电流感测装置的制作方法

本发明涉及一种电流感测装置和制造电流感测装置的方法。

背景技术：

1、在过去的几十年中，包括一个或多个线圈元件的电流感测装置受到了越来越多的关注。线圈元件包括线圈架/绕线芯和缠绕在线圈架/绕线芯的非磁性且非导电的绕线体上的缠绕部段，其中缠绕部段由围绕绕线体的中心轴线缠绕的一段导线形成。电流感测装置可以仅具有一个线圈元件，然而电流感测装置可以具有多个线圈元件。在这种具有多个线圈元件的电流感测装置中，常见的形式是罗氏(rogowski)线圈构型，其中线圈元件被布置成围绕为导体预留的开口形成一个近似闭合的路径，并且被电连接以对它们的信号求和并提供装置的测量电压，该测量电压指示导体中的电流。

2、us9664711b2描述了将线圈架元件放置到塑料载体的腔或槽中，并使用对准柱来促进线圈架元件在封装头内单独放置的过程。然而，这种方法并不能提供在基板上精确且经济地定位线圈架元件的解决方案，并且也没有考虑到在像pcb这样的简单基板上进行此类定位。

3、还已知可以使用基本部件放置概念将线圈元件安装在pcb上，但这并未针对高精度定位进行优化。ep0209415b1描述了在pcb上安装多个线圈元件，其中线圈元件的固定隐含地通过其电气连接销实现。在连接销和匹配的pcb孔之间需要很大的间隙，以降低在匹配期间引脚受力的风险，并确保连接到引脚的电连接或缠绕导线不会被切断或切割。然而，使用基本部件放置概念在pcb上放置线圈元件会导致定位精度有限。

4、在变压器或继电器等体积庞大的应用中，可以使用螺钉等紧固件将线圈牢固地固定在基板上，然而，该解决方案对于这里的装置来说不够精确和紧凑。

5、有必要解决这些问题。

技术实现思路

1、因此，具有改进的电流感测装置将是有利的。

2、本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中进一步的实施例包含在从属权利要求中。

3、在第一方面，提供了一种电流感测装置，包括：

4、-基板；和

5、-一个或多个线圈元件。

6、该基板包括从基板的第一表面至少部分穿过基板延伸的多个孔。在线圈元件安装到基板之前，多个孔中的每一个都具有圆形横截面。该线圈元件包括：

7、-绕线体；

8、-位于绕线体两端的两个凸缘；

9、-一段导线/金属丝；和

10、-两个定位销。

11、该绕线体具有围绕该绕线体的轴线的外表面，并且该一段导线的至少一部分关于该绕线体的该轴线在大致圆周方向上围绕该绕线体的该外表面缠绕多次。

12、当该线圈元件安装到该基板的第一表面时：

13、-两个定位销中的第一定位销接合在两个凸缘中的第一凸缘的至少一个定位腔中，并且两个定位销中的第一定位销的端部位于多个孔中的第一孔中，两个定位销中的第二定位销接合在两个凸缘中的第二凸缘的至少一个定位腔中，并且第二定位销的端部位于多个孔的第二孔中；和

14、-包括位于第一孔中的端部的第一定位销的第一部段相对于第一定位销的第二部段弯曲，使得第一定位销的第一部段和第二部段之间存在一钝角；和

15、-包括位于第二孔中的端部的第二定位销的第一部段相对于第二定位销的第二部段弯曲，使得第二定位销的第一部段和第二部段之间存在一钝角。

16、在一个示例中，第一定位销的第一部段和第二部段之间的钝角在朝向第二定位销的方向上。

17、在一个示例中，第二定位销的第一部段和第二部段之间的钝角在朝向第一定位销的方向上。

18、在一个示例中，作为第一定位销已定位在基板中的多个孔中的第一孔中的结果，第一定位销的第一部段和第二部段之间的角度增大，从而在第一定位销的第一部段和第二部段之间形成钝角。

19、在一个示例中，作为第二定位销已定位在基板中的多个孔中的第二孔中的结果，第二定位销的第一部段和第二部段之间的角度增大，从而在第二定位销的第一部分和第二部分之间形成钝角。

20、在一个示例中，第一定位销的第一部段和第二部段之间的角度由于第一定位销已定位在基板中的多个孔中的第一孔中而增大，从而在第一定位销的第一部段和第二部段之间形成钝角，或者第一定位销的直部段由于第一定位销已定位在基板中的多个孔中的第一孔中而弯曲，从而在第一定位销的第一部段和第二部段之间形成钝角。

21、在一个示例中，第二定位销的第一部段和第二部段之间的角度由于第二定位销已定位在基板中的多个孔中的第二孔中而增大，从而在第二定位销的第一部段和第二部段之间形成钝角，或者第二定位销的直部段由于第二定位销已定位在基板中的多个孔中的第二孔中而弯曲，从而在第二定位销的第一部段和第二部段之间形成钝角。

22、在一个示例中，每个凸缘中的至少一个定位腔包括第一定位部分和第二定位部分。当线圈元件安装到基板的第一表面时，第一定位部分是邻近基板的凸缘的一部分，第二定位部分是比第一定位部分更远离基板的凸缘的一部分。至少一个定位腔是穿过每个凸缘的至少一个孔或每个凸缘中的至少一个沟槽。

23、在一个示例中，当线圈元件安装到基板的第一表面并且两个定位销中的第一定位销的端部位于基板的多个孔中的第一孔中时，第一定位销的第二部段的至少一部分与第一凸缘的第一定位部分和第二定位部分接合。

24、在一个示例中，当线圈元件安装到基板的第一表面并且两个定位销中的第二定位销的端部位于基板的多个孔中的第二孔中时，第二定位销的第二部段的至少一部分与第二凸缘的第一定位部分和第二定位部分接合。

25、在一个示例中，当线圈元件安装到基板的第一表面并且两个定位销中的第一定位销的端部位于基板的多个孔中的第一孔中时，第一定位销的第二部段垂直于基板的第一表面。

26、在一个示例中，当线圈元件安装到基板的第一表面并且两个定位销中的第二定位销的端部位于基板的多个孔中的第二孔中时，第二定位销的第二部段垂直于基板的第一表面。

27、在一个示例中，每个凸缘在凸缘一侧的相对端包括两个支承边缘，并且当线圈元件安装到基板的第一表面时，每个凸缘的两个支承边缘与基板的第一表面接触。

28、在一个示例中，每个凸缘包括与凸缘的定位腔的一端相邻的凹部或释放空腔/孔，并且当线圈元件安装到基板的第一表面时，凹部或释放孔位于与基板的第一表面相邻的位置。

29、在一个示例中，两个锁定销包括至少一个锁定锚，该锁定锚被构造成阻止两个凸缘垂直移动远离基板的第一表面。

30、在一个示例中，第一定位销包括锁定锚，并且当线圈元件安装到基板的第一表面并且两个定位销中的第一定位销的端部位于基板的多个孔中的第一孔中时，锁定锚的一部分位于第一凸缘的背离基板的第一表面的表面附近。

31、在一个示例中，第二定位销包括锁定锚，并且当线圈元件安装到基板的第一表面并且两个定位销中的第二定位销的端部位于基板的多个孔中的第二孔中时，锁定锚的一部分位于第二凸缘的背离基板的第一表面的表面附近。

32、在一个示例中，锁定锚由连接第一定位销和第二定位销的桥接部件形成。当线圈元件安装到基板的第一表面上并且定位销的端部位于基板的它们各自的孔中时，桥接部件的一部分位于第一凸缘的背离基板的第一表面的表面附近，并且桥接部件的一部分位于第二凸缘的背离基板的第一表面的表面附近。

33、在一个示例中，电流感测装置包括第二基板。第二基板包括从第二基板的第一表面至少部分穿过第二基板延伸的多个孔。在线圈元件安装到第二基板之前，多个孔中的每一个都具有圆形横截面。当线圈元件安装到第二基板的第一表面时：

34、-两个定位销中的第一定位销的第二端部部分位于第二基板中的多个孔中的第一孔中；

35、-两个定位销中的第二定位销的第二端部部分位于第二基板中的多个孔中的第二孔中；

36、-包括位于第二基板的第一孔中的第二端部部分的第一定位销的第三部段相对于第一定位销的第二部段弯曲，使得第一定位销的第三部段和第二部段之间的钝角在第二定位销的方向上；和

37、-包括位于第二基板的第二孔中的端部部分的第二定位销的第三部段相对于第二定位销的第二部段弯曲，使得第二定位销的第三部段和第二部段之间的钝角在第一定位销的方向上。

38、在一个示例中，在定位销被定位到基板中的孔中之前，该线圈元件被构造成使得两个定位销能够在它们各自的至少一个定位腔内沿着垂直于该绕线体的轴线的方向移动。

39、在一个示例中，该电流感测装置包括安装在基板上的多个线圈元件。

40、在第二方面，提供了一种制造电流感测装置的方法，包括将一个或多个线圈元件安装到基板上，以提供上述第一方面的电流感测装置。

41、参考下文描述的实施例，上述方面和示例将变得显而易见并得到阐述。