电流感应装置的制作方法

文档序号:19689241发布日期:2020-01-14 18:53阅读:417来源:国知局
电流感应装置的制作方法

本发明涉及一种电流感应装置。



背景技术:

通常,断路器(circuitbreaker)用于开关电路。其中,断路器配置于电源和负载之间的电路上。并且,断路器用于连接电路或切断电路。此时,断路器将分析电路中流动的电流。由此,当电路的电流为正常电流时,断路器将连接电路。相反,当电路的电流为异常电流时,断路器将切断电路。

为此,如上所述的断路器包括用于检测电路的电流的电流感应装置。

作为这种电流感应装置,一般广泛使用的是电流互感器(currenttransformer)。但是,对于负载电流大的大容量断路器而言,由于电流互感器包含铁芯(ironcore),存在对于大电流因磁饱和的特性和铁损而产生热的问题,从而在大容量断路器中使用相对没有磁饱和特性的罗氏线圈。

现有技术中的使用这种罗氏线圈的电流感应装置包括:空心铁芯(aircore),由包围电路的诸如塑料的绝缘材料形成;以及线圈,缠绕在所述空心铁芯,在线圈中流动有通过所述电路的磁场而感应的电流。电流感应装置可基于电磁感应现象,通过在电路的周边产生的磁场而感应的电压信号为依据,来计算出在所述电路中流动的电流量。

然而,存在如上所述的现有技术中的电流感应装置的性能无法确保一致的问题。即,随着电流感应装置的制作环境不同,电流感应装置的性能也可能不同。这是因为在空心铁芯缠绕线圈等的制作工艺由手工完成。由此,对从电流感应装置计算出的电流的可靠性降低,而且断路器可能会出现故障。

并且,现有技术中的电流感应装置由于使用空心铁芯,因此在额定电压低的情况下,输出信号仅为数微伏μv,从而存在需要追加设置增幅电路部的问题和外部噪音混杂时难以过滤出输出信号的问题。



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明的一个目的在于,提供一种能够在制作工艺中使手动流程最小化的电流感应装置。

本发明的另一个目的在于,提供一种产品性能能够确保一致的电流感应装置。

本发明的另一个目的还在于,提供一种能够提高对于检测的电流检测信号的可靠性的电流感应装置。

本发明的另一个目的还在于,提供一种能够防止设置有本发明的电流感应装置的断路器的故障的电流感应装置。

解决课题的技术方案

为了实现如上所述的本发明的目的,本发明的电流感应装置可包括:基板部,包括沿一个方向层叠的至少两个基础基板,并沿所述一个方向供电路通过;线圈部,形成于多个所述基础基板中的至少某一个,包围所述电路;以及芯部,在所述基础基板之间从所述线圈部隔开而配置,包围所述电路。

根据本发明的优选一个方面,所述线圈部可包括:第一线圈部,以抵消从所述电路中产生的磁场的一部分的方式构成;以及第二线圈部,以产生从所述磁场的其余部分感应的电流的方式构成。

根据本发明的另一个优选方面,所述电流感应装置还可包括补偿部,将用于补偿所述磁场的一部分的补偿电流施加至所述第二线圈部。

此外,根据本发明的另一个优选方面,所述第二线圈部,可以以输出所述感应的电流和补偿电流相应的电压的方式构成。

根据本发明的优选一个方面,所述电流感应装置还可包括振荡部,以施加用于驱动所述第一线圈部的电源电流的方式构成;以及计算部,以基于所述电压来计算出所述电路上流动的电流的方式构成。

发明效果

根据本发明的优选一个方面,通过在基板部以形成线圈部的结构的形式来制造芯和线圈印刷电路板的组件,从而能够容易地制造芯和线圈印刷电路板的组件。

其中,可通过在芯和线圈印刷电路板的组件包含芯部,由此强化芯部从电路向芯和线圈印刷电路板的组件施加的磁场。

并且,电流感应装置可通过抵消电路中产生的磁场的一部分并将其补偿为补偿电流,从而防止因磁场的饱和。由此,既能使电流感应装置的制作工艺中的手动流程最小化,又能确保电流感应装置的性能的一致。

由此,可通过电流感应装置来提高对于被检测的电流检测信号(电流检测数据)的可靠性。而且,能够防止因在断路器中电流检测信号而出现的故障。

附图说明

图1是示出本发明的电流感应装置的电路结构的框图。

图2是将本发明的电流感应装置中电流传感器的物理结构在装配状态下示出的立体图。

图3是将图2中示出的电流传感器的装配体分解后示出的分解立体图。

图4是示出作为本发明的电流感应装置的主要部分的电流传感器中的芯和线圈印刷电路板组件的俯视图。

图5是示出图4的组件的背面的铁芯和线圈电路印刷版的组件的背面图。

图6是示出本发明的第一实施例的电流感应装置的电路结构的框图。

图7是将图4的芯和线圈印刷电路板的组件的内部结构的一部分进行剖切后示出的部分剖切立体图。

图8是示出本发明的第一实施例的芯和线圈印刷电路板的组件的内部结构的图7的a-a’线剖视图。

图9是示出本发明的第二实施例的电流感应装置的电路结构的框图。

图10是将本发明的第二实施例的电流感应装置中芯和线圈印刷电路板的组件的内部结构的一部分进行剖切后示出的的剖视图。

图11是将本发明的第三实施例的电流感应装置中芯和线圈印刷电路板的组件的内部结构的一部分进行剖切后示出的剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图并记载了本发明的多种实施例。但是,这不是将本文中记载的技术限定于特定的实施形态,而应理解为包括多种变更(modifications)、均等物(equivalents)及/或替代物(alternatives)。关于附图的说明,对于类似的构成要素可使用类似的参照附图标记。

本文中的“具有”、“可具有”、“包括”或“可包括”等的表现形式是指对应特征的存在,例如:数值、功能、动作或部件等的构成要素,且不排除存在额外的特征。

本文中使用的“第一”或“第二”等的表现形式可与顺序及/或重要程度不相关的修饰多种构成要素,只是为了区分一个构成要素与其他的构成要素,而不是限定对应的构成要素。

图1是示出本发明的一实施例的电流感应装置100的电路结构的框图。

参照图1,本发明的一实施例的电流感应装置100可配置于电路10上。此时,电路10可以是电源系统(grid)的电源电路。其中,电路10连接电源20和负载30,电流可沿着电路10从电源20流动至负载30。此时,一次电流可定义为电路10中流动的电流。这种电流感应装置100可包括电流传感器(sensorunit)110和控制部160。

电流传感器110可基于一次电流检测出二次电流。其中,可通过在电路10中流动有所述一次电流来产生电路10为中心的磁场。由此,可以向电流传感器110施加磁场。并且,电流传感器110可对应磁场而检测出二次电流。此时,电流传感器110可通过电磁感应现象而从磁场产生二次电流。即,二次电流可定义为从磁场感应的电流。

控制部160可基于二次电流来计算出一次电流。其中,控制部160可基于二次电流来检测电压。并且,控制部160可从电压计算出一次电流。此时,控制部160预先存储有电流传感器110的参数,且利用该电流传感器110的参数来计算出一次电流。

图2是示出本发明的优选实施例的电流传感器110的立体图,图3是分解并示出本发明的优选实施例的电流传感器110的分解立体图。此外,图4是示出本发明的优选实施例的电流传感器110中芯和线圈印刷电路板的组件230的俯视图,图5是示出本发明的优选实施例的芯和线圈印刷电路板的组件230的背面图。

参照图2和图3,本发明的优选实施例的电流传感器110可包括:电源部220、芯和线圈印刷电路板的组件230、绝缘构件240以及外壳(enclosure)250。其中,电路10可沿一个方向贯通电流传感器110。此时,电源部220、芯和线圈印刷电路板的组件230以及绝缘构件240可沿一个方向相互平行地配置并层叠。

电源部220可构成为电源电流互感器(powercurrenttransformer,又称为powerct),由此,可包括铁芯(ironcore)和缠绕于对应铁芯的二次线圈。

电源部220的所述铁芯可以允许电路10贯通。由此,电源部220可配置为包围电路10。由此,可向电源部220施加从电路10中产生的磁场。其中,电源部220可根据预先设定的参数,并基于通过所述磁场感应的电流来产生电源电流。并且,电源部220可向控制部160供给所述电源电流。因此,控制部160可通过消耗电源部220供给的电源电流而运转。

芯和线圈印刷电路板的组件230可沿一个方向使电路10通过。并且,芯和线圈印刷电路板的组件230可包围电路10。由此,可以将通过在电路10中的流动的电流而产生的磁场施加至芯和线圈印刷电路板的组件230。其中,芯和线圈印刷电路板的组件230可与在所述电路10中流动的电流量呈比例地产生由被所述磁场感应的二次电流。并且,芯和线圈印刷电路板的组件230可将二次电流传递至控制部160。由此,控制部160可基于二次电流来计算出表示为在所述电路10中流动的电流量的一次电流(换句话说,一次电流量)。例如,芯和线圈印刷电路板的组件230可由铁芯(core)和线圈印刷电路板(printedcircuitboardofcoil;pcbofcoil)的装配体(assembly)构成。此时,芯和线圈印刷电路板的组件230可以实现为例如圆形或多边形的环形(ring)形态。根据多种实施例,如图4和图5所示,芯和线圈印刷电路板的组件230可包括基板部410、线圈部420以及芯部430。

基板部410可支撑线圈部420和芯部430。此时,基板部410可以形成为电绝缘性材料。并且,基板部410可以形成为平板结构。例如,基板部410可以形成为单层,也可以形成为多层。并且,可以在基板部410中央设置有贯通孔部(throughholeportion),以供电路10沿一个方向通过。此时,基板部410的表面可以定义为在所述的一个方向垂直的平面。这种基板部410可包括阻断部(未图示)。阻断部可设置在基板部410,为使芯和线圈印刷电路板的组件230从外部的噪音阻断而提供。为此,阻断部可涂布于基板410的侧面并与接地连接。阻断部可形成为铜/或铅的镀膜。

线圈部420可从被施加的所述磁场产生所述二次电流。为此,线圈部420可包括多个导电板(conductivepad),分别以一定长度的直线型形成在基板部410的上面和底面。其中,线圈部420可包围电路10。并且,线圈部420可形成于基板部410的表面,并贯通基板部410。这种线圈部420可包括多个导电板部422和多个连接部(又称为viaholeportion)423。导电板部422可形成在基板部410的所述上面和/或底面。多个连接部423可分别以彼此机械及电的方式连接基板部410的上面和底面的对应的一对导电板部422。

芯部430可提供形成于电路10的外周的磁场可移动的的磁通路。为此,芯部430可安装于基板部410。其中,芯部430可以包围电路10。并且,芯部430可以从线圈部420隔开而配置。即,芯部430可以不与线圈部420接触。此时,根据优选实施例芯部430可由厚度为0.1-0.5mm薄且与空气相比磁导率更高的铁芯(ironcore)构成。根据本发明,由于芯部430由磁导率高的铁芯构成,因此相比于空心芯构成时仅为数微伏的微小的感应电压,大电压(例如数毫伏以上)感应至线圈部420,从而不需要用于增幅微小的检测信号的增幅电路。

并且,芯部430可以实现为例如圆形或者多边形的环形形态。可以在这种芯部430缠绕线圈部420的方式构成。即,芯部430可以配置在基板部410的前面和后面的导电板部422之间的导电板部422的内侧区域。例如,在多个连接部423连接基板部410的上面和底面的导电板部422的两端部的情况下,芯部430可配置于多对连接部423之间。

绝缘构件240可配置于电源部220与芯和线圈印刷电路板的组件230之间。由此,绝缘构件240可以将电源部220与芯和线圈印刷电路板的组件230彼此进行电路隔离。此时,绝缘构件240可以形成为绝缘性材料。并且,绝缘构件240可沿所述一个方向允许电路10的贯通。并且,绝缘构件240可包围电路10。

外壳250可以容纳电源部220、芯和线圈印刷电路板的组件230以及绝缘构件240。此外,外壳250可以支撑电源部220、芯和线圈印刷电路板的组件230以及绝缘构件240。并且,外壳250可沿所述一个方向允许电路10的贯通。这种外壳250可包括第一外壳251和第二外壳253。第一外壳251可以面向电源20配置,第二外壳253可以面向负载30配置。并且,第一外壳251和第二外壳253可沿一个方向彼此结合。此时,第一外壳251和第二外壳253可以在电源部220、芯和线圈印刷电路板的组件230以及绝缘构件240的外侧区域彼此锁紧。

根据多种实施例,一次电流可通过电路10从电源20流向负载30。由此,可基于所述一次电流来产生电路10为中心的磁场。其中,所述磁场可施加于电流传感器110的电源部220和芯和线圈印刷电路板的组件230。此时,所述磁场可施加于芯和线圈印刷电路板的组件230的线圈部420。电源部220可从磁场产生电源电流而供给至控制部160。芯和线圈印刷电路板的组件230可从磁场产生二次电流,并将相应于二次电流的电压输出至控制部160。此时,芯部430可提供施加于线圈部420的磁场的磁移动路径。由此,控制部160可通过所述电源电流来运作,并基于电压而计算出所述一次电流的量。

图6是示出本发明的第一实施例的电流感应装置的电路结构的框图。

参照图6,第一实施例的电流感应装置600可包括电流传感器610和控制部660。其中,电路10连接电源20和负载30,且电流可沿着电路10从电源20流动至负载30。此时,一次电流可以定义为在电路10中流动的电流。

电流传感器610可包括电源部620和芯和线圈印刷电路板的组件630。其中,电源部620和芯和线圈印刷电路板的组件630可沿一个方向相互平行地排列。并且,电源部620和芯和线圈印刷电路板的组件630可沿一个方向供电路10通过。并且,电源部620和芯和线圈印刷电路板的组件630可缠绕电路10。由此,可向电源部620和芯和线圈印刷电路板的组件630施加电路10中产生的磁场。电源部620可从磁场产生电源电流而供给至控制部660。芯和线圈印刷电路板的组件630可从磁场产生二次电流。根据第一实施例,芯和线圈印刷电路板的组件630可包括负担负载635,所述负担负载635将电流检测信号作为电压信号提供。负担负载635将负担负载635两端形成的相应于所述二次电流的电压作为用于电流检测的输入信号提供至所述控制部。此时,负担负载635可以由具有预先设定的阻抗值的阻抗或电容器构成。

控制部660可利用电源部620的电源电流来运行。并且,控制部660可基于所述二次电流来计算出电路10中流动的一次电流的量。根据第二实施例,控制部660可包括信号处理部680和计算部690。

信号处理部680可将电流传感器610输出的二次电流的模拟检测信号转换为数字信号。

计算部690可基于所述二次电流的所述数字信号来计算出电路10中流动的所述一次电流的量。换句话说,计算部690可以基于与所述二次电流相应的数字电压信号,来计算出一次电流。此时,控制部660可预先存储电流传感器610的参数,计算部690利用该参数来计算出一次电流。另一方面,控制部660将所述数字电压信号显示的电压和所述一次电流的量进行相互匹配(mapping)并存储,且所述电压计算部690可通过选择对应于所述电压的一次电流来输出所述一次电流的量(值)。

图7是部分剖切并示出图4的芯和线圈印刷电路板的组件的内部结构的部分剖切立体图。此外,图8是示出本发明的优选实施例的芯和线圈印刷电路板的组件630的内部结构的剖视图。其中,图8示出图7的沿a-a’剖切的剖面。

参照图7和图8,本发明的优选实施例的芯和线圈印刷电路板的组件630可包括基板部710、线圈部720以及芯部730。此时,图7示出在芯和线圈印刷电路板的组件630的部分区域去除基板部710和线圈部720的状态。例如,芯和线圈印刷电路板的组件630可以实现为印刷电路板。

基板部710可以支撑线圈部720和芯部730。此时,基板部710可以形成为电绝缘性材料。这种基板部710可包括多个基础基板711、713。基础基板711、713可以沿一个方向层叠。此时,各自的基础基板711、713可以形成为平板结构。例如,各自的基础基板711、713可以形成为单层,也可以形成为多层。这种基础基板711、713可以包括第一基础基板711和安装于第一基础基板711的两侧面(图7的上面和底面)的第二基础基板713。

线圈部720可从被施加的磁场产生二次电流。为此,线圈部720可安装于基板部710。此时,线圈部720可以形成为例如诸如铜的导电性材料。这种线圈部720可包括导电板部722和连接部723。导电板部722可安装(印刷)于基板部710的表面。此时,导电板部722可在第二基础基板713上安装于与第一基础基板711的相反的一侧。连接部723可贯通基板部710。并且,在图8中连接部723可以连接上部基础基板713中对应的导电板部722与下部基础基板713对应的导电板部。此时,连接部723可贯通第一基础基板711和第二基础基板713。例如,多个连接部723中的某两个分别连接于基板部710的一面中的多个导电板部722中的某一个的两端部,且多个连接部723中的某两个分别连接于基板部710的另一面中的多个导电板部722中的另一个的两端部。

根据本发明的优选一个方面,芯部730可以通过由铁芯构成来强化施加于线圈部720的磁场。由此,芯部730相比由空心芯构成,能够在线圈部720产生更大的感应电压,因此不需要用于增幅感应电压的增幅电路部。为此,芯部730可以安装于基板部710。并且,芯部730可以实现为例如环形形态。其中,芯部730可以插入于基板部710的内侧区域。此时,如参照图7那样芯部730可贯通第一基础基板711。由此,芯部730可以以第二基础基板713为界限从导电板部722隔开,且可以以第一基础基板711和第二基础基板713为界限从连接部723隔开。

图9是示出本发明的第二实施例的电流感应装置的电路结构的框图。

参照图9,本发明的第二实施例的电流感应装置900可包括电流传感器910和控制部960。其中,电路10可连接电源20和负载30,且电流可沿着电路10从电源20流向负载30。此时,一次电流可以定义为电路10中流动的电流。并且,第一磁场可基于所述一次电流而被定义为从电路10产生的磁场。

电流传感器910可包括电源部920和芯和线圈印刷电路板的组件930。其中,电源部920和芯和线圈印刷电路板的组件930可以沿一个方向相互并排而层叠。并且,电源部920和芯和线圈印刷电路板的组件930可以沿所述一个方向供电路10贯通。并且,电源部920和芯和线圈印刷电路板的组件930可以包围电路10。由此,可以向电源部920和芯和线圈印刷电路板的组件930施加第一磁场。电源部920可以从第一磁场产生电源电流并供给至控制部960。芯和线圈印刷电路板的组件930可通过从第一磁场感应的电压来产生二次电流。根据第二实施例,芯和线圈印刷电路板的组件930可包括第一芯和线圈印刷电路板的组件(以下简称为第一组件)931和第二芯和线圈印刷电路板的组件(以下简称为第二组件)933。

第一组件931可基于从控制部960施加的电源电流来产生第二磁场。由此,第一磁场的一部分可由第二磁场抵消。

第二组件933可基于从第一磁场的剩余磁场的感应的电流和从控制部960施加的补偿电流来产生二次电流。这种第二组件933可包括负担负载935。负担负载935将相应于所述二次电流的负担负载935的两端形成的电压作为用于电流检测的输入信号来提供至所述控制部960。此时,负担负载935可以由具有预先设定的阻抗值的阻抗或电容器构成。

控制部960可利用电源部920的电源电流来运作。并且,控制部960可基于所述二次电流来计算出流动于电路10的一次电流。根据第二实施例,控制部960可包括:补偿部970、信号处理部980以及计算部990。

补偿部970可向电流传感器910施加补偿电流。这种补偿部970可包括:振荡部971、比较部973以及反馈控制部975。振荡部971可向第一组件931施加电源电流。

此时,振荡部971可以产生与流动于电路10上的所述一次电流的相位相差180度左右的所述电源电流的三角波或方波,并施加至第一组件931。这是为了通过所述电源电流来产生与由所述一次电流形成的磁场的方向相反的磁场,以彼此部分相互抵消。

通过振荡部971输出的所述电源电流而从第一组件931产生的所述第二磁场至少会部分抵消通过在电路10中流动的一次电流而产生的所述第一磁场。这种部分抵消能够减少与在电路10中流动的一次电流的量相应的电流传感器910的输出电压,因此需要对此进行补偿。

比较部973能够决定用于补偿部分第一磁场的补偿电流。其中,比较部973可通过比较从电流传感器910输出的当前的输出电压和以前的输出电压来决定对应的补偿电流。此时,比较部973可通过比较从电流传感器910输出的当前的输出电压和以前的输出电压来向反馈控制部975要求当前的输出电压和以前的输出电压的差值所对应的补偿电流的输出。

反馈控制部975通过响应比较部973的要求而向第二组件933施加对应的所述补偿电流。

信号处理部980可将作为从电流传感器610提供的所述输出电压,将模拟电压信号转换为数字信号,其中,信号处理部980可向计算部990输出转换为数字信号的所述电压信号。

计算部990可基于作为所述电压信号的数字信号,来计算出流动于电路10中的一次电流的量。此时,控制部960预先存储有电流传感器910的参数,且计算部990利用该参数可输出所述一次电流的量(值)。即,控制部960相互匹配所述数字信号的电压值和所述一次电流的值并存储,并以计算部990选择所述电压值对应的所述一次电流的值的方式来执行所述计算。

图10是示出第二实施例的芯和线圈印刷电路板的组件930的内部结构的剖视图。

参照图10,第二实施例的芯和线圈印刷电路板的组件930可包括基板部1010、线圈部1020以及芯部1030。

基板部1010可支撑线圈部1020和芯部1030。此时,基板部1010可形成为电绝缘性材料。这种基板部1010可包括多个基础基板1011、1013、1015。基础基板1011、1013、1015可沿一个方向层叠。此时,各自的基础基板1011、1013、1015可以形成为平板结构。例如,各自的基础基板1011、1013、1015可以形成为单层,也可以形成为多层。这种多个基础基板1011、1013、1015可包括:第一基础基板1011、安装于多个第一基础基板1011的两侧面(图10中的上面和底面)的多个第二基础基板1013以及分别安装于多个第二基础基板1013的多个第三基础基板1015。

线圈部1020可以从被施加的磁场产生二次电流。为此,线圈部1020可安装于基板部1010。此时,线圈部1020可以形成为例如诸如铜的导电性材料。这种线圈部1020可包括第一线圈部1021和第二线圈部1025。其中,第一线圈部1021可以执行图9的第一组件931中的线圈部(二次绕组)的功能,第二线圈部1023可以执行图9的第二组件933中的线圈部(二次绕组)的功能。

第一线圈部1021可包括多个第一导电板部1022和多个第一连接部(又称为第一过孔部)1023。多个第一导电板部1022可安装(印刷)于第二基础基板1013的表面。此时,多个第一导电板部1022可配置于多个第二基础基板1013与多个第三基础基板1015之间。多个第一连接部1023可贯通第一基础基板1011和多个第二基础基板1013。并且,多个第一连接部1023可连接多个第一导电板部1022。例如,多个第一连接部1023中某两个在第二基础基板(1013,尤其两个第二基础基板中上侧的基板)的一面中(图10中的上面)分别连接于多个第一导电板部1022中的某一个的两端部,在第二基础基板(1013,尤其两个第二基础基板中下侧的基板)的另一面(图10中的底面)中分别连接于第一导电板部1022中的某一个的两端部。

第二线圈部1025可包括多个第二导电板部1026(具体的结构参照图7的附图标记722)和多个第二连接部1027(具体的结构参照图7的附图标记723)。多个第二导电板部1026可安装(印刷)在第三基础基板1015的表面。多个第二连接部1027可贯通第一基础基板1011、多个第二基础基板1013以及多个第三基础基板1015。并且,多个第二连接部1027可连接多个第二导电板部1026。例如,多个第二连接部1027中某两个在第三基础基板1015(图10中两个第三基础基板中上侧的基板)的一面(图10中的上面)中分别连接于多个第二导电板部1026中某一个的两端部,在第三基础基板(图10中两个第三基础基板中下侧的基板)1015的另一面(图10中的底面)分别连接于多个第二导电板部1026中对应的某一个的两端部。

芯部1030通过由铁芯构成来强化施加至线圈部1020的磁场。由此,芯部1030相比由空心芯构成的结构,能够在线圈部1020产生不需要信号的增幅的比较大的感应电压。为此,芯部1030可安装于基板部1010。并且,芯部1030可以实现为例如环形形态。其中,芯部1030可以插入于基板部1010的内侧区域。此时,芯部1030可贯通第一基础基板1011。

图11是示出第三实施例的芯和线圈印刷电路板的组件930的剖视图。

参照图11,第三实施例的芯和线圈印刷电路板的组件930可包括:第一芯和线圈印刷电路板的组件(以下简称为第一组件)931、第二芯和线圈印刷电路板的组件(以下简称为第二组件)933以及隔离部1180。例如,第一组件931和第二组件933可实现为各自的印刷电路板。

第一组件931可包括第一基板部1110、第一线圈部1120以及第一芯部1130。第一基板部1110可包括多个基础基板1111、1113,第一线圈部1120可包括多个第一导电板部1121和多个第一连接部1123。第二组件933可包括第二基板部1150、第二线圈部1160以及第二芯部1170。第二基板部1150可包括多个基础基板1151、1153,第二线圈部1160可包括多个第二导电板部1161和多个第二连接部1163。此时,第三实施例的芯和线圈印刷电路板的组件930中的第一组件931和第二组件933分别类似于第一实施例的芯和线圈印刷电路板的组件630,因此省略详细说明。

隔离部1180可配置于第一芯和线圈印刷电路板的组件931与第二芯和线圈印刷电路板的组件933之间。并且,隔离部1180可彼此隔离第一组件931和第二组件933。此时,优选实施例,隔离部1180可以由具有电绝缘性的材料形成。

根据第三实施例,芯和线圈印刷电路板的组件930还可以包括其他的芯部(未图示)和其他的隔离部(未图示)。其他的芯部可配置于第一基板部1110与第二基板部1150之间。其中,第一组件931可以不包括第一芯部1130,第二组件933也可不包括第二芯部1170。其他的多个隔离部可配置于第一组件931和其他的芯部之间以及配置于其他的芯部和第二组件933之间。其他的多个隔离部可防止第一组件931和其他的芯部接触以及可防止其他的芯部和第二组件933的接触。

简略说明图9示出的本发明的第二实施例的电流感应装置的运作。

参照图9,一次电流可沿电路10从电源20流向负载30。由此,可基于一次电流来产生以电路10为中心的第一磁场。其中,磁场可施加至电流传感器910的电源部920和芯和线圈印刷电路板的组件930。电源部920可向控制部960供给从第一磁场感应的电源。控制部960可向第一组件931施加所述电源电流。第一组件931可基于所述电源电流来产生第二磁场。由此,第一磁场的一部分可通过第二磁场抵消。并且,第一磁场的其余部分可施加至第二组件933。控制部960可向第二组件933施加用于补偿第一磁场的一部分的补偿电流。由此,第二组件933可基于从第一磁场的其余磁场感应的电流和补偿电流来产生二次电流。其中,第二组件933可将所述二次电流相应的电压输出至控制部960。由此,控制部960可基于所述电压来计算出一次电流。

另一方面,根据如前所述的另一种实施例,芯和线圈印刷电路板的组件930还可包括第三芯和线圈印刷电路板的组件(未图示)以及其他的隔离部(未图示)。这种第三芯和线圈印刷电路板的组件(未图示)能感应到直流电路的阳极或阴极中的某一个的电流,第一组件931和第二组件933能感应到直流电路的阳极或阴极中其余的某一个的电流。由此,电流感应装置的电流传感器910可检测出直流电路的电流量。为此,第三芯和线圈印刷电路板的组件可包括振荡电路。例如,第三芯和线圈印刷电路板的组件可实现为印刷电路板。此时,第三芯和线圈印刷电路板的组件可与第一实施例的芯和线圈印刷电路板的组件630类似地实现。并且,第三芯和线圈印刷电路板的组件可层叠于第一组件931或第二组件933中的至少某一个。其他的隔离部可在第一组件931和第二组件933中的至少某一个与第三芯和线圈印刷电路板的组件之间配置。并且,其他的隔离部可彼此隔离第一组件931和第二组件933与第三芯和线圈印刷电路板的组件。其中,其他的隔离部可由具有电绝缘性的材料形成。

根据本发明的实施例,芯和线圈印刷电路板的组件230、630、930以在基板部410、710、1010、1110、1150印刷形成的线圈部420、720、1020、1120、1160的结构方式来制造。因此,芯和线圈印刷电路板的组件230、630、930可通过制造机器来自动制造,从而能使电流传感器的特性一致。其中,通过在芯和线圈印刷电路板的组件230、630、930包括由磁导率高的铁芯构成芯部430、730、1030、1130、1170来强化芯部430、730、1030、1130、1170从电路10向芯和线圈印刷电路板的组件230、630、930施加的磁场,并与使用空心芯的结构相比,能得到更大的感应电压。因此,不需要用于增幅电流检测信号(电流传感器最终输出的电压信号)的增幅电路部,即使有外部噪音的混杂也能够容易分离电流检测信号。此外,通过电流感应装置100、600、900抵消电路10中产生的磁场的一部分并将其补偿为补偿电流,从而能够避免磁饱和。

根据如上所述的本发明的特征,既能使电流感应装置100、600、900的制作工艺中的手动流程最小化,又能够确保电流感应装置100、600、900的性能一致。由此,可提高对于在电流感应装置100、600、900中计算出的电流的可靠性。此外,可基于在断路器中的电流感应装置100、600、900的输出信号来防止故障,例如电源电路的监控及控制、断路器的阻断动作等。

本文中使用的术语只是为了说明特定的实施例,可能不是限定其他实施例的范围的意图。除非在上下文明确表示有另行的含义,单数的表现方式应包括复数的表现方式。包括技术或科学范畴的术语,本文中使用的术语可以具有与本文中记载的技术领域的技术人员正常理解的相同的含义。本文中使用的术语中已定义在一般词典的术语,可以解释为与相关技术的上下文具有相同或类似的含义,除非在本文中明确的定义,否则不能解释为异常或过分的形式的含义。根据情况,即使是本文中定义的术语,也不能以排除本文中的实施例的方式进行解释。

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