一種高頻脈衝電流互感器的製作方法
2024-03-05 23:32:15
專利名稱：一種高頻脈衝電流互感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於開關電源中的脈衝電流互感器。
背景技術：
高頻脈衝電流互感器廣泛應用於開關電源中， 一般用於開關頻率脈衝電流的 檢測，作為控制，驅動或者保護信號。常用的脈衝電流互感器都採用環形磁芯， 或者採用有骨架的磁芯，將信號繞組繞制在磁環上或者骨架上，被採樣的電流信 10 號則穿過磁環或者在骨架上繞若干圈。這樣就能在信號繞組上獲得需要的脈衝電 流信號。
這樣的實現方法比較複雜，尤其是採用磁環作互感器時，當互感器信號繞組 的圈數多達數百圈時，需要人工繞制，成本很高。而當採用骨架時，雖然信號繞 組相對磁環的繞制方法要簡單，但是被採樣電流的繞組處理比較麻煩，需要特別 15 成型處理。而且組裝時必須三維方向進行，如果採用自動化，則生產線需要的自 動化機械很複雜，成本很高，因此需要採用人工進行組裝。
為了降低人工成本，必須簡化互感器信號繞組的製作，簡化組裝的過程。本 發明採用無需骨架的互感器信號繞組的繞制方法，繞制工藝不受圈數限制，並且 需要根據生產線自動化的特點，設計可以全自動化組裝的結構。
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發明內容
本發明主要為了解決現有的電流互感器的製程複雜、成本高的問題，而提出 一種結構簡單的脈衝電流互感器，旨在簡化製造程序、降低製造成本。
解決上述問題採用的技術方案是 一種脈衝電流互感器，包括一個或多個基
25本相同的單元，每個單元包括一個開路的磁芯和與之配合形成閉合磁路的銜鐵，
其特徵在於在所述磁芯上繞制有繞組，並設有信號輸出引腳，在所述磁芯和銜鐵 之間設置有金屬導電片。
本發明將信號繞組繞制在一個開路的磁芯上，便於機械化繞制，然後再將一個銜鐵覆蓋其上，形成磁通的迴路，提高互感器的電感量，降低漏感，減少外部 磁場對互感器的幹擾。金屬導電片連接到被採樣電流的迴路，這樣被採樣電流信 號則穿過磁芯和銜鐵之間的空間，在繞組上感應出電流信號，並由信號輸出引腳 將感應信號輸出。由於本發明無須任何骨架，因此加工非常簡單，製造成本較低。 5 根據本發明，所述的磁芯可以是任何形式的開路結構，優選為磁棒、磁片或
"工"形磁芯。
根據本發明，所述的銜鐵可以是能夠與磁芯形成閉合磁路的任何形式的結 構，優選為磁棒、磁片或"工"形磁芯。
根據本發明，所述的金屬導電片可以是任何形式的結構，優選為平片狀、 10 "U"形片或"L"形片。所述的金屬導電片可以是任何具有良好導電性能的金 屬，優選銅片或銀片。
根據本發明，所述的信號輸出引腳採用表貼或直插的方式設置在所述的基礎 磁芯上。
根據本發明，所述的銜鐵上也設置有繞組，構成單路採樣雙路信號輸出電路。 15 根據本發明，多個基本相同的單元上下疊放設置，構成集成式雙電流互感器
或多電流互感器。相鄰單元之間共用同一銜鐵，可進一步簡化結構。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。 20 圖1是現有的環形互感器的結構示意圖。
圖2是現有的採用E型磁芯和骨架的互感器的結構示意圖。其中圖2 (A) 是爆炸圖，圖2 (B)是一個角度的軸測圖，圖2 (C)是另一個角度的軸測圖。
圖3是本發明平面棒形和平面工型磁芯的結構示意圖。
圖4是本發明的採用平面"工"形磁芯和銜鐵、單路採樣單路輸出的電流互 25 感器實施方式的結構示意圖。
圖5是本發明的採用平面"工"形磁芯、磁片形銜鐵、單路採樣單路輸出的 電流互感器實施方式的結構示意圖。
圖6是本發明的信號輸出引腳採用表貼封裝方式與磁芯連接的實施方式的結 構示意圖。圖7是本發明的雙信號繞組互感器的實施方式的結構示意圖。 圖8是本發明的集成式雙電流互感器實施方式的結構示意圖。
具體實施例方式
5 參照圖l，現有的環形互感器，磁芯l呈閉合的環形結構，將信號繞組3繞
制在環形磁芯l上，被採樣的電流信號l則穿過環形磁芯l，這樣就能在信號繞 組上獲得需要的脈衝電流信號。
參照圖2，是另一種現有的脈衝電流互感器結構，包括一對E型磁芯1和一 個線圈骨架6，先將信號繞組3繞制在線圈骨架6，再將加工成特定形狀的金屬 10導電片2套在繞組3上，然後將線圈骨架6組件插入其中一個E型磁芯1的中心 柱內，最後將另一個E型磁芯1插入線圈骨架6，並與第一個E型磁芯1對合形 成閉合磁路。
上述現有技術的缺陷前面己經描述過了，在此不再贅述。 參照圖3，本發明脈衝電流互感器的磁芯及其結構的結構示意圖。本發明的 15磁芯可以是任何形式的開路結構，優選為磁棒(如圖3 (A)所示)、磁片或"工"
形磁芯(如圖3 (B)所示)。圖3 (C)是"工"形磁芯1繞制繞組3及安裝上
信號輸出引腳4後的組件的結構示意圖。
參照圖4，本發明的單路採樣單路輸出的電流互感器的實施例，包括一對呈
平面的"工"字形的磁芯1和銜鐵5，所述的磁芯1上繞制有繞組3，信號輸出 20引腳4通過直插式連接到磁芯1上，所述的磁芯1和銜鐵5上下疊放，形成一個
閉合的磁路，在所述磁芯1和銜鐵5之間設置有"U"金屬導電銅片2。所述的
金屬導電銅片2連接到被採樣電流的迴路，因此其上流過的電流即為被採樣電流信號。
參照圖5，本發明單路採樣單路輸出的電流互感器的另一實施方式，與圖4 25實施方式不同之處在於銜鐵5採用磁片結構，其餘結構與圖4實施方式相同。
參照圖6，本發明單路採樣單路輸出的電流互感器的又一實施方式，與圖4 實施方式不同之處在於信號輸出引腳4採用表貼封裝方式與磁芯1連接，其餘結 構與圖4實施方式相同。
參照圖7，本發明單路採樣雙路輸出的電流互感器的實施方式，與圖4實施方式不同之處在於銜鐵5上也繞制有繞組3，並設有信號輸出引腳4，並且金屬 導電銅片2為一平片，其餘結構與圖4實施方式相同。
參照圖8，本發明集成式雙電流互感器的實施方式，包括一對"工"字形的 磁芯l-l、 1-2、 一對金屬導電銅片2-l、 2-2和一個面片形銜鐵5，在每個"工" 5 字形的磁芯l-l、 l-2均繞制有一個繞組3-l、 3-2， 一對信號輸出引腳4-l通過直 插方式固定在磁芯1-1上，另一對信號輸出引腳4-2也通過直插方式固定在磁芯 1-2上，磁芯l-2、金屬導電銅片2-2、銜鐵5、金屬導電銅片2-l、磁芯l-l自上 而下依次疊放。這樣，由磁芯l-2、金屬導電銅片2-2、銜鐵5、繞組3-2和信號 輸出引腳4-2構成一個電流互感器；由磁芯l-l、金屬導電銅片2-l、銜鐵5、繞
10組3-l和信號輸出引腳4-l構成另一個電流互感器，兩個電流互感器共用一個銜 鐵5，形成一個集成式雙電流互感器。
最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的具體實施例。顯然，本發 明不限於以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公 開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是發明的保護範圍。
15 應該理解到的是上述實施例只是對本發明的說明，而不是對本發明的限制，
任何不超出本發明實質精神範圍內的發明創造，均落入本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種高頻脈衝電流互感器，包括一個或多個基本相同的單元，每個單元包括一個開路的磁芯(1)和與之配合形成閉合磁路的銜鐵(5)，其特徵在於在所述磁芯(1)上繞制有繞組(3)，並設有信號輸出引腳(4)，在所述磁芯(1)和銜鐵(5)之間設置有金屬導電片(2)。
2、 如權利要求1所述的一種高頻脈衝電流互感器，其特徵在於所述的磁芯(1) 為磁棒、磁片或"工"形結構磁芯。
3、 如權利要求1所述的一種高頻脈衝電流互感器，其特徵在於所述的銜鐵(5) 為磁棒、磁片或"工"形結構磁芯。
4、 如權利要求l所述的一種高頻脈衝電流互感器，其特徵在於所述的金屬導電片(2)為平片狀、"U"形片或"L"形片。
5、 如權利要求l所述的一種高頻脈衝電流互感器，其特徵在於所述的金屬導電片(2)為銅片或銀片。
6、 如權利要求l所述的一種高頻脈衝電流互感器，其特徵在於所述的信號輸出引 腳(4)採用表貼或直插的方式設置在所述的磁芯(1)上。
7、 如權利要求l-6任何一項所述的一種高頻脈衝電流互感器，其特徵在於所述的 銜鐵(5)上也設置有繞組(3)，構成單路採樣雙路信號輸出電路。
8、 如權利要求l-6任何一項所述的一種高頻脈衝電流互感器，其特徵在於多個基 本相同的單元上下疊放設置，構成集成式雙電流互感器或多電流互感器。
9、 如權利要求8所述的一種高頻脈衝電流互感器，其特徵在於相鄰單元之間共用 同一銜鐵(5)。
全文摘要
本發明涉及一種用於開關電源中的脈衝電流互感器，包括一個或多個基本相同的單元，每個單元包括一個開路的磁芯和與之配合形成閉合磁路的銜鐵，其特徵在於在所述磁芯上繞制有繞組，並設有信號輸出引腳，在所述磁芯和銜鐵之間設置有金屬導電片。本發明將信號繞組繞制在一個開路的磁芯上，便於機械化繞制，然後再將一個銜鐵覆蓋其上，形成磁通的迴路，提高互感器的電感量，降低漏感，減少外部磁場對互感器的幹擾。金屬導電片連接到被採樣電流的迴路，這樣被採樣電流信號則穿過磁芯和銜鐵之間的空間，在繞組上感應出電流信號，並由信號輸出引腳將感應信號輸出。由於本發明無須任何骨架，因此加工非常簡單，製造成本較低。
文檔編號G01R15/18GK101556862SQ20091009557
公開日2009年10月14日 申請日期2009年1月22日 優先權日2009年1月22日
發明者華桂潮, 吳新科, 遜 黃 申請人:英飛特電子(杭州)有限公司;杭州茂碩電源技術開發有限公司