[发明专利]感测导体中的电流

说明书

一种传感器，其包括位于磁场传感器的相反侧并与磁场传感器(20)间隔开的第一铁素体构件(362)，以朝磁场传感器(20)的目标区域(409)集中或转向观测信号的磁场的方向。磁场传感器(20)感测观测信号的直流信号分量或低频分量。第一滤波电路具有高通滤波器响应。第一滤波电路连接到感应器以提供滤波后的交流信号分量。第二滤波电路具有低通滤波器响应。第二滤波电路连接到磁场传感器以提供滤波后的直流信号分量。传感器融合电路基于滤波后的交流信号分量和滤波后的直流信号分量来确定总感测电流。

技术领域

本公开内容涉及一种用于感测导体中的电流的方法和传感器。

背景技术

车辆、设备或机械可以使用由换流器或马达控制器控制的电动马达。现有技术的传感器可以测量诸如电线或电缆之类的一个或多个输入导体中的电流，该一个或多个输入导体从换流器给电动马达馈送信号。更通常地，现有技术传感器可以测量与使用功率半导体的任何电力电子装置相关联的一个或多个导体中的电流，该功率半导体例如为绝缘栅双极晶体管(IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

因为用于感测与电动马达相关联的导体中的电流的某些现有技术传感器具有较差的耐热应力性，因而该现有技术传感器可能过早失效。在一些现有技术传感器中，铁磁芯的来自感应涡旋电流和磁滞损耗的自加热可能促进热敏装置的失效，该热敏装置例如为嵌入磁芯中的霍耳效应磁场传感器或与磁芯一起使用的感应线圈。用于感测导体中的电流的其它现有技术传感器可能占据比期望的体积更大的体积，因为在有效地处理热应力的同时，最大电路密度可能受到限制。但是其它的现有技术传感器可能不适当地响应于电流的迅速改变；因此，不能响应于换流器输出端处的突然短路。因而，需要用于感测电流的小型传感器，该小型传感器能够防止与热应力相关联的或与电流的迅速改变的不准确感测相关联的失效或寿命降低。

发明内容

根据一个实施例，位于磁场传感器的相反侧并与磁场传感器间隔开的第一铁素体构件朝磁场传感器的目标区域集中或转向观测信号的磁场的方向。磁场传感器通过集中式磁场传感器来至少感测观测信号的直流信号分量或低频交流分量。第一滤波电路具有高通滤波器响应。第一滤波电路连接到感应器以提供滤波后的交流信号分量(例如，高频分量)。第二滤波电路具有低通滤波器响应。第二滤波电路连接到磁场传感器以至少提供滤波后的直流信号分量(例如，或低频分量和直流分量，其中低频分量低于高频分量)。传感器融合电路基于滤波后的交流信号分量和滤波后的直流信号分量来确定总感测电流。

附图说明

图1是用于感测导体中的电流的电流传感器的第一实施例的框图。

图2是用于感测导体中的电流的电流传感器的第二实施例的框图。

图3是图示电流传感器如何可以用于测量与电动马达的输入导体相关联的电流的框图。

图4是图示多个电流传感器如何可以用于测量与多相电动马达相关联的多个电流的框图。

图5更详细地示出了与图1的框图一致的说明性电路。

图6示出了与感应器相关联的第一层导电迹线的平面图，其中多层基板的外层被移除以更好示出第一层，其中第一层与基板的第一内层相关联。

图7示出了与感应器相关联的第二层导电迹线的平面图，其中基板的外层被移除以更好示出第二层，其中第二层与基板的第二内层相关联并且位于基板的与第一层相反的内侧。

图8示出了基板的第一外层的平面图。

图9示出了基板的位于基板的与第一外层相反的外侧的第二外层的平面图。

图10示出了用于围绕导体安装的铁素体结构(例如，环形磁芯)。

图11至图13示出了电流传感器的一个实施例的透视图，该电流传感器结合在形成换流器或马达控制器的部件的电动组件中。