CN103765230A - 电流检测电路模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够在完成品的组装之前补正电流检测灵敏度并且能够实现较高的耐机械冲击性的电流检测电路模块。电流检测电路模块(11)具备：安装了对功率模块(5)进行控制的控制用IC(7)的控制电路基板(9)；包围从上述功率模块(5)延伸的母线(15)，且在一部分具有间隙(27)的磁芯(21)；配置于上述间隙(27)之中的磁检测元件(40)；以及按照上述磁检测元件(40)的输出来向上述控制用IC(7)输出在上述母线(15)中流动的电流值的检测信号的检测电路(44)；在上述控制电路基板(9)上安装上述检测电路(44)，在上述控制电路基板(9)中具备由与基板面垂直地配置上述母线(15)的切口所形成的连通部(29)，在上述控制电路基板(9)上安装上述磁芯使之包围穿过上述连通部(29)的母线(15)，在上述控制电路基板(9)上安装上述磁检测元件(40)使之位于该磁芯(21)的间隙(27)之中。

Description

电流检测电路模块

技术领域

本发明涉及对电流导线中流动的电流进行检测的电流检测电路模块。

背景技术

在电动车辆中，搭载有用于控制驱动电机、或发电机(generator)的三相逆变器电路模块。另外，在以下的说明中，在没有必要特别对驱动电机以及发电机进行区别的情况下，将它们称为三相旋转电机。

一般，如图13所示，在三相逆变器电路模块80中，具备：作为驱动三相旋转电机81的功率模块的三相逆变器电路82；使从主电池83向三相逆变器电路82提供的电压稳定化的平滑电容器84；控制上述三相逆变器电路82的三相逆变器控制电路部85；以及检测在三相旋转电机中流动的电流并输出至三相逆变器控制电路部85的电流检测电路模块86。

三相逆变器电路82是例如对主电池83按照三相份并联地连接将例如IGBT等的开关元件87串联连接而成的上下臂，通过从开关元件87的串联连接点开始延伸的母线88来输出交流电力的电路。在三相旋转电机81中按照U相、V相、W相的每相来设置相端子(未图示)，对各相端子连接作为从三相逆变器电路82延伸的电流导线的母线88，向三相旋转电机81提供交流电力。

电流检测电路模块86将作为电流传感器的磁检测元件93(参照图14(A)、图14(B))和各种电路模块化而成，按照三相旋转电机的U相、V相、W相的每相来设置，检测各相的电流并输出至三相逆变器控制电路部85。

三相逆变器控制电路部85具备：根据各相的电流值、由角速度检测传感器(未图示)检测的角度和角速度等来产生用于驱动三相旋转电机81的PWM信号的控制电路90；以及按照该PWM信号来驱动三相逆变器电路82的功率模块驱动电路91。

此外，一般，如图14(A)所示，电流检测电路模块86具备：包围母线88，且一部分具有间隙97的环状的磁芯92；检测间隙内的磁通量密度的磁检测元件93；调整该磁检测元件的电输出的差动放大器94；向磁检测元件93提供驱动电流的恒定电流源95；以及对该恒定电流源95、以及差动放大器94这两者、或者任一者进行用于电流检测灵敏度补正的补正的补正电路96。进一步地，也已知如下这样的电流检测电路模块186，如图14(B)所示，对差动放大器94的输出进行反馈，在安装于磁芯92的补正线圈中流过电流，由此对线性(linearity)和磁滞进行补正。

对磁检测元件93，具体来说，广泛使用对包括霍尔元件或磁阻(MR)元件(包括GMR、TMR等)、以及信号放大器(放大器)等在内的IC进行单封装(one package)化而成的元件。

但是，以往以来，在三相逆变器电路模块80中，为了削减电流检测电路模块86和三相逆变器控制电路部85的连接部分的部件安装数目，以及为了提高抗噪性，提出有各种将电流检测电路模块86与三相逆变器控制电路部85一体化的构造(例如，参照专利文献1～3)。

在专利文献1中，公开了以下构造：在安装了三相逆变器控制电路部85的控制电路90的基板(未图示)上安装磁芯92或磁检测元件93、差动放大器94，并在该基板上平行地使母线延伸。

此外，在专利文献2中，公开了以下构造：在安装了控制电路的基板上安装磁检测元件93和差动放大器94，并且将磁芯分为设置于基板的基板侧磁芯和设置于母线的母线侧磁芯，将这些设置于基板的基板侧磁芯和设置于母线的母线侧磁芯相邻配置。

在专利文献3中，公开了以下构造：在安装了控制电路的基板上安装磁检测元件93和差动放大器94，并且使用固定夹具将磁芯固定在基板上，在该磁芯中通过母线。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP专利第3734122号公报

专利文献2：JP特开2005-300170号公报

专利文献3：JP特开2007-147565号公报

发明要解决的课题

但是，在上述专利文献1、以及专利文献2的构造中，在对磁检测元件的电流检测灵敏度进行补正的情况下，磁芯和磁检测元件为不同的构成，由于直至组装都不能进行电流检测本身，所以不能进行补正。由此，组装三相逆变器电路模块80的模块之后开始进行电流检测灵敏度的补正，但是如果这样，则电流检测灵敏度的补正不充分的情况较多，并且存在在组装的最终阶段产生了不合适的情况下中途损失增大这样的问题。

相对于此，根据专利文献3的构造，由于是在安装了控制电路的基板之外由固定夹具来固定磁芯的构造，所以通过使电流检测灵敏度的补正用的导体穿过磁芯，不使母线穿过磁芯就能够在基板单体中进行电流检测灵敏度的补正。

但是，由于在基板之外设置磁芯，所以成为抗机械冲击弱的构造。特别地，由于在电动车辆中，驱动造成的冲击较大，所以希望加强驱动时的耐机械冲击性，因此存在不能在电动车辆中使用这样的问题。

这样，在将安装了控制电路的基板和电流检测电路模块86进行一体化的现有构造中，由于具有上述问题，所以为了实现最佳值制造和降低中途损失，现状仍然是将基板和电流检测电路模块86分体制造。

发明内容

本发明鉴于上述事项而形成，其目的在于，提供一种能够在完成品的组装前进行电流检测灵敏度的补正，并且能够实现较高的耐机械冲击性的电流检测电路模块。

用于解决课题的手段

在本说明书中，包含2011年8月31日申请的日本国专利申请／特愿2011-188301的全部内容。

为了达成上述目的，本发明是一种电流检测电路模块，具备：安装了对功率模块进行控制的控制电路的控制电路基板；包围从上述功率模块延伸的电流导线，在一部分具有间隙的磁芯；配置于上述间隙之中的磁检测元件；以及按照上述磁检测元件的输出来向上述控制电路输出在上述电流导线中流动的电流值的检测信号的检测电路；在上述控制电路基板上安装上述检测电路，该电流检测电路模块的特征在于，在上述控制电路基板中具备由与基板面垂直地配置上述电流导线的切口或者贯通孔决定的连通部，在上述控制电路基板设置上述磁芯使之包围穿过上述连通部的电流导线，在上述控制电路基板设置上述磁检测元件使之位于该磁芯的间隙之中。

根据本发明，构成为，在安装了控制电路以及检测电路的控制电路基板上一起安装磁芯以及磁检测元件，并且，在该控制电路基板中设置使检测对象的电流导线穿过的连通部，所以取代功率模块的电流导线，使流动灵敏度补正用的电流的导体穿过连通部，由此即使不组装该功率模块，仅仅由控制电路基板也能够对磁检测元件的灵敏度进行补正。由此，能够进行出厂检测工序的简化，能够抑制中途损失，并且对柔性生产有贡献。

进一步地，通过在控制电路基板安装磁芯，能提高耐机械冲击性。

此外，本发明的特征在于，在上述电流检测电路模块中，配置上述磁芯使之控制在上述控制电路基板的面内。

根据本发明，由于将磁芯控制在控制电路基板的面内，所以磁芯和控制电路基板的接触面积为最大，将耐机械冲击性提高至最大限度。

此外，本发明的特征在于，在上述电流检测电路模块中，相对于从上述功率模块延伸的多根电流导线的每一根，具有上述磁芯以及上述磁检测元件，在上述控制电路基板安装补正电路，该补正电路对上述磁检测元件各自的输出进行补正并输出至上述检测电路、或者对上述检测电路输出的各磁检测元件的检测信号各自进行补正并输出。

根据本发明，由于对多个磁检测元件各自进行补正的补正电路集成为1个，所以能够大幅削减部件安装数目。

此外，本发明的特征在于，在上述电流检测电路模块中，在控制电路基板的面上配置上述磁芯。

根据本发明，能够效率良好地使用控制电路基板的两面，并且控制电路的安装面的配置(layout)的自由度得到提高。

此外，本发明的特征在于，在上述电流检测电路模块中，设置上述磁芯使之贯通上述控制电路基板的表面和背面。

根据本发明，能够抑制磁芯从控制电路基板的面突出的幅度，并且通过磁芯能提高控制电路基板的刚性。

此外，本发明的特征在于，在上述电流检测电路模块中，将上述磁芯分割为俯视下大致コ字形状的第一磁芯、以及第二磁芯，上下夹着上述控制电路基板地配置上述第一磁芯以及第二磁芯，使得第一磁芯以及第二磁芯的开放端部在俯视下重合，在该第一磁芯以及第二磁芯的开放端部之间设置上述磁检测元件。

根据本发明，能够效率良好地使用控制电路基板的两面，并且控制电路的安装面的配置的自由度得到提高。

此外，本发明的特征在于，在上述电流检测电路模块中，使上述磁芯在控制电路基板上电接地。

根据本发明，能够削减处于磁芯和控制电路基板之间的电容、以及磁芯和磁检测元件之间的电容，并且能够减少因施加于电流导线的电压而引起的静电感应噪声的影响。

此外，本发明的特征在于，在上述电流检测电路模块中，上述补正电路具备：将上述磁检测元件各自的输出放大后输出至上述检测电路的放大器；能够对用于按照每个上述磁检测元件来调整上述放大器的增益的电阻值进行数字设定的可变电阻器；能够对用于调整上述磁检测元件各自的输出的偏置的直流电压进行数字设定的直流电压可变电源；以及对上述可变电阻器以及上述直流电压可变电源，按照每个上述磁检测元件来设定上述增益以及上述偏置的调整值的控制单元。

根据本发明，由于能够进行数字式补正，所以与例如使用微调电阻等使电阻值可变来进行补正的模拟式的补正相比，较为正确、并且可重新设定。此外，能够将这些放大器、可变电阻器、直流电压可变电源、以及控制单元构成为单片设备，通过集成为1个电路，能够进行数字方式的补正并且能够实现部件安装数目和成本的削减。

另外，上述放大器的增益，可以通过改变在磁检测元件中流动的电流值进行补正等，也可以通过其他的方法来进行补正，能够将按照磁检测元件的灵敏度来补正放大器的增益的补正电路作为单片设备来构成，并集成为1个电路。

此外，本发明的特征在于，在上述电流检测电路模块中，在上述控制电路基板具备：向上述磁检测元件的每一个提供恒定电流的恒定电流源；以及将上述磁检测元件各自的输出输入，并分别放大后输出至上述补正电路的差动放大器。

根据本发明，由于对每个磁检测元件所需的恒定电流源以及各个差动放大器进行集成，所以能够削减部件安装数目和成本。

发明效果

根据本发明，在安装了控制电路以及检测电路的控制电路基板上，一起安装磁芯以及磁检测元件，并且在该控制电路基板中，设置使检测对象的电流导线穿过的连通部，所以取代功率模块的电流导线，通过使灵敏度补正用的电流流动的导体穿过连通部，即使不组装该功率模块也能够仅仅通过控制电路基板来对磁检测元件的灵敏度进行补正。由此，能够进行出厂检查工序的简化，能够抑制中途损失，并且对柔性生产有贡献。

进一步地，通过在控制电路基板安装磁芯，耐机械冲击性得到提高。

此外，在本发明中，通过配置上述磁芯使之控制在上述控制电路基板的面内，磁芯和控制电路基板的接触面积成为最大，耐机械冲击性被提高至最大限度。

此外，在本发明中，相对于从上述功率模块延伸的多根电流导线的每一根，具有上述磁芯以及上述磁检测元件，在上述控制电路基板安装补正电路，该补正电路对上述磁检测元件各自的输出进行补正并输出至上述检测电路、或者对上述检测电路输出的各磁检测元件的检测信号各自进行补正并输出，由此将对多个磁检测元件的每一个进行补正的补正电路集成为1个，能够大幅削减部件安装数目。

此外，在本发明中，通过在控制电路基板的面上配置上述磁芯，能够效率良好地使用控制电路基板的两面，并且控制电路的安装面的配置的自由度得到提高。

此外，在本发明中，设置上述磁芯使之贯通上述控制电路基板的表面和背面，由此能够抑制磁芯从控制电路基板的面突出的幅度，并且通过磁芯来提高控制电路基板的刚性。

此外，在本发明中，将上述磁芯分割为俯视下大致コ字形状的第一磁芯、以及第二磁芯，上下夹着上述控制电路基板地配置上述第一磁芯以及第二磁芯，使得第一磁芯以及第二磁芯的开放端部在俯视下重合，在该第一磁芯以及第二磁芯的开放端部之间设置上述磁检测元件，由此能够效率良好地使用控制电路基板的两面，并且控制电路的安装面的配置的自由度得到提高。

此外，在本发明中，通过使上述磁芯在控制电路基板上电接地，能够削减处于磁芯和控制电路基板之间的电容、以及磁芯和磁检测元件之间的电容，并且能够减少因施加在电流导线上的电压而引起的静电感应噪声的影响。

附图说明

图1是示意性表示本发明的实施方式所涉及的三相逆变器电路模块的构造的图。

图2是对图1中的电流检测电路模块的附近进行放大而示出的图，(A)是侧视图，(B)是俯视图。

图3是表示电流检测灵敏度补正时的电流检测电路模块的构成的图。

图4是表示磁检测元件以及电流传感器用电路的构成的电路图。

图5是表示补正电路的构成的电路图。

图6是表示向控制电路基板安装磁芯的安装方式的变形例的图。

图7是表示向控制电路基板安装磁芯的安装方式的变形例的图。

图8是表示向控制电路基板安装磁芯的安装方式的变形例的图。

图9是表示向控制电路基板安装磁芯的安装方式的变形例的图。

图10是表示控制电路基板的连通部的变形例的图。

图11是表示向控制电路基板安装磁检测元件的安装方式的变形例的图。

图12是表示电流检测电路模块的变形例的电路图。

图13是表示现有的三相逆变器电路模块的一例的图。

图14是表示现有的电流检测电路模块的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是示意性表示本实施方式涉及的三相逆变器电路模块1的构造的图。

三相逆变器电路模块1搭载于电动汽车等电动车辆中，控制驱动电机或发电机(以下，将它们称为“三相旋转电机”，赋予符号3)，如图1所示，具备：功率模块5、控制用IC7、安装了该控制用IC7的控制电路基板9；与控制用IC7一起安装在该控制电路基板9上的电流检测电路模块11。

功率模块5将例如构成三相逆变器电路所具备的U相、V相、以及W相的每相的上下臂的一对开关元件(参照图13)模块化为封装，并按三相的各相进行设置。其中，功率模块5的构成不限于将上下臂的一对开关元件模块化为1个，也可以是按照上臂以及下臂的每个开关元件而模块化的构成、或者将U相、V相、以及W相的所有上下臂的开关元件模块化为1个的构成。

控制用IC7是对各功率模块5进行控制的电路，是将构成前述图13所说明的现有的三相逆变器控制电路部85的IC单片化后得到的，安装在控制电路基板9上。

控制电路基板9是印刷了各种布线的印刷基板，配置于覆盖水平地配置的各功率模块5之上的位置处。功率模块控制端子13从各功率模块5向上方垂直延伸而贯通控制电路基板9，并与形成于该控制电路基板9上的布线连接，由此，将控制用IC7和功率模块5电连接。

在各功率模块5的上表面接合母线15。母线15通过在能够连接功率模块5等各种机器的端子台16A上垂直地立设导体部16B来形成。即，将功率模块5安装在母线15的端子台16A上后，母线15的导体部16B向上方垂直延伸，该导体部16B的上端部17与三相旋转电机3的相端子(未图示)连接。另外，母线15可以与功率模块5一体构成，并且也可以在母线15的上端部17设置端子台。

电流检测电路模块11按照每个母线15来设置，是检测流过母线15的电流并输出至控制用IC7的装置，控制用IC7根据各相的电流值、和由角速度检测传感器(未图示)检测的角度和角速度等来产生用于驱动三相旋转电机3的PWM信号，根据该PWM信号来驱动各功率模块5。

图2是表示放大图1中的电流检测电路模块11的附近的图，图2(A)是侧面图，图2(B)是俯视图。

如图1以及图2所示，电流检测电路模块11具备：磁芯21、磁检测元件40、以及由各磁检测元件40共用的电流传感器用电路25(图2中未图示)。

磁芯21包围母线15，是形成一部分具有间隙27的大致环状体的构件，在间隙27中产生与流过母线15的电流相应的密度的磁通量。在本实施方式的磁芯21中，边的一部分是作为间隙27而开放的剖面矩形框装(即口字状)，使用具有规定的高度的形状的构件，将这样的磁芯21安装在控制电路基板9的安装面9A(参照图2(B))上。

更详细来说，如图2(B)所示，在控制电路基板9的安装面9A中，设置使垂直向上地延伸的母线15穿过内外的连通部29。该连通部29通过切去控制电路基板9的缘部31的一部分而形成，磁芯21按照包围穿过该连通部29的母线15的方式而安装在控制电路基板9上。

另外，也可以取代将控制电路基板9的缘部31切割来形成连通部29，而在控制电路基板9的面内，形成插入母线15的开口来设置连通部29。

在将磁芯21安装在控制电路基板9上时，在由树脂材料覆盖磁芯21之后，按照使大致环状的磁芯21的内周面21A垂直于控制电路基板9的安装面9A的方式来进行固定。关于向控制电路基板9固定磁芯21的固定手法，例如，能够使用螺丝固定、使用粘着剂的粘着、使用弹簧等的按压机构将磁芯21按压固定在控制电路基板9上这样的方法。

此外，在控制电路基板9上安装磁芯21时，通过设置为将磁芯21在控制电路基板9上电接地的构成，能够削减磁芯21和控制电路基板9之间存在的电容、以及磁芯21和磁检测元件40之间的电容。由此，能够减少因施加于母线15(电流导线)的电压而引起的静电感应噪声的影响。作为将磁芯21在控制电路基板9上电接地的固定方法，有采用导电性粘着剂、弹簧、衬垫等的粘着、在控制电路基板9上进行直接焊接(软钎焊等)等。

磁芯21按照使间隙27位于控制电路基板9的安装面9A内的姿势来安装，并在该间隙27之中安装磁检测元件40。

磁检测元件40是霍尔元件、或者磁阻(MR)元件(包括GMR、TMR等)，在本实施方式中使用霍尔元件。此外，也可以取代霍尔元件，使用具备锁相放大器功能和偏置补正电路的霍尔IC。此外，如图2(A)所示，磁检测元件40具备：元件部32、从该元件部32的底部向下方垂直延伸的端子部33。

在控制电路基板9的安装面9A上，在间隙27之中的大致中央位置处形成将端子部33插入的插入孔(未图示)。通过在该插入孔中插入端子部33，元件部32在间隙27之中的大致中央位置处垂直地立设在控制电路基板9的安装面9A上，由元件部32稳定且正确地检测在间隙27中产生的磁通量，进行正确的电流测定。

电流传感器用电路25是基于与各相的母线15对应地设置的磁检测元件40中的每一个的输出，生成各母线15的电流值的检测信号，并分别输出至控制用IC7的电路，该电流传感器用电路25具备后述的补正电路43、以及检测电路44(均参照图4)。

在本实施方式中，如图1所示，对各磁检测元件40共同使用1个电流传感器用电路25，安装在控制电路基板9的安装面9A上，通过在安装面9A上印刷的布线来与控制用IC7连接。

另外，当然可以按照每个磁检测元件40来个别地设置电流传感器用电路25。

这样，在三相逆变器电路模块1中，在安装了控制用IC7的控制电路基板9上安装电流检测电路模块11，并且在控制电路基板9中设置使母线15穿过内外的连通部29，按照电流检测电路模块11所具备的磁芯21包围穿过连通部29的母线15的方式来进行安装，所以即使在模块组装前，也能够由控制电路基板9单体进行电流检测电路模块11的电流检测灵敏度的补正。

具体说明电流检测灵敏度补正的步骤，首先，将控制用IC7、以及电流检测电路模块11(上述磁芯21、磁检测元件40、以及电流传感器用电路25)安装在控制电路基板9上。之后，如图3所示，按照使母线15垂直于控制电路基板9的安装面9A地通过控制电路基板9的连通部29中的方式相对于磁芯21垂直地配置母线15，并且在母线15的端部连接基准电流源50。基准电流源50是输出基准的测试电流的电流源，通过使这样的电流流过母线15，在电流检测电路模块11的磁芯21的间隙27中产生与测试电流相应的磁通量，从磁检测元件40向电流传感器用电路25输出与该磁通量的密度相应的信号。

关于电流检测灵敏度补正，在测试电流流过母线15的状态下，对来自磁检测元件40的输出进行补正，由此来补正灵敏度，通过这样的补正而得到的各种参数的补正值记录在电流传感器用电路25的补正电路43中。另外，当然也可以将补正值存储在与控制电路基板9另外设置的存储元件中。

接着，详细说明上述的磁检测元件40、以及电流传感器用电路25。

图4是表示磁检测元件40、以及电流传感器用电路25的构成的电路图。

如图4所示，磁检测元件40与驱动该磁检测元件40的稳定化电源45、和放大磁检测元件40的输出的差动放大器42一起构成电流检测电路部23，此外，构成具备该电流检测电路部23和磁芯21并安装在控制电路基板9上的电流检测装置24(图1)。

稳定化电源45包括稳定化电压源、以及稳定化电流源中的任一个，并按照得到与磁通量密度对应的输出特性的直线性的方式来驱动作为霍尔元件的磁检测元件40。

另外，在图4中，Vref是例如规定电压(例如5V)的基准电压。此外，针对差动放大器42、以及稳定化电源45，在图1等其他的图中省略图示。

这里，在现有技术中，在各个电流检测电路部23之中，通常，包括用于补正磁检测元件40的灵敏度的元件。关于这样的灵敏度补正，一般是改变与差动放大器42的非反转输入连接的电阻元件(未图示)的电阻值，对于该电阻元件，广泛使用电阻值能够适当调整的微调电阻(trimmingresistor)等元件。

但是，在该构成中，需要补正各个电流检测电路部23的电阻元件，补正作业较为繁杂，并且微调电阻的灵敏度补正由于是通过物理加工等工序来改变电阻值进行补正的模拟方式的补正，所以在补正精度上存在界限，并且不能进行补正的重新设定。

因此，在本实施方式中，不是采用模拟方式进行补正，而是进行数字方式下的灵敏度补正。通过采用数字方式进行补正，与模拟方式的补正相比，能够得到以下这样的优点：即，补正值的写入不需要特别设备，能够进行任意次的补正值写入，并且，能够基于反馈控制进行向最佳点的追进(提供最佳点的补正值的确定)。

其中，在采用数字方式来实现灵敏度补正时，如果仅仅将电流检测电路部23的电阻元件置换为数字分压计等电阻值可变的数字设备，则需要用于存储补正值的非易失性存储器和数字控制电路等，电路规模变大，进而需要启动非易失性存储器和数字控制电路的电源和控制电路，所以产生导致部件数目增大以及成本增加这样的不利。

因此，在本实施方式中，如图4所示，构成为，不是在各电流检测电路部23中组装用于磁检测元件40的灵敏度补正的部件，而是将对各电流检测电路部23的磁检测元件40的灵敏度进行补正的集成化的补正电路43设置在各电流检测电路部23的后级。进一步地，该补正电路43，与基于电流检测电路部23的信号来生成并输出电流值的检测信号的检测电路44一起被集成化来构成为电流传感器用电路25，实现部件数目的大幅削减。

图5是表示采用数字方式对磁检测元件40的灵敏度进行补正的补正电路43的构成例的电路图。

本实施方式的补正电路43，作为针对从各电流检测电路部23输出的信号的补正，进行增益补正、以及偏置补正，如图5所示，具备放大器部60、数字控制部67、以及非易失性存储器68。

放大器部60按照各电流检测电路部23的每个输入而具备补正单元64，该补正单元64具有：放大电流检测电路部23的信号的放大器61；作为能够对用于调整该放大器61的增益的电阻值进行数字设定的可变电阻器的数字分压计62；以及能够对用于调整电流检测电路部23的信号的偏置的直流电压进行数字设定的直流电压可变电源63；放大器部60基于数字分压计62的电阻值来进行增益补正，或者基于直流电压可变电源63的电压来进行偏置补正。

非易失性存储器68，将各数字分压计62的电阻值、以及各电流电压可变电源63的电压值作为磁检测元件40的灵敏度的补正值进行存储。将这样的补正值通过在出厂检查工序时等进行的磁检测元件40的灵敏度补正作业而写入非易失性存储器68中。

数字控制部67其构成为例如包括微型计算机，将非易失性存储器68的补正值输出至数字分压计62、以及直流电压可变电源63，并作为数字分压计62的电阻值、以及直流电压可变电源63的直流电压来进行设定，由此来进行上述增益补正、以及偏置补正。

在补正电路43中，这些放大器部60、数字控制部67、以及非易失性存储器68这样的各设备构成为单片设备，在各电流检测电路部23的后级集成化为1个IC，进行数字方式的补正，同时还能实现部件安装数目和成本的削减。

进一步地，在本实施方式中，将该补正电路43与检测电路44一起集成，作为1个电流传感器用电路25来构成，所以部件安装数目和成本进一步削减。

此外，如前述图4所示，由于由分立部件来构成电流检测电路部23，并能够将采用数字方式来补正各磁检测元件40的灵敏度的补正电路43集成化为1个，所以与在各电流检测电路部23中包括用于磁检测元件40的灵敏度补正的元件来构成的情况相比，能够进行大幅的小型化和成本降低。

也可以构成为，在补正电路43中内置温度传感器，或者与外部温度检测元件连接，由此以温度传感器或外部温度检测元件检测的温度信息为基础，来进行温度补正。

此外，可以对补正电路43和检测电路44分别地进行集成，并且对于补正电路43，当然可以将非易失性存储器68与补正电路43分体设置。

如以上所说明的，根据本实施方式，将磁芯21、以及磁检测元件40一起安装在安装了包括控制用IC7、以及检测电路44在内的电流传感器用电路25的控制电路基板9上，并且，在该控制电路基板9中设置使作为检测对象的电流导线的母线15穿过的连通部29，所以通过取代功率模块5的母线15，使灵敏度补正用的电流流过的导体穿过连通部，由此即使不组装该功率模块5的情况下仅仅由控制电路基板9也能够对磁检测元件40的灵敏度进行补正。由此，能够进行出厂检查工序的简化，能够抑制中途损失，并且对柔性生产有贡献。

进一步地，通过将磁芯21安装在控制电路基板9上，相对于机械冲击的耐性得到提高。

特别，根据本实施方式，按照控制在控制电路基板9的安装面9A内的方式来配置磁芯21，由此磁芯21和控制电路基板9的接触面积成为最大，抗机械冲击性被提高至最大限度。

进一步地，通过将磁芯21在控制电路基板9上接地，能够削减磁芯21和控制电路基板9之间的电容、以及磁芯21和磁检测元件40之间电容。由此，能够减少因流过母线15的电流而引起的静电感应噪声的影响。

此外，根据本实施方式，相对于从功率模块5延伸的多个母线15的每一个，具有磁芯21、以及磁检测元件40，将对磁检测元件40的每一个的输出进行补正后输出至检测电路44的补正电路43安装在控制电路基板9上。由此，对多个磁检测元件40的每一个进行补正的电路被集成为1个补正电路43，能够大幅削减部件安装数目。

此外，根据本实施方式，补正电路43具备：将磁检测元件40的每一个的输出放大后输出至检测电路44的放大器61；作为能够对用于按照每个磁检测元件40来调整放大器61的增益的电阻值进行数字设定的可变电阻器的数字分压计62；能够对用于调整磁检测元件40的每一个的输出的偏置的直流电压进行数字设定的直流电压可变电源63；以及相对于数字分压计62、以及直流电压可变电源63，作为按每个磁检测元件40来设定增益、以及偏置的调整值的控制单元的数字控制部67。

由此，能够采用数字方式对各磁检测元件40的灵敏度进行补正，所以与例如使用微调电阻器等使电阻值可变来补正增益的模拟方式的补正相比，较为正确、并且可进行重新设定。此外，能够将这些放大器61、数字分压计62、直流电压可变电源63、以及数字控制部67构成为单片设备，通过集成为1个电路，能够进行数字方式的补正，并且能够实现部件安装数目和成本的削减。

进一步地，根据本实施方式，由于能够对数字部进行集成化，所以能够进行部件数目的削减和半导体自身的成本削减。

另外，上述实施方式只是例示本发明的一个方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围中任意进行变形以及应用。

例如，关于向控制电路基板9配置磁芯21，只要是磁芯21的内周面21A垂直于控制电路基板9的安装面9A的配置，则能够采取任意的配置方式。即，可以取代将磁芯21配置在控制电路基板9的上表面(安装了控制用IC7的安装面9A)，如图6(A)以及图6(B)所示，在控制电路基板9的下表面(安装了控制用IC7的安装面9A的背面侧的面)配置磁芯21，此外，也可以如图7(A)以及图7(B)所示，按照使磁芯21贯通控制电路基板9的内外的方式来配置磁芯21。根据图7的构成，能够抑制磁芯21从控制电路基板9的面突出的幅度，并且通过磁芯21能提高控制电路基板9的刚性。

另外，在图6以及图7所示的构成中，可以将控制电路基板9作为两面安装型的基板，将电气电路安装于表面和背面的任一面。

此外，如图8(A)以及图8(B)所示，也可以构成为，将磁芯21左右分割，进行2分割而构成为俯视下大致コ字形状的上侧磁芯121A、以及下侧磁芯121B，在使各自对置的状态下，按照开放端部22彼此重合的方式夹着控制电路基板9而上下配置，在各开放端部22之间配置磁检测元件40。其中，在该构成中，为了提高耐冲击性，不是对控制电路基板9的缘部31进行切割来形成母线15的连通部29，而是在控制电路基板9的面内，仅仅对母线15贯通的部分进行开孔形成通过孔70而构成连通部29。

根据图6以及图8的构成，由于将磁芯21的全部或者一部分配置于背面侧，所以能够效率良好地使用控制电路基板9的表面和背面的每一个，并且能够提高安装面9A一侧(在两面安装型的控制电路基板9中是表面和背面双方)的配置的自由度。

此外，磁芯21没有必要被配置为控制在控制电路基板9的安装面9A之中，如图9所示，可以使其一部分从控制电路基板9的缘部31突出。

此外，例如，也可以取代对控制电路基板9的缘部31进行切割来设置连通部29，而如图10所示，在控制电路基板9的安装面9A内，形成使母线15贯通内外的贯通孔71，按照包围该贯通孔71的方式来安装磁芯21。

如该图10、以及前述图1～图3所示，通过按照控制在控制电路基板9的安装面9A内的方式来配置磁芯21，能够增加磁芯21和控制电路基板9之间的接触面积，能够提高耐机械冲击。

此外，例如，在磁芯21的间隙27中安装磁检测元件40时，如图11(A)～图11(C)所示，也可以在控制电路基板9的安装面9A中的磁芯21的间隙27之外安装磁检测元件40的端子部33，按照使IC31到达间隙27的中心的方式来弯曲端子部33进行安装。

此外，例如，虽然包括磁检测元件40、稳定化电源45、以及差动放大器42来构成电流检测电路部23，按照U相、V相、以及W相的每一个来进行设置，但是不限于此，也可以将除去磁检测元件40以外的其他的模拟电路(稳定化电源45、以及差动放大器42)共同地集成于各磁检测元件。

即，在本变形例的电流检测电路模块111中，如图12所示，在补正电路43的前级设置作为向磁检测元件40的每一个提供恒定电流的稳定化电源的一个方式的恒定电流源75、和将磁检测元件40的每一个的输出信号放大后输出的高输入阻抗差动放大器76，相对于基准电压Vref对它们进行星形布线。

由此，对恒定电流源75和高输入阻抗差动放大器76进行集成，能够削减部件安装数和成本。另外，可以将高输入阻抗差动放大器76与补正电路43一体化，除此以外也可以与检测电路44也一体化。

此外，如该图12所示，对各磁检测元件40、恒定电流源75、以及高输入阻抗差动放大器76的地线(接地)的安装位置进行星形／地接线，并且，通过提高作为模拟电路的高输入阻抗差动放大器76的输入阻抗，能够消除成为误动作的原因的地线环路(ground loop)。

另外，通过将对各磁检测元件40、恒定电流源75、高输入阻抗差动放大器76、以及地线进行连接的布线配对化，能够降低噪声。此外，也可以在高输入阻抗差动放大器76的前级配置低通滤波器(Low PassFilter)来除去噪声。

此外，例如，作为对磁检测元件40的电流检测灵敏度进行补正的手段，不限于使用硬件(上述数字分压计62和直流电压可变电源63)来进行增益补正和偏置补正的硬件式的补正，还能够使用软件式的补正。

即，在使用软件式的补正来对磁检测元件40的灵敏度进行补正的情况下，取代补正电路43，将在从检测电路44所具备的A／D转换器输出的值(即，各相的电流值)上加上磁检测元件40的补正系数(制造出厂等时采用电流检测灵敏度补正而求出的规定值)来进行补正，将补正后的值作为电流值而输出的电路设置在检测电路44的后级，或者与该检测电路44一起设置。

另外，硬件式的补正与软件式的补正相比，响应性以及追随性良好，所以在要求响应性以及追随性的情况下，优选使用硬件式的补正。

此外，例如，在图4所示的电流检测电路部23的构成中，通过设置将差动放大器42的输出反馈至磁芯21的电路，电流检测电路部23也可以取闭合环路(closed-loop)构造。

此外，例如，作为功率模块，例示了三相逆变器电路，但是不限于此，对于比较大的电流流过的任意的功率模块的电流检测，能够应用本发明的电流检测电路模块。

符号说明：

1 三相逆变器电路模块

3 三相旋转电机

5 功率模块

9 控制电路基板

9A 安装面

7 控制用IC(控制电路)

11、111 电流检测电路模块

15 母线(电流导线)

21 磁芯

21A 内周面

23 电流检测电路部

25 电流传感器用电路

27 间隙

29 连通部

32 IC部

33 端子部

40 磁检测元件

43 补正电路

44 检测电路

45 稳定化电源

61 放大器

62 数字分压计(可变电阻器)

63 直流电压可变电源

64 补正单元

67 数字控制部(控制单元)

68 非易失性存储器

71 贯通孔

75 恒定电流源

76 高输入阻抗差动放大器(放大器)

Claims (7)

1.一种电流检测电路模块，其中，

具备：

安装了对功率模块进行控制的控制电路的控制电路基板；

包围从上述功率模块延伸的电流导线，且在一部分具有间隙的磁芯；

配置于上述间隙之中的磁检测元件；以及

按照上述磁检测元件的输出来向上述控制电路输出在上述电流导线中流动的电流值的检测信号的检测电路，

在上述控制电路基板上安装了上述检测电路，

该电流检测电路模块的特征在于，

在上述控制电路基板中具备：由与基板面垂直地配置上述电流导线的切口或者贯通孔形成的连通部，在上述控制电路基板上设置上述磁芯使之包围穿过上述连通部的电流导线，在上述控制电路基板上设置上述磁检测元件使之位于该磁芯的间隙之中。

2.根据权利要求1所述的电流检测电路模块，其特征在于，

配置上述磁芯使之控制在上述控制电路基板的面内。

3.根据权利要求1或2所述的电流检测电路模块，其特征在于，

相对于从上述功率模块延伸的多根电流导线的每一根电流导线，具有上述磁芯以及上述磁检测元件，

在上述控制电路基板上安装补正电路，该补正电路对上述磁检测元件各自的输出进行补正并输出至上述检测电路、或者对上述检测电路输出的各磁检测元件的检测信号各自进行补正并输出。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电流检测电路模块，其特征在于，

在上述控制电路基板的面上配置上述磁芯。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的电流检测电路模块，其特征在于，

设置上述磁芯使之贯通上述控制电路基板的表面和背面。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的电流检测电路模块，其特征在于，

将上述磁芯分割为俯视下大致コ字形状的第一磁芯、以及第二磁芯，上下夹着上述控制电路基板地配置上述第一磁芯以及第二磁芯，使得第一磁芯以及第二磁芯的开放端部在俯视下彼此重合，在该第一磁芯以及第二磁芯的开放端部之间设置上述磁检测元件。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电流检测电路模块，其特征在于，

使上述磁芯在控制电路基板上电接地。

Images