CN219142949U - 一种高频大电流检测装置及检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高频大电流检测装置及检测电路，所述检测装置设置在电缆上，所述检测装置包括：C形磁环、C口屏蔽套、绝缘层和双绞线线圈，所述C形磁环和C口屏蔽套共同组成环形结构套接在电缆上，所述绝缘层设置在电缆和环形结构之间，所述双绞线线圈绕设于C形磁环上，本实用新型在高频大电流检测应用中能够进行准确采集，结构简洁，避免了瞬时电流过大及可能出现的饱和，分离度，方向性，高于传统电流传感器，并且成本较低廉。

Description

一种高频大电流检测装置及检测电路

【技术领域】

本实用新型涉及高频大电流检测领域，尤其涉及一种高频大电流检测装置及检测电路。

【背景技术】

现有技术中比较常用的电流检测电路是将检流电阻串联在被检测电流所在的回路中，通过检测检流电阻两端的电压来确定被检测电流。如通过检流电阻R串联在负载所在的回路中，被检测电流I同样流经检流电阻R，通过测量检测电阻R两端的电压U，由于检测电阻R的阻值已知，根据欧姆定律即可得出被检测电流I的大小，I＝U/R。在保证电源供电的情况下，现有技术检测电流的范围仍然受到限制，并且检测大电流时精度也不高；同时，检流电阻R有额定功率的限制，超过一定功率，检流电阻R就不能正常工作，因此电阻的额定功率的限制也使得使用检流电阻在测量大电流的应用中受到限制。而在大功率检测中所用的电流互感器，有易于磁性材料难于选择和高功率易饱和的缺点，特别是瞬时大功率所导致的磁饱和会使系统紊乱。

因此，有必要研究一种高频大电流检测装置及检测电路来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【实用新型内容】

有鉴于此，本实用新型提供了一种高频大电流检测装置及检测电路，在高频大电流检测应用中能够进行准确采集，结构简洁，避免了瞬时电流过大及可能出现的饱和，分离度，方向性，高于传统电流传感器，并且成本较低廉。

一方面，本实用新型提供一种高频大电流检测装置，所述检测装置设置在电缆上，所述检测装置包括：C形磁环、C口屏蔽套、绝缘层和双绞线线圈，所述C形磁环和C口屏蔽套共同组成环形结构套接在电缆上，所述绝缘层设置在电缆和环形结构之间，所述双绞线线圈绕设于C形磁环上。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述双绞线线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈一端为线圈A端，另一端为线圈C端，所述第二线圈一端为线圈B端，另一端为线圈D端，所述第一线圈和第二线圈互相缠绕，所述线圈A端和线圈B端同时设置在C形磁环的一端，所述线圈C端和线圈B端同时设置在C形磁环的另一端。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述C形磁环设有一开口，所述C口屏蔽套的两端分别套接在C形磁环开口的两端。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述双绞线线圈均匀绕设在C形磁环除开口之外的剩余部分。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述C口屏蔽套包括但不限于铜套。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述绝缘层的材料包括但不限于橡胶。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种高频大电流检测电路，包括所述的检测装置，所述检测电路还包括固定装置、整流装置和滤波装置，所述检测装置、整流装置和滤波装置均固定在固定装置上，所述检测装置、整流装置和滤波装置依次连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述固定装置由绝缘材料构成。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述整流装置和滤波装置均由高频二极管构成。

与现有技术相比，本实用新型可以获得包括以下技术效果：

1、本实用新型中C形磁环的应用防止了超载电流引的磁饱和,同时便于调节导磁率，增强耦合的灵敏度和线性度，考虑到电磁辐射和干扰，在C形磁环的C口部用铜皮进行屏蔽；

2、本实用新型在高频大电流检测应用中能够进行准确采集，结构简洁，避免了瞬时电流过大及可能出现的饱和，分离度，方向性，高于传统电流传感器，并且成本较低廉；

3、本实用新型很适合在高频大电流或高频大功率检测中应用。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型一个实施例提供的检测装置结构各部分结构图；

图2是本实用新型一个实施例提供的检测电路等效电气图；

图3是本实用新型一个实施例提供的检测电路与外部配合电路结构图；

图4是本实用新型一个实施例提供的检测装置有屏蔽套时的结构图

图5是本实用新型一个实施例提供的检测装置去掉屏蔽套时的整体结构图；

图6是本实用新型一个实施例提供的检测装置去掉屏蔽套时的后视结构图。

其中，图中：

1,C形磁环；2，C口屏蔽铜套；3，开口；4，电缆；5，绝缘层；6，7，双绞线AB端；8,9，双绞线CD端。

【具体实施方式】

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本实用新型提供一种高频大电流检测装置及检测电路，如图4-图6所示，所述检测装置设置在电缆上，所述检测装置包括：C形磁环、C口屏蔽套、绝缘层和双绞线线圈，所述C形磁环和C口屏蔽套共同组成环形结构套接在电缆上，所述绝缘层设置在电缆和环形结构之间，所述双绞线线圈绕设于C形磁环上。

所述双绞线线圈包括第一线圈和第二线圈，其中6，7为同名端，8，9为同名端，所述第一线圈一端为线圈A端，另一端为线圈C端，所述第二线圈一端为线圈B端，另一端为线圈D端，所述第一线圈和第二线圈互相缠绕，所述线圈A端和线圈B端同时设置在C形磁环的一端，所述线圈C端和线圈B端同时设置在C形磁环的另一端。A端B端是同名端，相位相同，C端D端是同名端相位相同，两线的异名端相连构成串联线圈，中点接于电压采样电容中间接点，构成电桥，更改同名端，或调换所要检测的电流或功率传输线的传输方向，正向和反向输出信号也相应改变。

所述C形磁环设有一开口，所述C口屏蔽套的两端分别套接在C形磁环开口的两端。

所述双绞线线圈均匀绕设在C形磁环除开口之外的剩余部分。

所述C口屏蔽套包括但不限于铜套。所述绝缘层的材料包括但不限于橡胶。

本实用新型还包括一种高频大电流检测电路，如图2和图3所示，包括所述的检测装置，所述检测电路还包括：分压电容，高频整流二极管，滤波电容，限波电阻。还可增加非必要元件运算放大器对整流之后的小信号放大到所需要的幅度。

所述检测电路具体由绝缘材料构成的固定装置、由高频二极管构成的整流装置和滤波装置组成，在滤波电容上并联合适的电阻用谐调滤波之后的纹波与所检测电流的相对关系如图3外部配合电路结构图所示。对感应到的高频电流信号进行整流之后，由电阻限流后可由运算放大器放大到合适的幅度进行输出。C形口用于调节磁环的导磁程度，C形口的宽度与导磁率和所检测的高频电流大小成反比关系，调节C形口的宽度可使检测器不致于饱和。外接电容C1,C2用于采样电压，与电流检测器和高频二极管共同构成整流虑波电路。

本实用新型提供一种高频大电流检测的方法，应用C形磁环利用其不易饱和，导磁率可调的特性，接合感应线圈和检波电路进行高频大电流的检测。其主要包括：C形磁环、线圈，绝缘层、屏蔽层、大电流传输电缆，信号处理电路。C形磁环加强耦合度，不易饱和并可调节导磁率，双线绞合均匀密绕在C形磁环除开口之外的部分，所述屏蔽层包裹在所述高频传输电缆和所述磁环及线圈之间，加强了高低压之间的绝缘，大电流传输电缆承载大电流，电缆有效截面积与电流大小成正比例关系，可根据电流大小和趋肤效应的程度及允许温升选用合适截面积的电缆，信号处理电路通对相位相反的两路电流感应信号进行平方律检波，最终输出正比于正向电流和反向电流的电压信号。

C形磁环的应用防止了超载电流引的磁饱和,同时便于调节导磁率，增强耦合的灵敏度和线性度，考虑到电磁辐射和干扰，如图1所示，在C形磁环的C口部用铜皮进行屏蔽。在高频大电流检测应用中能够进行准确采集，结构简洁，避免了瞬时电流过大及可能出现的饱和，分离度，方向性，高于传统电流传感器，并且成本较低廉。

以上对本申请实施例所提供的一种高频大电流检测装置及检测电路，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高频大电流检测装置，其特征在于，所述检测装置设置在电缆上，所述检测装置包括：C形磁环、C口屏蔽套、绝缘层和双绞线线圈，所述C形磁环和C口屏蔽套共同组成环形结构套接在电缆上，所述绝缘层设置在电缆和环形结构之间，所述双绞线线圈绕设于C形磁环上。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述双绞线线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈一端为线圈A端，另一端为线圈C端，所述第二线圈一端为线圈B端，另一端为线圈D端，所述第一线圈和第二线圈互相缠绕，所述线圈A端和线圈B端同时设置在C形磁环的一端，所述线圈C端和线圈B端同时设置在C形磁环的另一端。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述C形磁环设有一开口，所述C口屏蔽套的两端分别套接在C形磁环开口的两端。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述双绞线线圈均匀绕设在C形磁环除开口之外的剩余部分。

5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述C口屏蔽套包括但不限于铜套。

6.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述绝缘层的材料包括但不限于橡胶。

7.一种高频大电流检测电路，包括上述权利要求1-6之一所述的检测装置，其特征在于，所述检测电路还包括：固定装置、整流装置和滤波装置，所述检测装置、整流装置和滤波装置均固定在固定装置上，所述检测装置、整流装置和滤波装置依次连接。

8.根据权利要求7所述的检测电路，其特征在于，所述固定装置由绝缘材料构成。

9.根据权利要求7所述的检测电路，其特征在于，所述整流装置和滤波装置均由高频二极管构成。

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