[发明专利]单芯片电流传感器

说明书

本发明公开一种单芯片电流传感器，其根据被测定电流产生的磁感应强度来检测所述被测定电流，该单芯片电流传感器包括集成在同一芯片上的导体、第一磁传感器、第二磁传感器，所述导体用于为被测定电流提供流经通道，使被测定电流能够流过该导体；第一磁传感器和第二磁传感器位于导体周围，以形成差分输出；导体上存在宽度变窄的收敛段。与现有技术相比，本发明不仅能够消除外界磁场干扰，提高性能稳定性和灵敏度，而且也能减小或消除传感器与待测电路接触电阻差异带来的测量误差。

【技术领域】

本发明涉及电流传感器技术领域，尤其涉及一种单芯片电流传感器。

【背景技术】

用于测量电流大小的电流传感器广泛应用于各种电子设备中。传统的一种电流传感器通过测量串联在电路中的电阻两端的电压得到电路中电流的大小。但是这种方法的功耗损耗大，而且电阻阻值随温度漂移会引起测量误差。

另一种传统的电流传感器需要将电流流经的导线穿过聚磁结构(通常是一个由软磁材料构成的环状聚磁结构)，再由内置的磁传感器测量磁场大小。这种方法存在体积大，使用不便等缺陷。

另一种电流传感器使被测电流流经传感器内部集成的导体，磁传感器直接测量导体中电流产生的磁场。具体设计如同申请公布号CN103323643A，申请号2012100750174的中国发明专利申请描述，传感器内部集成有一个U字形状的导体，导体周围放置两个磁传感器进行差分测量。这种设计的缺陷在于当传感器与待测电路之间的接触电阻差异导致导体电流输入端的电流密度分布不均匀时，电流产生的磁场也会不均匀，从而影响传感器的精度。

因为，有必要提出一种改进的方案来克服上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种单芯片电流传感器，其不仅能够消除外界磁场干扰，提高性能稳定性和灵敏度，而且也能减小或消除传感器与待测电路接触电阻差异带来的测量误差。

为了解决上述问题，本发明提供一种单芯片电流传感器，其根据被测定电流产生的磁感应强度来检测所述被测定电流，该单芯片电流传感器包括集成在同一芯片上的导体、第一磁传感器、第二磁传感器，所述导体用于为被测定电流提供流经通道，使被测定电流能够流过该导体；第一磁传感器和第二磁传感器位于导体周围，以形成差分输出；导体上存在宽度变窄的收敛段。

进一步的，所述导体包括第一腿部、与第一腿部平行的第二腿部和连接第一腿部和第二腿部的连接部，第一腿部和第二腿部上流过的被测定电流的方向相反；第一磁传感器和第二磁传感器分别位于第一腿部和第二腿部的上方；或第一磁传感器和第二磁传感器分别位于第一腿部和第二腿部的下方，在第一腿部和第二腿部分别存在宽度变窄的收敛段。

进一步的，第一磁传感器位于位于第一腿部的收敛段和连接部之间；第二磁传感器位于位于第二腿部的收敛段和连接部之间。

进一步的，第一腿部的收敛段关于第一腿部的中心线对称；第二腿部的收敛段关于第二腿部的中心线对称。

进一步的，第一腿部的收敛段非关于第一腿部的中心线对称；第二腿部的收敛段非关于第二腿部的中心线对称。

进一步的第一腿部的收敛段的图形和第二腿部的收敛段的图形关于所述导体的中心线对称。

进一步的，所述导体为U字形导体，所述导体和第一磁传感器、第二磁传感器之间均设置有绝缘层。

进一步的，所述磁传感器为各向异性磁阻、巨磁阻、隧穿磁阻或霍尔传感器。

进一步的，第一腿部未与连接部相连的一端上设置有若干焊点，第二腿部未与连接部相连的一端上设置有若干焊点。