如果采用自动化，则生产线需要的自动化机械很复杂，成本很高，因此需要采用人工进行组装。

为了降低人工成本，必须简化互感器信号绕组的制作，简化组装的过程。本发明采用无需骨架的互感器信号绕组的绕制方法，绕制工艺不受圈数限制，并且需要根据生产线自动化的特点，设计可以全自动化组装的结构。

发明内容

本发明主要为了解决现有的电流互感器的制程复杂、成本高的问题，而提出一种结构简单的脉冲电流互感器，旨在简化制造程序、降低制造成本。

解决上述问题采用的技术方案是：一种脉冲电流互感器，包括一个或多个基本相同的单元，每个单元包括一个开路的磁芯、金属导电片、信号绕组和与所述磁芯配合形成闭合磁路的衔铁，其特征在于先将所述的信号绕组绕制在所述的开路磁芯上，再将衔铁覆盖在磁芯上，所述的磁芯为便于信号绕组加工缠绕的磁棒、磁片或“工”形结构，所述磁芯上设有信号输出引脚，所述金属导电片设置在磁芯和衔铁之间，所述的金属导电片为平片状、“U”形片或“L”形片。

本发明将信号绕组绕制在一个开路的磁芯上，便于机械化绕制，然后再将一个衔铁覆盖其上，形成磁通的回路，提高互感器的电感量，降低漏感，减少外部磁场对互感器的干扰。金属导电片连接到被采样电流的回路，这样被采样电流信号则穿过磁芯和衔铁之间的空间，在绕组上感应出电流信号，并由信号输出引脚将感应信号输出。由于本发明无须任何骨架，因此加工非常简单，制造成本较低。

根据本发明，所述的衔铁可以是能够与磁芯形成闭合磁路的任何形式的结构，优选为磁棒、磁片或“工”形磁芯。

根据本发明，所述的金属导电片可以是任何具有良好导电性能的金属，优选铜片或银片。

根据本发明，所述的信号输出引脚采用表贴或直插的方式设置在所述的基础磁芯上。

根据本发明，所述的衔铁上也设置有绕组，构成单路采样双路信号输出电路。

根据本发明，多个基本相同的单元上下叠放设置，构成集成式双电流互感器或多电流互感器。相邻单元之间共用同一衔铁，可进一步简化结构。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是现有的环形互感器的结构示意图。

图2是现有的采用E型磁芯和骨架的互感器的结构示意图。其中图2(A)是爆炸图，图2(B)是一个角度的轴测图，图2(C)是另一个角度的轴测图。

图3是本发明平面棒形和平面工型磁芯的结构示意图。

图4是本发明的采用平面“工”形磁芯和衔铁、单路采样单路输出的电流互感器实施方式的结构示意图。

图5是本发明的采用平面“工”形磁芯、磁片形衔铁、单路采样单路输出的电流互感器实施方式的结构示意图。

图6是本发明的信号输出引脚采用表贴封装方式与磁芯连接的实施方式的结构示意图。

图7是本发明的双信号绕组互感器的实施方式的结构示意图。

图8是本发明的集成式双电流互感器实施方式的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，现有的环形互感器，磁芯1呈闭合的环形结构，将信号绕组3绕制在环形磁芯1上，被采样的电流信号1则穿过环形磁芯1，这样就能在信号绕组上获得需要的脉冲电流信号。

参照图2，是另一种现有的脉冲电流互感器结构，包括一对E型磁芯1和一个线圈骨架6，先将信号绕组3绕制在线圈骨架6，再将加工成特定形状的金属导电片2套在绕组3上，然后将线圈骨架6组件插入其中一个E型磁芯1的中心柱内，最后将另一个E型磁芯1插入线圈骨架6，并与第一个E型磁芯1对合形成闭合磁路。

上述现有技术的缺陷前面已经描述过了，在此不再赘述。