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一種電流傳感器及其制備方法與流程

文檔序號:40573238發(fā)布日期:2025-01-03 11:36閱讀:12來源:國知局
一種電流傳感器及其制備方法與流程

本申請涉及電流感測,具體而言,涉及一種電流傳感器及其制備方法。


背景技術:

1、霍爾電流傳感器是許多應用領域不可或缺的一部分,在工業(yè)自動化、汽車電子、醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)等領域發(fā)揮著重要作用。目前,相關技術大都采用差分式霍爾電流傳感器來進行電流檢測。

2、差分式霍爾電流傳感器采用兩組不同極性輸出方式的霍爾元器件來放大被測電流給出的差模信號,并抑制外界的共模干擾信號。但由于差分式霍爾電流傳感器所采用的兩組霍爾元器件需要分別設置在過流排的兩側(cè),過流排的寬度會影響兩個霍爾元器件之間的距離。在某些場景中,為了使得過流排能夠通過較大的電流,會適當增大過流排的寬度,使得兩組霍爾元器件之間的距離也會增大,從而使得兩組霍爾元器件對干擾磁場的感知電壓也有所差異,從而導致共模磁場的抑制效果較差。


技術實現(xiàn)思路

1、本申請實施例的目的在于提供一種電流傳感器及其制備方法,用以改善霍爾電流傳感器的共模磁場抑制效果。

2、第一方面,本申請實施例提供一種電流傳感器,所述電流傳感器包括:過流導體以及磁場感知方向相同且輸出極性相反的第一霍爾元器件和第二霍爾元器件,其中:

3、所述第一霍爾元器件與所述第二霍爾元器件并聯(lián)或串聯(lián)連接;

4、所述第一霍爾元器件和所述第二霍爾元器件沿與第一平面垂直的第二平面對齊配置;其中,所述第一平面為所述過流導體所處的平面;所述第一霍爾元器件和所述第二霍爾元器件間布設絕緣層;

5、所述第一霍爾元器件的第一穿入角度與所述第二霍爾元器件的第二穿入角度不相等,和/或,所述第一霍爾元器件和所述過流導體之間的第一距離與所述第二霍爾元器件和所述過流導體之間的第二距離不相等;其中,所述第一穿入角度和所述第二穿入角度分別為待測電流流經(jīng)所述過流導體時所產(chǎn)生的待測磁場在所述第一霍爾元器件處和所述第二霍爾元器件處的磁場穿入角度。

6、在上述方案的實現(xiàn)過程中,傳感器中的兩個霍爾元器件對齊后設置在垂直于過流導體所處平面的垂直平面上,并且兩個霍爾元器件的磁場感知方向相同、輸出極性相反,由于采用垂直布設的方式,可以靈活設置兩個霍爾元器件之間的距離以及過流導體的形狀和大小,從而使得兩個霍爾元器件對共模磁場的感知電壓更為接近,進而改善電流傳感器對共模磁場的抑制效果以及電流傳感器的通流能力。

7、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述第一距離為1~500;和/或,所述第二距離為1~500。

8、在上述方案的實現(xiàn)過程中,通過控制霍爾元器件與過流導體之間的距離,使得上述電流傳感器具有較好的磁特性。

9、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述電流傳感器還包括:沿所述第二平面設置的引線框和絕緣基板,其中:

10、所述絕緣基板固定在所述引線框上;

11、所述絕緣基板上設置有用于為霍爾元器件供電以及實現(xiàn)所述第一霍爾元器件與所述第二霍爾元器件并聯(lián)連接或串聯(lián)連接的板上電路;所述第一霍爾元器件和所述第二霍爾元器件分別與所述板上電路相連。

12、在上述方案的實現(xiàn)過程中,通過布設在絕緣基板上的板上電路來實現(xiàn)霍爾元器件的供電以及兩個霍爾元器件之間的串聯(lián)或并聯(lián)連接,一方面,使得上述電流傳感器集成化程度更高,另一方面,由于板上電路可以進行個性化定制,有利于改善上述電流傳感器的靈活性。

13、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述第一霍爾元器件采用多層霍爾芯片堆疊結(jié)構;和/或,所述第二霍爾元器件采用多層芯片堆疊結(jié)構。

14、在上述方案的實現(xiàn)過程中,霍爾元器件可以將多個霍爾傳感芯片堆疊在一起形成一個共同的傳感單元,一方面,有利于改善上述電流傳感器的性能;另一方面,還可以使得上述電流傳感器集成更多的功能,有利于改善上述電流傳感器的適用性。

15、在第一方面的一種實現(xiàn)方式中,所述第一霍爾元器件中霍爾芯片的霍爾傳感核心采用惠斯通電橋結(jié)構;和/或,所述第二霍爾元器件中霍爾芯片的霍爾傳感核心采用惠斯通電橋結(jié)構。

16、在上述方案的實現(xiàn)過程中,霍爾元器件中霍爾芯片的霍爾傳感核心可以采用惠斯通電橋結(jié)構,有利于改善上述電流傳感器的磁特性以及共模干擾磁場抑制效果。

17、第二方面,本申請實施例提供一種電流傳感器的制備方法,該方法包括:在第一平面上設置過流導體;在與所述第一平面垂直的第二平面上設置引線框;將附有板上電路的絕緣基板與所述引線框固定連接;將第一霍爾元器件與所述絕緣基板固定連接;將第二霍爾元器件與所述第一霍爾元器件對齊后固定在所述第一霍爾元器件上;進行打線連接;進行塑封后獲取電流傳感器。

18、在第二方面的一種實現(xiàn)方式中,所述方法還包括:在將第一霍爾元器件與所述絕緣基板固定連接時,控制所述第一霍爾元器件與所述過流導體的距離以控制電流傳感器靈敏度。

19、在第二方面的一種實現(xiàn)方式中,所述將第二霍爾元器件與所述第一霍爾元器件對齊后固定在所述第一霍爾元器件上,包括:將第二霍爾元器件與所述第一霍爾元器件對齊;采用絕緣膠將所述第二霍爾元器件固定在所述第一霍爾元器件上;

20、所述方法還包括:在采用絕緣膠將所述第二霍爾元器件固定在所述第一霍爾元器件上時,控制所述絕緣膠的厚度以控制電流傳感器分辨率。

21、在第二方面的一種實現(xiàn)方式中,所述將第一霍爾元器件與所述絕緣基板固定連接,包括:采用導電膠將第一霍爾元器件與所述絕緣基板的所述板上電路進行電連接,以使所述第一霍爾元器件固定在所述絕緣基板上;

22、或者,所述將第一霍爾元器件與所述絕緣基板固定連接,包括:采用絕緣膠將所述第一霍爾元器件固定在所述絕緣基板上;所述打線連接,包括:將所述第一霍爾元器件與所述絕緣基板的所述板上電路進行打線連接。

23、第三方面,本申請實施例提供一種電流傳感器,所述電流傳感器包括:過流導體以及磁場感知方向相同且輸出極性相反的第一磁阻元件和第二磁阻元件,其中:

24、所述第一磁阻元件與所述第二磁阻元件并聯(lián)或串聯(lián)連接;

25、所述第一磁阻元件和所述第二磁阻元件沿與第一平面垂直的第二平面對齊配置;其中,所述第一平面為所述過流導體所處的平面;

26、所述第一磁阻元件的第三穿入角度與所述第二磁阻元件的第四穿入角度不相等,和/或,所述第一磁阻元件與所述過流導體之間的第三距離與所述第二磁阻元件與所述過流導體之間的第三距離不相等?;其中,所述第三穿入角度和所述第四穿入角度分別為所述待測電流流經(jīng)所述過流導體時所產(chǎn)生的待測磁場在所述第一磁阻元件處和所述第二磁阻元件處的磁場穿入角度。

27、本申請的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本申請實施例了解。本申請的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構來實現(xiàn)和獲得。



技術特征:

1.一種電流傳感器,其特征在于,所述電流傳感器包括:過流導體以及磁場感知方向相同且輸出極性相反的第一霍爾元器件和第二霍爾元器件,其中:

2.根據(jù)權利要求1所述的電流傳感器,其特征在于,所述第一距離為1~500;

3.根據(jù)權利要求1所述的電流傳感器,其特征在于,所述電流傳感器還包括:沿所述第二平面設置的引線框和絕緣基板,其中:

4.根據(jù)權利要求1~3中任一項所述的電流傳感器,其特征在于,所述第一霍爾元器件采用多層霍爾芯片堆疊結(jié)構;

5.根據(jù)權利要求1~3中任一項所述的電流傳感器,其特征在于,所述第一霍爾元器件中霍爾芯片的霍爾傳感核心采用惠斯通電橋結(jié)構;

6.一種如權利要求1~5中任一項所述的電流傳感器的制備方法,其特征在于,所述方法包括:

7.根據(jù)權利要求6所述的電流傳感器的制備方法,其特征在于,所述方法還包括:

8.根據(jù)權利要求6所述的電流傳感器的制備方法,其特征在于,所述將第二霍爾元器件與所述第一霍爾元器件對齊后固定在所述第一霍爾元器件上,包括:

9.根據(jù)權利要求6所述的電流傳感器的制備方法,其特征在于,所述將第一霍爾元器件與所述絕緣基板固定連接,包括:

10.一種電流傳感器,其特征在于,所述電流傳感器包括:過流導體以及磁場感知方向相同且輸出極性相反的第一磁阻元件和第二磁阻元件,其中:


技術總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N電流傳感器及其制備方法,其中,電流傳感器包括:過流導體以及磁場感知方向相同且輸出極性相反的第一霍爾元器件和第二霍爾元器件,其中:第一霍爾元器件與第二霍爾元器件并聯(lián)或串聯(lián)連接;第一霍爾元器件和第二霍爾元器件沿與第一平面垂直的第二平面對齊配置;第一平面為過流導體所處的平面,第一霍爾元器件和第二霍爾元器件間布設絕緣層。上述方案由于采用垂直布設的方式,可以靈活設置兩個霍爾元器件之間的距離以及過流導體的形狀和大小,從而使得兩個霍爾元器件對共模磁場的感知電壓更為接近,進而改善電流傳感器對共模磁場的抑制效果。

技術研發(fā)人員:何彬德,葉明盛,朱忻,王冬云
受保護的技術使用者:蘇州矩陣光電有限公司
技術研發(fā)日:
技術公布日:2025/1/2
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