[发明专利]带磁场检测器模块的电流换能器

说明书

一种电流换能器(2)，包括磁芯(6)和磁场检测器模块(8)，磁芯和磁场检测器模块各自形成可分离地安装在初级导体(4)周围并安装到电路板(10)的单个元件，磁芯具有大体U形，包括端部分支(14a)和从端部分支延伸到相应自由端(14c)的侧向分支(14b)，磁场检测器模块放置在侧向分支之间并且在形成于侧向分支之间的间隙的整个宽度上延伸。磁场检测器模块包括：至少一个磁场感测单元(16)，在它们之间形成磁场间隙(26)的镜像对置地布置的一对磁集中器(22)，所述至少一个感测单元放置在磁场间隙内，以及支撑磁集中器和所述至少一个感测单元的绝缘主体(20)。

技术领域

本发明涉及一种电流换能器，其包括磁芯和位于磁芯的气隙中的磁场检测器，用于测量在延伸穿过磁芯的中心通道的初级导体中流动的电流。

背景技术

电流传感器用在用于监视或控制电气设备和系统的多种应用中，并且在许多应用中，在降低此类部件的制造成本、尤其是组装传感器的部件的成本方面具有重要优势。

虽然出于成本和/或尺寸原因，某些电流换能器没有提供磁芯，但与提供有围绕初级导体的磁芯的换能器相比，这一般降低了换能器的可靠性和/或灵敏度和/或准确性和/或操作范围。因此，用于电流感测应用的许多电流换能器包括由高磁导率磁性材料制成的磁芯，围绕中心孔径，承载待测电流的初级导体穿过该中心孔径。在许多应用中，电流换能器安装在电路板上，用于将磁场检测器信号和电源触点互连到电气设备(例如，电动马达)的控制电路。常常，尤其是对于高功率应用，初级导体包括刚性导电棒，该刚性导电棒集成在电流换能器中并且具有用于连接到连接到电气设备的初级导体的连接端。通常可以有多个电流换能器和相关联的初级导体棒安装在电路板上，例如用于连接到电气设备的多个电气相。

但是，提供单独制造的换能器作为用于安装在电路板上的单个部件在尺寸和重量方面常常不是最优的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于安装在电路板上的电流换能器，具有集成的磁场检测器和用于安装在初级导体周围的磁芯，其准确、可靠和坚固，但制造起来紧凑且成本划算，特别是组装起来容易且成本划算。

提供具有大操作范围的电流换能器是有利的。

本发明的目的已经通过提供根据权利要求1的电流换能器和根据权利要求13的组装电流换能器的方法来实现。

本文公开了一种电流换能器，包括磁芯和磁场检测器模块，磁芯和磁场检测器模块各自形成可分离地安装在初级导体周围和电路板上的单个元件，磁芯具有包括端部分支和将端部分支延伸到相应自由端的侧向分支的大体U形，磁场检测器模块放置在侧向分支之间并在形成于侧向分支之间的间隙的整个宽度上延伸，使得磁场检测器模块接触所述侧向分支的相对的内侧，所述内侧基本上与电路板正交布置。磁场检测器模块包括至少一个磁场感测单元，在它们之间形成磁场间隙的镜像对置地布置的一对磁集中器，至少一个感测单元放置在磁场间隙内，以及支撑磁集中器和至少一个感测单元的绝缘主体。

本文还公开了一种组装电流换能器的方法，包括：(a)将磁场检测器模块安装在电路板上；(b)将磁芯安装在初级导体周围并将磁芯的自由端插入通过电路板的孔口(30)，由此磁场检测器模块放置在侧向分支之间并在形成于侧向分支之间的间隙的整个宽度上延伸，使得磁场检测器模块接触所述侧向分支的相对的内侧，所述内侧基本上与电路板正交布置。

在实施例中，初级导体邻近电路板的第一磁性侧放置并且磁场检测器模块安装在电路板的第二侧上。

在实施例中，磁场检测器模块主要安装在电路板的第一侧上，并且初级导体在电路板的所述第一侧上邻近磁场检测器模块放置。

在有利的实施例中，磁芯的侧向分支基本上彼此平行。

在有利的实施例中，侧向分支与磁芯的端部分支基本上正交。