[发明专利]一种集成到功率模块内部的开关电流测量方法

权利要求书

1.一种集成到功率模块内部的开关电流测量方法，该方法使用的电流传感器包括罗氏线圈和处理电路；其特征在于，两个罗氏线圈集成在功率模块内部组成一个差分罗氏线圈，处理电路位于功率模块外，两个罗氏线圈的输出端与处理电路的输入端连接，两个罗氏线圈的接地端与处理电路的接地端连接；

罗氏线圈呈平面刻蚀在功率模块内部封装结构的DBC基板上铜层上，对于DBC基板上铜层本身具有孤岛结构的功率模块，直接将两个罗氏线圈刻蚀在孤岛结构上；对于DBC基板上铜层本身不具有孤岛结构的功率模块，需要在DBC基板上铜层上刻蚀一个孤岛结构，并在该孤岛结构上刻蚀罗氏线圈；罗氏线圈与DBC基板上铜层没有任何电气连接，功率模块的被测开关电流的载流导体位于罗氏线圈的上方且与罗氏线圈不接触，两个罗氏线圈对称位于载流导体的两侧；当载流导体中流过变化的电流，罗氏线圈输出端产生感应电动势，处理电路用于将感应电动势进行积分还原被测开关电流。

2.根据权利要求1所述的集成到功率模块内部的开关电流测量方法，其特征在于，所述处理电路包括积分电路和差分放大电路，积分电路包括改进的低通滤波电路、同相有源积分电路和高通滤波电路；改进的低通滤波电路包括电容C、电感L和电阻R₁、R₂，差分放大电路包括运算放大器A₁和电阻R₄、R₅，同相有源积分电路包括运算放大器A₂、电容Cc和电阻R₃、R_f，高通滤波电路包括电阻R_h和电容C_h；

每个罗氏线圈的输出端均连接一个改进的低通滤波电路，每个改进的低通滤波电路的电容C、电感L和电阻R₂形成串联支路，每个串联支路与各自的罗氏线圈的阻尼电阻并联，两个串联支路的一端均接地，每个改进的低通滤波电路的电阻R₁的一端与各自的罗氏线圈的阻尼电阻连接，其中一个改进的低通滤波电路的电阻R₁另一端与对应的串联支路另一端连接后再经过一个电阻R₄与运算放大器A₁的同相输入端连接，另一个改进的低通滤波电路的电阻R₁的另一端与对应的串联支路另一端连接后再经过另一个电阻R₄与运算放大器A₁的反相输入端连接；运算放大器A₁的同相输入端和输出端之间连接一个电阻R₅，另一个电阻R₅的一端与运算放大器A₁的反相输入端连接，另一端接地；运算放大器A₁的输出端与运算放大器A₂的同相输入端连接，运算放大器A₂的反相输入端与电阻R₃的一端连接，电阻R₃的另一端接地；电容Cc和电阻R_f形成并联支路，并联支路的一端与电阻R₃连接，另一端与运算放大器A₂的输出端连接，运算放大器A₂的输出端同时与电容C_h的一端连接，电容C_h的另一端与电阻R_h的一端连接，电阻R_h的另一端接地。