摘要:针对目前高压电池管理系统应用领域下磁通门电流传感器存在的电路结构复杂、测量范围有限、功耗高,以及量程扩展与功耗控制间难以兼顾等问题,基于开环原理,提出了一种新型全桥式自激磁通门大电流传感器设计方案。将桥式自激结构和施密特触发机制相结合,有效消除了传统方案中的死区限制,降低了电路的复杂度。深入分析该全桥激励电路的工作机理,通过理论推导建立了平均激励电流、激励电压占空比与被测电流间的精确数学模型,为全桥式激励电路的电流检测提供了理论依据。在此基础上,明确了影响传感器量程、功耗的关键参数。仿真结果表明,所设计的电流传感器在实现宽量程的同时能有效控制功耗,并具有良好的稳定性和线性度,在不同测量范围内,其理论非线性误差均低于0.06%。最后进行实验对比测试,结果表明,所设计的传感器能够实现高达±1 500 A的宽范围电流测量。在功耗测试时,满量程范围内的最大功耗仅为5.4 W,有效解决了大电流检测场景下量程扩展和功耗控制之间的矛盾,实现了二者间的协同优化。与现有同类型主流商用传感器及传统激励方案相比,所提出的设计方案在量程、功耗及线性度等方面均展现出显著优势。本研究为高压电池管理系统下大电流检测提供了一种有效的解决方案,具有较高的实用价值。