[发明专利]电流感测电路及其方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种电流感测电路及电流感测方法。

背景技术

电流感测技术(current sensing)被广泛地应用在各种领域，如马达监控、能源测量、照明设备的保护等等。电流感测技术的种类大抵上分为侵入式和非侵入式两种。所谓侵入式电流感测是指在待测电流路径上插入一额外的元件，再通过此元件对于电流变化产生的压差或感应电流来取得电流的信息。

非侵入式电流感测不需要在待测电流路径上插入一额外的元件。非侵入式电流感测利用电流磁效应在带电导线周围产生磁场，再辅以一可感测磁场的元件来将磁场变化转换成电子信号。

发明内容

本公开有关于一种电流感测电路及电流感测方法。

根据本公开，提出一种电流感测电路。本电流感测电路包括高频信号产生器、电磁转换电路及解调电路。高频信号产生器产生高频信号。电磁转换电路耦接高频信号产生器，并接收高频信号以产生一高频磁场。高频磁场调制一电流所产生的感应磁场以产生一调制磁场。电磁转换电路感应调制磁场以输出一调制信号。解调电路耦接电磁转换电路，并根据调制信号进行解调以输出一感测结果。

根据本公开，提出一种电流感测方法。本电流感测方法包括如下步骤。产生一高频信号。接收高频信号以产生一高频磁场。高频磁场调制一电流所产生的感应磁场以产生一调制磁场。感应调制磁场以输出一调制信号。根据调制信号进行解调以输出一感测结果。

为了对本公开的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示为依照一实施例的一种电流感测电路的示意图。

图2绘示为依照一实施例的一种电流感测方法的流程图。

图3绘示为依照一实施例的一种电流感测电路的细部方块图。

图4绘示为依照另一实施例的一种电流感测电路的示意图。

【主要元件符号说明】

1、3：电流感测电路

2：导体

11：高频信号产生器

12：电磁转换电路

13：解调电路

21～25：步骤

121：磁场产生器

122：磁场传感器

123：信号处理电路

131：解调器

132：滤波器

I：电流

S1：高频信号

S2：调制信号

S3：感应信号

S4：解调信号

SR：感测结果

Φ1：感应磁场

Φ2：高频磁场

Φ3：调制磁场

具体实施方式

请同时参照图1及图2，图1绘示为依照一实施例的一种电流感测电路的示意图，图2绘示为依照本实施例的一种电流感测方法的流程图。电流感测电路1用以感测一电流I，且电流I流经导体2以产生感应磁场Φ1。电流 感测电路1包括高频信号产生器11、电磁转换电路12及解调电路13。电磁转换电路12耦接高频信号产生器11，且解调电路13耦接至电磁转换电路12。电流感测方法适用于前述电流感测电路1，且包括如下步骤。

如步骤21所示，高频信号产生器11产生高频信号S1，而高频信号S1例如为高频电压信号。如步骤22所示，电磁转换电路12接收高频信号S1以产生高频磁场Φ2。如步骤23所示，高频磁场Φ2调制感应磁场Φ1以产生调制磁场Φ3。如步骤24所示，电磁转换电路12感应调制磁场Φ3以输出调制信号S2。如步骤25所示，解调电路13根据调制信号S2进行解调以输出感测结果SR，而感测结果SR用以表示电流I大小。

请参照图3，图3绘示为依照本实施例的一种电流感测电路的细部方块图。前述电磁转换电路12进一步包括磁场产生器121、磁场传感器122及信号处理电路123，而解调电路13包括解调器131及滤波器132。磁场产生器121例如为线圈、电感或罗可夫斯基(Rogowski)线圈等可将电子信号转换成磁场的元件或装置，且磁场产生器121接收高频信号S1以产生高频磁场Φ2。高频信号S1会使磁场产生器121操作在近乎磁饱和的状态而造成非线性的磁场效应。如此一来，高频磁场Φ2与感应磁场Φ1会彼此相乘和相加而产生调制的作用。高频磁场Φ2注入感应磁场Φ1后即产生调制磁场Φ3。