CN202815058U - 电流传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电流传感器，包括：磁芯；磁芯支架，所述磁芯支架包括支架本体，以及分别与支架本体连接的第一导电插针和第二导电插针，所述第一导电插针插入磁芯；壳体，所述壳体包覆在磁芯和磁芯支架的外表面上，且所述壳体的形状与所述磁芯的形状相适应，所述第二导电插针贯穿所述壳体；芯片，所述芯片位于所述壳体上，且位于所述磁芯的气隙的正上方。本实用新型结构的电流传感器结构紧凑，体积小，结构稳定，生产工序少，生产周期短，生产效率高，生产成本低。

Description

电流传感器

技术领域

本实用新型涉及电子器件领域，尤其涉及一种电流传感器。

背景技术

电流传感器是一种能够感应被测电流并将被测电流转换成可用输出信号的传感器，常用于交直流电流测试。电流传感器检测电流的原理是基于霍尔效应，霍尔元器件感应被测电流周围的磁场变化并将其转化为电信号，而后经过一系列的处理电路，形成要求的模拟信号。

现有的电流传感器包括PCB板（Printed Circuit Broad，印刷电路板）、磁芯、外壳、塑胶和电阻器、电感器、电位器、霍尔元器件等电路部分。具体地，利用表面封装技术（SMT，Surface Mounted Technology）在PCB板上封装电阻器、电感器、三极管、稳压器、运算放大器等电子元器件，再通过焊接工艺在以上PCB上焊接电位器、接插件、线性霍尔元器件等电子元器件，用以形成PCBA（Printed Circuit Broad+ Assembly，印刷电路板总成），接着将以上PCBA与磁芯电连接并组装于外壳中，最后通过塑胶将以上PCBA、磁芯和外壳注塑一起形成电流传感器。

由上述的电流传感器结构可知，电阻器、电感器、三极管、稳压器、运算放大器等电子元器件通过SMT封装在PCB板上，电位器、接插件、霍尔元器件等电子元器件通过人工焊接固定在PCB板上用以形成PCBA，然后将PCBA与磁芯电连接并组装于外壳中，最后将PCBA、磁芯与外壳通过塑胶注塑形成电流传感器。由于电流传感器包括电子元器件较多，体积较大，造成固化时间较长，往往需要5小时以上甚至更长的时间。而且由于PCBA上的电路部分是通过SMT以及人工焊接的方式电连接在PCB板上，如果使用时间较长或者电流传感器受到外界的撞击，容易造成电路部分从PCB板上脱落，从而影响电流传感器的性能。以上结构造成了电流传感器体积较大，结构不稳定，生产工序繁多，生产周期长，生产效率低，生产成本高。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题，提供一种新型的电流传感器。

一种电流传感器，包括磁芯；磁芯支架，所述磁芯支架包括支架本体，以及分别与支架本体连接的第一导电插针和第二导电插针，所述第一导电插针插入磁芯；壳体，所述壳体包覆在磁芯和磁芯支架的外表面上，且所述壳体的形状与所述磁芯的形状相适应，所述第二导电插针贯穿所述壳体；芯片，所述芯片位于所述壳体上，且位于所述磁芯的气隙的正上方。

进一步地，所述支架本体包括横杆部件和与所述横杆部件垂直连接的竖直部件。

进一步地，所述第一导电插针位于横杆部件上，且所述第一导电插针的延伸方向与所述竖直部件的延伸方向一致。

进一步地，所述磁芯支架包括两个第一导电插针，所述两个第一导电插针的相对内侧各设有一缺口，且所述缺口至所述横杆部件的距离大于等于所述磁芯的厚度。

进一步地，所述支架本体还包括设置在所述横杆部件的第一表面上的第一凹槽，所述第一表面与所述第一导电插针的底端所在的表面相对应。

进一步地，所述第二导电插针位于竖直部件上，所述第二导电插针的延伸方向与所述横杆部件的延伸方向相反，所述第二导电插针和所述第一导电插针、支架本体位于同一平面上。

进一步地，所述磁芯设有用于容纳竖直部件的第二凹槽，所述第二凹槽位于气隙的两侧。

进一步地，所述壳体设有用于容纳芯片的第三凹槽，且所述第三凹槽位于所述磁芯的气隙的正上方。

进一步地，所述壳体还包括用于固定芯片的定位筋，所述定位筋设置于第三凹槽的内侧壁上。

进一步地，所述壳体还包括用于密封芯片的灌封胶，所述灌封胶填充于第三凹槽中。

与现有技术相比，在本实用新型中，利用芯片代替PCBA部分，由于芯片具有高度集成、体积小的优点，利用芯片代替PCBA，可以减小电流传感器的体积。而且利用本实用新型结构的电流传感器省略了现有技术中的SMT和人工焊接工艺，减少了生产工序，而且本实用新型结构电流传感器的磁芯、磁芯支架、芯片与壳体一体成形，结构紧凑、体积减小，同时减少了壳体和灌封胶固化的时间，缩短了生产周期，提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的电流传感器的结构爆炸图；

图2是本实用新型一个实施例的电流传感器的磁芯支架的结构图；

图3是本实用新型一个实施例的电流传感器的磁芯的结构图；

图4是本实用新型一个实施例的磁芯与磁芯支架结合的结构图；

图5是本实用新型一个实施例的第一导电插针的缺口弯折后固定磁芯的结构图；

图6是本实用新型一个实施例的磁芯支架表面覆盖壳体的结构图；

图7是本实用新型一个实施例的电流传感器的壳体的第三凹槽内的定位筋的结构图；

图8是本实用新型一个实施例的电流传感器的正面结构图；

图9是本实用新型一个实施例的电流传感器的立体结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面参考图1-9来描述根据本实用新型实施例的电流传感器。

图1是本实用新型一个实施例的电流传感器的结构爆炸图，图9是本实用新型一个实施例的电流传感器的立体结构图。参照图1、图9，在本实施例中，所述电流传感器，包括磁芯15；磁芯支架16，所述磁芯支架16包括支架本体161，以及分别与支架本体161连接的第一导电插针1621和第二导电插针1641，所述第一导电插针1621插入磁芯15；壳体14，所述壳体14包覆在磁芯15和磁芯支架16的外表面上，且所述壳体14的形状与所述磁芯15的形状相适应，所述第二导电插针1641贯穿所述壳体14；芯片12，所述芯片12位于所述壳体14上，且位于所述磁芯15的气隙18的正上方。

图2是本实用新型的一个实施例的电流传感器的磁芯本体的结构图，图3是本实用新型一个实施例的电流传感器的磁芯的结构图。在本实施例中，所述支架本体161包括横杆部件1611和与所述横杆部件1611垂直连接的竖直部件1631，当然横杆部件1611与竖直部件1631形成其他角度的连接也是可以的。

在具体实施中，所述第一导电插针1621位于横杆部件1611上，且所述第一导电插针1621的延伸方向与所述竖直部件1631的延伸方向一致，即在同一个平面中，所述第一导电插针1621的延伸线与所述竖直部件1631的延伸线平行。

在具体实施中，所述磁芯支架16包括两个第一导电插针1621，所述两个第一导电插针1621的相对内侧各设有一缺口1651，且所述缺口1651至所述横杆部件1611的距离大于等于所述磁芯15的厚度。参考图3-5，所述第一导电插针1621贯穿磁芯15的孔1521后，所述横杆部件1611的一侧与所述磁芯15接触以支撑所述磁芯15，所述缺口1651露出磁芯15的外部，这样分别将所述两个第一导电插针1621的缺口1651相对弯折，可以使所述磁芯15固定在磁芯支架16上。

在具体实施中，所述支架本体161还包括设置在所述横杆部件1611的第一表面上的第一凹槽1661，所述第一表面与所述第一导电插针1621的底端所在的表面相对应，即横杆部件1611在第一导电插针1621延伸线的方向上，第一表面设有第一凹槽1661，另一表面设有第一导电插针1621。通过在横杆部件1611的第一表面上设第一凹槽1661可以增加壳体14与磁芯支架16的接触面积，增大磁芯支架16与壳体14的附着力，防止磁芯支架16从壳体14中脱落。在本实施例中，所述横杆部件1611的第一表面上设有两个第一凹槽1661，进一步增加壳体14与磁芯支架16的接触面积，防止磁芯支架16从壳体14中脱落。

在具体实施中，所述第二导电插针1641位于竖直部件1631上，所述第二导电插针1641的延伸方向与所述横杆部件1611的延伸方向相反，所述第二导电插针1641和所述第一导电插针1621、支架本体161位于同一平面上。也就是说，在同一个平面中，所述竖直部件1631一端连接第二导电插针1641，另一端连接横杆部件1611，所述横杆支架1611上设有两个第一导电插针1621。

在具体实施中，所述磁芯15设有用于容纳竖直部件1631的第二凹槽1511，所述第二凹槽1511位于气隙18的两侧。参考图3-4，所述第一导电插针1621插入磁芯15的孔1521，同时竖直部件1631插入磁芯15的第二凹槽1511中。磁芯支架16的竖直部件1631插入磁芯15的第二凹槽1511可以增加磁芯15与磁芯支架16的接触面积，使磁芯支架16与磁芯15的固定牢固。

图6是本实用新型一个实施例的磁芯支架表面覆盖壳体的结构图，图7是本实用新型一个实施例的电流传感器的壳体的第三凹槽内的定位筋的结构图，图8是本实用新型一个实施例的电流传感器的正面结构图，图9是本实用新型一个实施例的电流传感器的立体结构图。在具体实施中，所述磁芯15与磁芯支架16连接后在磁芯15和磁芯支架16的外表面上包覆壳体14，且所述壳体14的结构与所述磁芯15和磁芯支架16连接的结构相适应，也就是说所述壳体14沿着磁芯15和磁芯支架16连接结构的外表面包覆形成。由于磁芯15具有用于导体穿过的通孔，壳体14也具有沿着磁芯的通孔的形状而形成的通孔19。

图7是本实用新型一个实施例的电流传感器的壳体的第三凹槽内的定位筋的结构图。在本实施例中，所述壳体14设有用于容纳所述芯片12的第三凹槽13，且所述第三凹槽13位于所述磁芯15的气隙18的正上方。所述第三凹槽13用于容纳芯片12，当被测导体通过壳体14的通孔19时，会在磁芯15的周围产生变化的磁场，并且在磁芯15的气隙18处聚集，此时位于所述磁芯15的气隙18的正上方的第三凹槽13中的芯片12能够感受到磁芯15的气隙18处的变化的磁场，并将此变化的磁场转化成电信号并显示出来，最后经过一系列的处理电路，形成要求的模拟信号。

在具体实施中，所述壳体14还包括用于固定芯片12的定位筋1311，所述定位筋1311设置于第三凹槽13的内侧壁上。利用定位筋1311将芯片12固定在第三凹槽13中，能够避免芯片12在第三凹槽13中的移动，使芯片12在第三凹槽13中固定牢固。

在具体实施中，所述壳体14还包括用于密封芯片12的灌封胶11，所述灌封胶11填充所述第三凹槽13。利用灌封胶11将芯片12密封在壳体14的第三凹槽13中，可以使芯片12与壳体14的结合更加牢靠。

下面结合图8-9简要说明电流传感器的工作流程。在具体工作中，电流传感器的第二导电插针1641电连接在电路板上，当被测导体穿过电流传感器的通孔19时会引起磁芯15周围磁场的变化，并且在磁芯15的气隙18处聚集，此时位于磁芯15气隙18正上方的芯片12感受到磁芯15的气隙18处的变化的磁场，并将此变化的磁场转化成电信号并显示出来，最后经过一系列的处理电路，形成要求的模拟信号。    

与现有技术相比，在本实用新型中，利用芯片12代替PCBA部分，由于芯片具有高度集成、体积小的优点，利用芯片代替PCBA，可以减小电流传感器的体积。

而且利用本实用新型结构的电流传感器省略了现有技术中的SMT和人工焊接工艺，减少了生产工序，而且本实用新型结构电流传感器的磁芯、磁芯支架、芯片与壳体可以一体成形，结构紧凑、体积减小，减少了壳体和灌封胶固化的时间，缩短了生产周期，提高了生产效率，降低了生产成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种电流传感器，其特征在于，包括：

磁芯；

磁芯支架，所述磁芯支架包括支架本体，以及分别与支架本体连接的第一导电插针和第二导电插针，所述第一导电插针插入磁芯；

壳体，所述壳体包覆在磁芯和磁芯支架的外表面上，且所述壳体的形状与所述磁芯的形状相适应，所述第二导电插针贯穿所述壳体；

芯片，所述芯片位于所述壳体上，且位于所述磁芯的气隙的正上方。

2.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述支架本体包括横杆部件和与所述横杆部件垂直连接的竖直部件。

3.如权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，所述第一导电插针位于横杆部件上，且所述第一导电插针的延伸方向与所述竖直部件的延伸方向一致。

4.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述磁芯支架包括两个第一导电插针，所述两个第一导电插针的相对内侧各设有一缺口，且所述缺口至所述横杆部件的距离大于等于所述磁芯的厚度。

5.如权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，所述支架本体还包括设置在所述横杆部件的第一表面上的第一凹槽，所述第一表面与所述第一导电插针的底端所在的表面相对应。

6.如权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，所述第二导电插针位于竖直部件上，所述第二导电插针的延伸方向与所述横杆部件的延伸方向相反，所述第二导电插针和所述第一导电插针、支架本体位于同一平面上。

7.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述磁芯设有用于容纳竖直部件的第二凹槽，所述第二凹槽位于气隙的两侧。

8.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述壳体设有用于容纳芯片的第三凹槽，且所述第三凹槽位于所述磁芯的气隙的正上方。

9.如权利要求8所述的电流传感器，其特征在于，所述壳体还包括用于固定芯片的定位筋，所述定位筋设置于第三凹槽的内侧壁上。

10.如权利要求9所述的电流传感器，其特征在于，所述壳体还包括用于密封芯片的灌封胶，所述灌封胶填充于第三凹槽中。

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