[发明专利]电流互感器

权利要求书

1.一种电流互感器，其特征在于，所述电流互感器包括：

方波电压产生电路，其包括：

第一参考电压源，其用于产生第一参考电压；

第一反相器，其用于接收所述第一参考电压，并对所述第一参考电压反相以产生第二参考电压；

时钟产生电路，其用于产生参考时钟信号，所述参考时钟信号具有预定时钟频率；和

多路选择器，其用于接收所述第一参考电压、所述第二参考电压和所述参考时钟信号，并且在所述参考时钟信号的控制下以所述预定时钟频率在每个时钟周期内交替输出所述第一参考电压和所述第二参考电压，从而产生具有所述预定时钟频率的方波电压；

第一驱动电路，其用于接收所述方波电压并产生跟随所述方波电压的驱动电压，所述第一驱动电路包括：

第一运算放大器，所述第一运算放大器的第一输入端用于接收所述方波电压，所述第一运算放大器的第二输入端通过第一反馈网络接收被反馈的所述驱动电压，所述第一运算放大器的输出端输出第一中间电压；和

第一推挽输出级，所述第一推挽输出级用于接收所述第一中间电压并推挽输出所述驱动电压；和

多个直流检测线圈，每个所述直流检测线圈接收所述驱动电压，并在所述驱动电压的驱动下对穿过所述直流检测线圈的与待测电流对应的磁通量进行感测。

2.根据权利要求1所述的电流互感器，其特征在于，所述多个直流检测线圈包括第一直流检测线圈和第二直流检测线圈；并且所述电流互感器还包括第二驱动电路，所述第二驱动电路用于接收所述驱动电压，并将所述驱动电压反相以产生反相的驱动电压，

其中，所述第一直流检测线圈接收所述驱动电压，并在所述驱动电压的驱动下对穿过所述第一直流检测线圈的与所述待测电流对应的磁通量进行感应以产生第一感应电流；

所述第二直流检测线圈接收所述反相的驱动电压，并在所述反相的驱动电压的驱动下对穿过所述第二直流检测线圈的与所述待测电流对应的磁通量进行感应以产生第二感应电流；并且

所述电流互感器基于所述第一感应电流和所述第二感应电流确定与所述待测电流相关的直流分量。

3.根据权利要求2所述的电流互感器，其特征在于，所述电流互感器还包括：

解调电路，其用于接收并解调与所述第一感应电流对应的第一感应电压和与所述第二感应电流对应的第二感应电压，以去除其中与所述驱动电压和所述反相的驱动电压相关的交流分量，从而产生解调后电压；和

低通滤波器，其接收所述解调后电压并进行低通滤波，从而得到与所述待测电流相关的直流分量。

4.根据权利要求2所述的电流互感器，其特征在于，所述第二驱动电路包括：

第二运算放大器，所述第二运算放大器的第一输入端耦接至第三参考电压，所述第二运算放大器的第二输入端用于接收所述驱动电压并且通过第二反馈网络接收反馈的反相的驱动电压，所述第二运算放大器的输出端用于输出第二中间电压；和

第二推挽输出级，所述第二推挽输出级用于接收所述第二中间电压并推挽输出所述反相的驱动电压。

5.根据权利要求1所述的电流互感器，其特征在于，所述电流互感器包括具有第一电源电压的第一电压域和具有第二电源电压的第二电压域，所述第二电压域通过对所述第一电源电压稳压操作后产生。

6.根据权利要求5所述的电流互感器，其特征在于，所述时钟产生电路和所述多路选择器工作于所述第二电压域，并由所述第二电源电压供电。

7.根据权利要求5所述的电流互感器，其特征在于，所述电流互感器还包括：

低压差稳压器，其用于接收外部电源电压，并对所述外部电源电压稳压后产生所述第一电源电压；和

第二参考电压源，其用于接收所述第一电源电压，并基于所述第一电源电压产生所述第二电源电压。

8.根据权利要求3所述的电流互感器，其特征在于，所述电流互感器还包括：

交流检测线圈，其用于对穿过其中的与所述待测电流对应的磁通量进行感测以产生第三感应电流，所述电流互感器基于所述第三感应电流确定与所述待测电流相关的交流分量。

9.根据权利要求8所述的电流互感器，其特征在于，所述电流互感器还包括：

积分驱动电路，其用于接收与所述待测电流相关的所述直流分量和所述交流分量并产生积分驱动电流；

次级线圈，其用于接收所述积分驱动电流，其中所述积分驱动电流通过所述次级线圈产生的磁通量与所述待测电流耦合至所述第一直流检测线圈、所述第二直流检测线圈、所述交流检测线圈和所述次级线圈的磁通量的和等于所述第一感应电流、所述第二感应电流和所述第三感应电流分别在所述第一直流检测线圈、所述第二直流检测线圈和所述交流检测线圈中产生的磁通量的和；和

检测电路，其用于检测流经所述次级线圈的所述积分驱动电流。