PCB平面螺旋线圈电流互感器的互感系数计算方法

专利类型：发明专利 

语 言：中文 

申 请 号：CN201510724049.6 

申 请 日：20151030 

发 明 人：汪金刚孟维李蕴豆付峥争班寿朋 

申 请 人：重庆大学 

申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号 

公 开 日：20180629 

公 开 号：CN105335613B 

代 理 人：谢殿武 

代理机构：北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司 11129 

摘　　要：本发明提供的一种PCB平面螺旋线圈电流互感器的互感系数计算方法，将一次导体周围空间划分为若干个四面体单元，并获取任一四面体单元的四个顶点的磁场强度，而且将任一组PCB平面螺旋线圈的每一匝线圈围成的面积作为有效面积a，并根据磁场强度Hε计算同一组PCB平面螺旋线圈的磁通量之和；能够有效避免不规则的平面螺旋线圈以及一次导体自身的外径以及一次导体与平面螺旋线圈之间的距离对互感系数造成的影响，大大提高计算精度，减小计算工作量。 

主 权 项：1.一种PCB平面螺旋线圈电流互感器的互感系数计算方法，其特征在于：包括如下步骤：S1.将一次导体周围空间划分为若干个四面体单元，并获取任一四面体单元的四个顶点的磁场强度；S2.由四面体单元的四个顶点的磁场强度获取一次导体周围空间的任意点的磁场强度其中，为插值基函数，H_i为分别四面体的各顶点且分别I、J、K和L；S3.将任一组PCB平面螺旋线圈的每一匝线圈围成的面积作为有效面积a，并根据磁场强度Hε计算同一组PCB平面螺旋线圈的磁通量之和；S4.根据每一组PCB平面螺旋线圈的磁通量之和计算整个PCB平面螺旋线圈互感器的总输出磁通量φout；S5.由公式求出PCB平面螺旋线圈的互感系数M，其中，i_p为一次导体的电流；步骤S2中，根据如下步骤计算一次导体周围空间任意一点的磁场强度以及插值基函数：S21.构建三维坐标系；S22.建立四面体单元的四个顶点与磁场强度的方程组：其中,H_I、H_J、H_K和H_L分别为四面体单元的四个顶点的磁场强度，(x_m，y_m，z_m)为四面体单元的四个顶点坐标，m分别取为I、J、K和L；S23.分别求解出四个顶点与磁场强度方程中的系数：其中，S24.将方程组的各系数代入方程组中整理得任意点的磁场强度：其中即为插值基函数，x、y和z为任意一点的坐标。 

关 键 词：平面螺旋线圈;互感系数;一次导体;电流互感器;四面体单元;磁场;有效面积;周围空间;不规则;磁通量;减小;工作量 

法律状态： 

IPC专利分类号：G06F17/50(2006.01)I