本申請主張于2014年5月6日提交的美國臨時專利申請US61/988970的優(yōu)先權(quán)，該申請通過援引其整體合并于本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及傳感器領(lǐng)域，更具體而言涉及用于電源應(yīng)用的傳感器領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在很多應(yīng)用中，希望監(jiān)控流經(jīng)一導體的電流。盡管老的系統(tǒng)通常使用尺寸過大的導體來管理潛在的電流尖峰(spike)，但是為了能夠提高效率以及降低重量和成本，更希望使用一具有降低安全系數(shù)(safety factor)的電源操控系統(tǒng)。為了有助防止(protect against)可能引起過熱的電流尖峰，電流傳感器可設(shè)置成提供能用于觸發(fā)合適控制的一反饋機構(gòu)。已知的電流傳感器的實例示出在圖1至圖3中。如可認識到的，傳感器包括收容一傳感器(其可為霍爾效應(yīng)傳感器或其它已知的電流傳感器)的一塑料本體，且傳感器圍繞導體(通常為被絕緣的導體)安裝，如圖4和圖5所示。傳感器包括電線，電線從傳感器的本體延伸，且電線將信號傳遞至一控制系統(tǒng)。盡管所示出的系統(tǒng)是有效的，但是現(xiàn)有的傳感器往往占用相當大的空間，且有一個問題是傳感器可能被不經(jīng)意地磨損掉保護絕緣皮，這可能會使導體露出，由于電壓和電流負荷，這將被視為是非常危險的。盡管縮小電流傳感器的尺寸會有所幫助，然而希望提供優(yōu)良的飽和電阻(saturation resistance)以及硅鋼(作為集中器(concentrator)的金屬)的機械特性卻使得難于提供一改善的方案。但是，某些人群會賞識在傳感器上的進一步改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

公開了一種模塊，其包括集成于所述模塊的一傳感器。所述的設(shè)計能用于采用已知類型的傳感器來提供電流感測，同時顯著減少所述傳感器所需要的封裝空間。在一實施例中，一基座設(shè)置成包括一電源導管。所述電源導管包括一開孔且可設(shè)置為用作一墊片或一端子。一傳感器由所述基座支撐且設(shè)置成與所述電源導管相鄰地定位在一場集中器的一劈口(split)之間，并用于感測流經(jīng)所述電源導管的電流。

附圖說明

本申請通過舉例示出于但不限于附圖，在附圖中類似的附圖標記表示類似的部件，且在附圖中：

圖1示出一現(xiàn)有技術(shù)的傳感器的一實施例。

圖2示出一現(xiàn)有技術(shù)的傳感器的一實施例。

圖3示出一現(xiàn)有技術(shù)的傳感器的一實施例。

圖4示出一現(xiàn)有技術(shù)的傳感器的一實施例處于一安裝狀態(tài)。

圖5示出一現(xiàn)有技術(shù)的傳感器的一實施例處于一未安裝狀態(tài)以及已安裝狀態(tài)。

圖6示出具有一集成的傳感器的模塊的一實施例。

圖7示出圖6所示的實施例的一部分分解圖。

圖8示出具有一集成的傳感器的模塊的一實施例的一立體圖。

圖9示出具有一集成的傳感器的模塊的另一實施例的一立體圖。

圖10示出圖9所示的實施例的另一立體圖。

圖11示出圖9所示的實施例一部分分解立體圖。

圖12示出圖11所示的實施例的另一立體圖。

圖13示出圖9所示的模塊的一部分的一立體圖。

圖14示出圖13所示的實施例的一部分分解立體圖。

具體實施方式

下面具體的說明描述多個示范性實施例且不意欲限制到明確公開的組合。因此，除非另有說明，本文所公開的各種特征可以組合在一起而形成出于簡明目的而未示出的多個另外組合。

圖6至圖8示出系統(tǒng)的一實施例的特征，所述系統(tǒng)能設(shè)置為測量和/或感測流經(jīng)一導體的電流，以一理想的方式提供反饋。一系統(tǒng)10包括一基體15，基體15包括一個或更多電源端口(power port)25(其可為通常用于IGBT的形式)。一模塊20設(shè)于一導體40與基體15的電源端口25之間。一螺栓27可安裝在電源端口25上，且一螺母33用于將一平頭件41壓在模塊20上。

如可認識到的，模塊20包括一場集中器52(field concentrator)，場集中器52具有一缺口(gap)54，缺口54的尺寸設(shè)置為提供所需要的流量(flux)。場集中器52由非晶態(tài)(amorphous)合金形成，且具有所需形狀的一橫截面并包括相反的兩面56a、56b。一電源導管(power conduit)60設(shè)于場集中器52內(nèi)并延伸通過相反的兩面56a、56b，且電源導管60與所述場集中器電絕緣。一感測單元包括連接于導體58的一傳感器57，且傳感器57可粘接就位于缺口54中。在實際中，電源導管60包括一內(nèi)表面62，內(nèi)表面62限定延伸穿出集中器52的相反兩面的一通道64，從而流經(jīng)電源導管60(直接和/或通過所述通道)的電流在所述集中器內(nèi)形成一由傳感器57感測的流量。通道64提供放置所述螺栓的空間，且所述電源導管在電源端口25與導體40/平頭件41之間提供了一低阻抗的電氣路徑(電源導管60可為銅合金)。

圖9至圖14示出一模塊120的一實施例的多個特征。模塊120包括具有一開孔145的一基座140，且一電源導管160定位于開孔145中并延伸穿過集中器152的中心開口153(中心開口153穿過集中器152的相反兩面156a、156b)?；?40有助提供集中器152與電源導管160之間的電絕緣。為了有助提供電絕緣，基座140包括在電源導管160和集中器152之間延伸的一內(nèi)壁144。所述基座可包括凸耳149，凸耳149可用于有助將基座140固定在所需要的位置。

電源導管160成型有對接圓筒形端子的多個接觸部，且包括一夾持部162，夾持部162具有一開孔163，開孔163將有助使得通過一緊固件將電源導管160固定于一電源端口(未示出)。然而，如可認識到的，電源導管160可設(shè)置為與不同形狀的端子對接，且因此所示出的設(shè)計不意欲作為限制，除非另有說明。

基座140包括：一第一部分142(其包括內(nèi)壁144)；以及一第二部分143，具有支撐集中器152的一基部(base)148，且第二部分143包括一傳感器支撐部146。傳感器支撐部146支撐一感測單元170，感測單元170包括多個導體172以及一傳感器174，傳感器174將定位在集中器152的一缺口155內(nèi)。傳感器是熟知的，且各種制造提供可為霍爾效應(yīng)傳感器的形式也可為其它傳感器類型的合適的傳感器，因此在此無需對傳感器進一步說明。

在工作時，電源導管160提供穿過基座140的一低阻抗路徑，基座140允許一感測單元(其可基于霍爾效應(yīng)傳感器或其它合適的感測技術(shù))來感測流經(jīng)所述電源導管的電流的量，而不占用大量的空間。因此，所示出的實施例允許以這樣一種方式感測電源，即能將傳感器靠近使用或提供電源的設(shè)備設(shè)置(這從控制的觀點看是有益的)。另外，如果需要，所述感測單元也可用于感測溫升(取決于所采用的感測芯片的類型)。

本文給出的申請以其優(yōu)選實施例及示范性實施例說明了各個特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本申請后將能作出處于隨附權(quán)利要求的范圍和精神內(nèi)的許多其它的實施例、修改以及變形。