JP2022542969A - フラックスゲート電流変換器においてノイズを低減する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
フラックスゲート電流変換器2
フラックスゲート装置3
可飽和軟磁性コア4
励磁コイル(Neの巻線)6
補償コイルまたは測定コイル(Nmの巻線)8
処理回路5
コマンド回路7
電圧制御出力10
励磁コイル測定回路12
測定抵抗Rmeas
変換器測定出力14
電圧発生器9
励磁コイル電流Imeas
(1) フラックスゲート電流変換器(2)であって、
可飽和軟磁性コア(4)と、励磁コイル(6)と、を含むフラックスゲート装置(3)と、
制御回路(7)と、前記励磁コイルに交流電流を発生させるために前記制御回路に接続された電圧発生器(9)と、を含む処理回路(5)と、を含み、
前記電圧発生器は、前記軟磁性コア(4)を交互に飽和させるように構成された、最大正電圧(+Umax)と最大負電圧(-Umax)との間で発振する、前記励磁コイルに印加される電圧を発生させ、
前記制御回路(7)は、複数の交流電圧期間(P)の少なくともサブセットの間に前記磁性コアの飽和を表す閾値電流(S3)に達する励磁コイル電流の検出後、可変時間窓(Tn、Tn+1、Tn+2、Tn+3)の間に、前記最大正電圧(+Umax)および前記最大負電圧(-Umax)電圧の絶対値より小さい振幅の絶対値を有する、前記励磁コイルに印加される電圧を発生させるように構成されていることを特徴とする、フラックスゲート電流変換器。
(2) 前記制御回路は、前記可変時間窓の間、実質的に一定である、前記励磁コイルに印加される設定電圧を発生させるように構成されている、実施態様1に記載の電流変換器。
(3) 前記設定電圧は、ゼロ、または前記最大電圧(+Umax、-Umax)の前記絶対値の50%未満の絶対値の非ゼロ電圧である、実施態様2に記載の電流変換器。
(4) 前記制御回路は、交流励起電圧期間ごとに少なくとも1つの可変時間窓を生成するように構成されている、実施態様1~3のいずれかに記載の電流変換器。
(5) 前記可変時間窓は、交流電圧期間(P)の半分ごとに生じる、実施態様4に記載の電流変換器。
(7) 前記可変時間窓の間に設定される前記電圧は、実質的に一定である、実施態様1~6のいずれかに記載の電流変換器。
(8) 前記可変時間窓の間に設定される前記電圧は、一定でない、実施態様1~6のいずれか記載の電流変換器。
(9) 前記制御回路は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、またはASICのいずれかに設けられている、実施態様1~8のいずれかに記載の電流変換器。
(10) 可飽和軟磁性コア(4)と励磁コイル(6)とを含むフラックスゲート装置(3)と、制御回路(7)と前記励磁コイルに交流電流を発生させるために前記制御回路に接続された電圧発生器(9)とを含む処理回路(5)と、を含むフラックスゲート電流変換器(2)を動作させる方法であって、
前記電圧発生器は、前記軟磁性コア(4)を交互に飽和させるように構成された、最大正電圧(+Umax)と最大負電圧(-Umax)との間で発振する、前記励磁コイルに印加される電圧を発生させ、
前記制御回路(7)は、複数の交流電圧期間(P)の少なくともサブセットの間に前記磁性コアの飽和を表す閾値電流(S3)に達する励磁コイル電流の検出後、可変時間窓(Tn、Tn+1、Tn+2、Tn+3)の間に、前記最大正電圧(+Umax)および前記最大負電圧(-Umax)電圧の絶対値より小さい振幅の絶対値を有する、前記励磁コイルに印加される電圧を発生させることを特徴とする、方法。
(12) 前記設定電圧は、ゼロ、または前記最大電圧(+Umax、-Umax)の前記絶対値の50%未満の絶対値の非ゼロ電圧である、実施態様11に記載の方法。
(13) 前記制御回路は、交流励起電圧期間ごとに少なくとも1つの可変時間窓を生成する、実施態様10~12のいずれかに記載の方法。
(14) 前記可変時間窓は、交流電圧期間(P)の半分ごとに生じる、実施態様13に記載の方法。
(15) 前記可変時間窓は、複数の期間にわたって断続的に生じる、実施態様10~12のいずれかに記載の方法。
Claims (15)
- フラックスゲート電流変換器(2)であって、
可飽和軟磁性コア(4)と、励磁コイル(6)と、を含むフラックスゲート装置(3)と、
制御回路(7)と、前記励磁コイルに交流電流を発生させるために前記制御回路に接続された電圧発生器(9)と、を含む処理回路(5)と、を含み、
前記電圧発生器は、前記軟磁性コア(4)を交互に飽和させるように構成された、最大正電圧(+Umax)と最大負電圧(-Umax)との間で発振する、前記励磁コイルに印加される電圧を発生させ、
前記制御回路(7)は、複数の交流電圧期間(P)の少なくともサブセットの間に前記磁性コアの飽和を表す閾値電流(S3)に達する励磁コイル電流の検出後、可変時間窓(Tn、Tn+1、Tn+2、Tn+3)の間に、前記最大正電圧(+Umax)および前記最大負電圧(-Umax)電圧の絶対値より小さい振幅の絶対値を有する、前記励磁コイルに印加される電圧を発生させるように構成されていることを特徴とする、フラックスゲート電流変換器。 - 前記制御回路は、前記可変時間窓の間、実質的に一定である、前記励磁コイルに印加される設定電圧を発生させるように構成されている、請求項1に記載の電流変換器。
- 前記設定電圧は、ゼロ、または前記最大電圧(+Umax、-Umax)の前記絶対値の50%未満の絶対値の非ゼロ電圧である、請求項2に記載の電流変換器。
- 前記制御回路は、交流励起電圧期間ごとに少なくとも1つの可変時間窓を生成するように構成されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の電流変換器。
- 前記可変時間窓は、交流電圧期間(P)の半分ごとに生じる、請求項4に記載の電流変換器。
- 前記可変時間窓は、複数の期間にわたって断続的に生じるように構成されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の電流変換器。
- 前記可変時間窓の間に設定される前記電圧は、実質的に一定である、請求項1~6のいずれか一項に記載の電流変換器。
- 前記可変時間窓の間に設定される前記電圧は、一定でない、請求項1~6のいずれか一項に記載の電流変換器。
- 前記制御回路は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、またはASICのいずれかに設けられている、請求項1~8のいずれか一項に記載の電流変換器。
- 可飽和軟磁性コア(4)と励磁コイル(6)とを含むフラックスゲート装置(3)と、制御回路(7)と前記励磁コイルに交流電流を発生させるために前記制御回路に接続された電圧発生器(9)とを含む処理回路(5)と、を含むフラックスゲート電流変換器(2)を動作させる方法であって、
前記電圧発生器は、前記軟磁性コア(4)を交互に飽和させるように構成された、最大正電圧(+Umax)と最大負電圧(-Umax)との間で発振する、前記励磁コイルに印加される電圧を発生させ、
前記制御回路(7)は、複数の交流電圧期間(P)の少なくともサブセットの間に前記磁性コアの飽和を表す閾値電流(S3)に達する励磁コイル電流の検出後、可変時間窓(Tn、Tn+1、Tn+2、Tn+3)の間に、前記最大正電圧(+Umax)および前記最大負電圧(-Umax)電圧の絶対値より小さい振幅の絶対値を有する、前記励磁コイルに印加される電圧を発生させることを特徴とする、方法。 - 前記制御回路は、前記可変時間窓の間、実質的に一定である、前記励磁コイルに印加される設定電圧を発生させる、請求項10に記載の方法。
- 前記設定電圧は、ゼロ、または前記最大電圧(+Umax、-Umax)の前記絶対値の50%未満の絶対値の非ゼロ電圧である、請求項11に記載の方法。
- 前記制御回路は、交流励起電圧期間ごとに少なくとも1つの可変時間窓を生成する、請求項10~12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記可変時間窓は、交流電圧期間(P)の半分ごとに生じる、請求項13に記載の方法。
- 前記可変時間窓は、複数の期間にわたって断続的に生じる、請求項10~12のいずれか一項に記載の方法。
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