CN118265915A - 检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明的检测电路(1)包括：差动放大器(4)，其输出与由插入到电路的路径的检测器(3)检测出的电流或电压相对应的电压；正侧检测线(5a)，其连接在检测器的两端中的一端和差动放大器(4)的正输入端子之间；负侧检测线(5b)，其连接在两端中的另一端和差动放大器的负输入端子之间；1个以上的第1检测线(5c)，其在检测器的一端和差动放大器的正输入端子之间与正侧检测线的至少一部分并联连接；以及1个以上的第2检测线(5d)，其在检测器的另一端和差动放大器的负输入端子之间与负侧检测线的至少一部分并联连接，第1检测线和第2检测线配置在电路中，以利用因电磁噪声而产生的感应电压，将因正侧检测线和负侧检测线上产生的电磁噪声而引起的感应电压抵消。

Description

检测电路

技术领域

本公开涉及检测电流或电压的检测电路。

背景技术

现有的电流检测电路中使用如下方式：通过电路动作在主电流流动的电流路径中插入电阻，基于电流流过电阻时在电阻的两端产生的电压来得到电流值。将这种电阻称为分流电阻。使用分流电阻的电流检测电路具有能使电路结构简化的优点。在使用了该分流电阻的电流检测电路中，通过将电阻的两端产生的电压输入差动放大器并合成，从而降低了在同相中发生干扰的电磁噪声的影响即干扰电压。然而，在将该电阻的两端产生的电压输入差动放大器时一并输入的干扰电压实际上不是等量的，在来自差动放大器的输出中检测到干扰电压的差，会在高精度地检测电流时成为妨碍。针对该问题，为了高精度地检测电流而不受到来自电磁噪声的干扰的影响，公开了如下技术：使用2个由分流电阻、电流检测线和差动放大器构成的电流检测电路，使这2个电路产生等量的干扰电压，并将来自这2个电路的输出输入到其它差动放大器来运算，从而抵消电磁噪声的影响(例如，专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6254977号公报

发明内容

上述电流检测电路中，需要设置2个由分流电阻、电流检测线和差动放大器构成的电流检测电路，并且需要设置用于处理来自这2个电路的电流检测的输出的其它差动放大器，由此存在如下问题：因部件和电路的追加导致制造成本的增加、或安装部件的电路面积的增大等。

本公开是为了解决上述问题而完成的，其目的在于得到一种检测电路，与以往相比使部件和电路的追加减少，同时降低来自电磁噪声的干扰的影响，并高精度地检测电流或电压。

用于解决技术问题的技术手段

本公开所涉及的检测电路包括：检测器，该检测器插入到电路的电流或电压的路径；差动放大器，该差动放大器输出与由检测器检测出的电流或电压相对应的电压；正侧检测线，该正侧检测线连接在检测器与路径连接的两端中的一端和差动放大器的正输入端子之间；负侧检测线，该负侧检测线连接在检测器与路径连接的两端中的另一端和差动放大器的负输入端子之间；1个以上的第1检测线，该1个以上的第1检测线在检测器的一端和差动放大器的正输入端子之间与正侧检测线的至少一部分并联连接；以及1个以上的第2检测线，该1个以上的第2检测线在检测器的另一端和差动放大器的负输入端子之间与负侧检测线的至少一部分并联连接，第1检测线和第2检测线配置在电路中，以利用因外来的电磁噪声而产生的感应电压，将因正侧检测线和负侧检测线上产生的电磁噪声而引起的感应电压抵消。

发明效果

根据本公开可得到如下效果：在检测电路中，与以往相比使部件和电路的追加减少，同时降低因来自电磁噪声的干扰而造成的影响。

附图说明

图1是示意性示出本公开实施方式1所涉及的检测电路的结构例的示意图。

图2是用于示意性说明因电磁噪声的干扰而在检测线上产生的感应电压的高度的示意图。

图3是用于说明使用多层基板配置差电压的极性不同的检测线对的结构的结构图。

图4是示意性示出在多层基板的多个布线层上对检测电路的检测线进行布线的结构例的示意图。

图5是示意性示出在基板的同一层上对检测电路的检测线进行布线的结构例的结构图。

图6是示出本公开实施方式2所涉及的将检测电路安装于逆变器的结构例的结构图。

图7是示出本公开实施方式3所涉及的将检测电路安装于升压转换器的结构例的结构图。

具体实施方式

作为本公开的结构，将组装到电路并将电阻用于检测器的检测电路设为电流检测电路，将电容器用于检测器的检测电路设为电压检测电路。这样构成的电压检测电路对电容器中所累积的直流电压进行检测，在电流不流过电容器的状态下也能检测电压。

以下，本公开中以将电阻用于检测器的电流检测电路为例进行说明，但也可以应用于将电容器用于检测器的电压检测电路，也就是说，在公开范围内包含电流检测电路和电压检测电路。此外，在不区分电流检测电路和电压检测电路的情况下，记载为检测电路。

实施方式1.

图1是示意性示出本公开实施方式1所涉及的检测电路1的结构例的示意图。以下，使用电流检测电路作为检测电路1的示例来说明。

检测电路1构成为包含电路的电流路径2、插入到电流路径2的检测器3、差动放大器4、连接差动放大器4的输入部即正输入端子4a(+输入端子)和检测器3的一端3a的检测线5a(正侧检测线)、连接差动放大器4的输入部即负输入端子4b(-输入端子)和检测器3的另一端3b的检测线5b(负侧检测线)、在差动放大器4的正输入端子4a(+输入端子)和检测器3的一端3a之间与检测线5a的至少一部分并联连接的检测线5c、以及在差动放大器4的负输入端子4b(-输入端子)和检测器3的另一端3b之间与检测线5b的至少一部分并联连接的检测线5d。以下，将多个检测线(图1中，检测线5a～5d)一起标记为检测线5。

此外，检测线5可以包含用于进行电连接的电路部件。

检测电路1通过差动放大器4的输出，对检测器3的两端(即，检测器3的一端3a和另一端3b之间)产生的电压进行检测或测定，从而检测流过检测器3的电流，并且导出该电流值或得到电流的变化等各种信息。

检测器3是用于将检测或测定的对象即电流路径2的电流作为电压输入到差动放大器4的电阻器。

另外，本公开中，电流路径指电路动作时主电流流过的路径。此外，电压路径指主电流不因电路的动作而流过的路径，例如插入到电源和GND(接地)之间的电容器的电压。

此外，本公开中，作为检测电路1的结构例，使用电流路径2进行说明，但也将电流路径和电压路径双方一并标记为路径2。

检测器3是生成与成为路径2中的检测或测定的对象的物理量(即，电流或电压)相对应的电压的电路部件，根据检测或测定的用途由电阻器、电容器等构成。

若检测电路1受到来自外部的电磁噪声源的干扰E，则在噪声源与各检测线5a～5d的位置关系分别相等的情况下，各检测线5a～5d产生等量的感应电压(与干扰电压相同。以下设为相同)，但在噪声源与各检测线5a～5d的位置关系分别不同的情况下，各检测线5a～5d产生不同的感应电压。

图2是用于示意性说明因电磁噪声的干扰而在检测线5a～5d上产生的感应电压的高度的示意图。现有的检测电路1中，检测器3和差动放大器4之间的检测线5由2根检测线5a和5b构成，它们分别连接到差动放大器4的一对正输入端子(+输入端子)和负输入端子4b(-输入端子)。

当噪声源与检测线5a和5b的位置关系分别不同时，在检测线5a和5b上产生不同的感应电压，并从差动放大器4输出与检测线5a和5b所产生的感应电压的差相对应的电压，其结果是，对检测电路1检测电流时的精度带来影响。

以下，对减小检测线5a和5b上产生的感应电压之差的方法进行说明。

这里，为了简化说明，将检测线5a和5b上产生的感应电压分别设为感应电压Va和感应电压Vb，并且根据噪声源与检测线5a和5b的位置关系，设为具有感应电压Va＞感应电压Vb的关系。

然后，如图1所示，在差动放大器4的正输入端子4a(+输入端子)和负输入端子4b(-输入端子)与检测器3之间，除了一对检测线5a和5b以外，还设置一对检测线5c和5d。检测线5c与检测线5a并联连接在差动放大器4的正输入端子4a(+输入端子)与检测器3的一端3a之间，检测线5d与检测线5b并联连接在差动放大器4的负输入端子4b(-输入端子)与检测器3的另一端3b之间。

这里，若将检测线5c和5d上所产生的感应电压分别设为感应电压Vc和感应电压Vd，则根据噪声源与检测线5c和5d的位置关系，以成为感应电压Vd＞感应电压Vc的关系的配置在电路中布线。

此外，求出连接到差动放大器4的正输入端子4a的检测线5上产生的感应电压、与连接到差动放大器4的负输入端子4b的检测线5上产生的感应电压之间的差分的电压。

此时，确定连接到差动放大器4的正输入端子4a的各检测线5、和连接到差动放大器4的负输入端子4b的各检测线5分别构成的多个对。然后，在所确定的各对的检测线5中，求出从连接到正输入端子4a的检测线5上产生的感应电压中减去连接到负输入端子4b的检测线5上产生的感应电压后而得的电压。

具体而言，在图1和2中，根据感应电压Va＞感应电压Vb的关系，将检测线5a和5b设为一对时的、表示从连接到差动放大器4的正输入端子4a的检测线5上产生的感应电压Va中减去连接到差动放大器4的负输入端子4b的检测线5上产生的感应电压Vb时的差的电压(即，感应电压Va-感应电压Vb)的极性为正极性(+极性)。以下，将表示感应电压Va和Vb之差的电压表示为差电压VDab。

同样地，根据感应电压Vd＞感应电压Vc的关系，将检测线5c和5d设为一对时的、表示从连接到差动放大器4的正输入端子4a的检测线5上产生的感应电压Vc中减去连接到差动放大器4的负输入端子4b的检测线5上产生的感应电压Vd时的差的电压(即，感应电压Vc-感应电压Vd)的极性为负极性(-极性)。以下，将表示感应电压Vc和Vd之差的电压表示为差电压VDcd。

这里，计算检测线5c和5d的配置，并在电路中进行布线，以使得检测线5c和5d的差电压VDcd与差电压VDab的绝对值相等且符号不同。

由此，检测线5a和5b的对、以及检测线5c和5d的对的各自的差电压VDab和VDcd的极性不同且绝对值相等，由此，在将差电压VDab和VDcd输入到差动放大器4时，在差动放大器4的内部，检测线5a～5d上产生的感应电压Va～Vd被抵消。或者，也称为在感应电压Va～Vd之间抵消效应起作用。其结果是，现有的检测电路1中的差动放大器4的输出所包含的感应电压的差电压减小，在检测电路1中能高精度地检测电流。

另外，检测线5上产生的电磁噪声的干扰所引起的感应电压是感应电动势，从噪声源交链到检测线5的磁通的每单位时间的变化是主要原因，并作为电压产生。因此，能与电流无关地表现出来。

将其表示在式1中。考虑到式1，优选配置检测线5a～5d以使得差动放大器4的输出所包含的差电压接近零。

[数学式1]

Vn和如下所示。

Vn：检测线5上产生的感应电动势

：来自与检测线5交链的噪声源的磁通

：来自与检测线交链的噪声源的磁通的每单位时间的变化

此外，检测线5c和5d可以分别包含1个以上的检测线，可以构成为检测线5c中所包含的各检测线与检测线5d中所包含的各检测线成对。此时，检测线5a～5d的总数成为2的倍数。

检测电路1的各检测线5中，由于外来电磁噪声的位置关系，各检测线5上产生的感应电压发生偏差，由此电流或电压的检测精度降低，电路的控制容易不平衡。针对该问题，通过采用上述结构，与以往相比，只需增加检测电路1的检测线5而不新设置电气部件，就能消除各检测线5上产生的感应电压的偏差，能减小检测精度的降低。

也就是说，本公开的检测电路1可以表示为包括：检测器3，该检测器3插入到电路的电流或电压的路径2；差动放大器4，该差动放大器4输出与由检测器3检测出的电流或电压相对应的电压；正侧检测线5c，该正侧检测线5c连接在检测器3与电路的电流或电压的路径2连接的两端中的一端3a和差动放大器4的正输入端子4a之间；负侧检测线5b，该负侧检测线5b连接在两端中的另一端3b和差动放大器4的负输入端子4b之间；1个以上的第1检测线5c，该1个以上的第1检测线5c在检测器3的一端3a和差动放大器4的正输入端子4a之间与正侧检测线5a的至少一部分并联连接；以及1个以上的第2检测线5d，该1个以上的第2检测线5d在检测器3的另一端和差动放大器4的负输入端子4b之间与负侧检测线5b的至少一部分并联连接，第1检测线5c和第2检测线5d配置在电路中，以利用因外来的电磁噪声而产生的感应电压，将因正侧检测线5a和负侧检测线5b上产生的电磁噪声而引起的感应电压抵消。

此外，本公开的检测电路1可以表示为第1检测线5c所包含的各检测线与第2检测线5d所包含的各检测线成对，正侧检测线5a、负侧检测线5b、第1检测线5c和第2检测线5d的总数成为2的倍数。

此外，本公开的检测电路1中，可以表示为第1检测线5c和第2检测线5d配置为由差动放大器4对正侧检测线5a和负侧检测线5b之间的感应电压之差即第1差电压VDab、与第1检测线和第2检测线之间的感应电压之差即第2差电压VDcd进行合成而得的输出电压为0。

此外，根据本公开的检测电路1，可以表示为在将检测器3设为电阻器的情况下作为电流检测电路进行动作，该电流检测电路基于电流流过电阻器时在两端产生的电压，对电连接有电阻器的主电路中流过的电流或电压的值进行检测或测定。此时的电阻器也称为分流电阻。

此外，本公开的检测电路1中，可以表示为在将检测器3设为电容器的情况下作为电压检测电路进行动作，该电压检测电路基于电容器的累积电压，对电连接有电容器的主电路中流过的电流或电压的值进行检测或测定。

图3是用于说明使用多层基板配置有差电压的极性不同的检测线对的结构的结构图。

图3中，作为多层基板的示例，使用4层基板B进行说明。此外，为了便于说明，将4层基板B的第1层面L1记载为1/4层，将第2层面L2记载为2/4层，将第3层面L3记载为3/4层，将第4层面L4记载为4/4层。

此外，如图3所示，将与基板的表面平行的方向设为X轴方向，将从X轴方向的左向右的方向设为X轴的正向。然后，将与基板的表面垂直的方向设为Y轴方向，将从Y轴方向的上向下的方向设为Y轴的正向。

如图3所示，将检测线5a和5b设置于2/4层，将检测线5c和5d设置于3/4层。此时，在同一层中，布线成连接到差动放大器4的正输入端子4a(+输入端子)的布线和连接到负输入端子4b(-输入端子)的布线相邻地配置，然后，在不同的层中，布线成连接到差动放大器4的输入端子4a(+输入端子)的布线和连接到负输入端子4b(-输入端子)的布线相对地配置。这里，在2/4层中，分别连接到差动放大器4的极性不同的输入端子4a和4b的检测线5a和5b相邻地配置，在3/4层中，分别连接到差动放大器4的极性不同的输入端子4a和4b的检测线5c和5d相邻地配置，在2/4层和3/4层中，分别连接到差动放大器4的极性不同的输入端子4a和4b的检测线5a和5d、以及检测线5b和5c分别相对地配置。也就是说，当通过差动放大器4的正输入端子4a和负输入端子4b的两个极性来区分时，分别布线在4层基板B的2/4层和3/4层上的检测线5a～5d的排列的截面呈交错状。

此外，检测电路1的检测线5如用于检测或测定检测器3的物理量的检测线5a和5b的对、以及分别追加地与检测线5a和5b并联连接的检测线5c和5d的对那样，检测电路1的检测线5以成对的2的倍数的根数来布线。因此，图3的示例中，包含检测线5a～5d在内，2n根检测线5分别成对地布线在4层基板B的2/4层和3/4层上。这里,n设为正数。

接着，说明电磁噪声的干扰沿X轴和Y轴各自的正向对图3所示的4层基板B上所布线的检测线5a～5d造成影响的情况。图3中，作为电磁噪声的干扰的示例，设为存在来自电磁噪声源N1的X轴正向的干扰E1、以及来自电磁噪声源N2的Y轴正向的干扰E2。

一般情况下，越靠近噪声源则检测线5上产生的感应电压越大，因此，对于X轴方向，成为“检测线5a的感应电压Va＞检测线5b的感应电压Vb”且“检测线5d的感应电压Vd＞检测线5c的感应电压Vc”的关系。

然后，与图2中所说明的求出成对的检测线5各自所产生的感应电压的差电压的方法同样地，检测线5a和5b的对中的差电压VDab的极性为正极性(+极性)，检测线5c和5d的对中的差电压VDcd的极性为负极线(-极性)。

由此，通过将配置在X轴方向上的检测线5a～5d的感应电压Va～Vd输入到差动放大器4，从而差动放大器4能将电磁噪声对检测线5a～5d的影响即感应电压Va～Vd合成来输出抵消后的电压。也就是说，对于X轴方向，通过将检测线5配置成图3那样，从而感应电压Va～Vd因差动放大器4中的合成而被抵消，能使输出电压中的干扰E1的影响为零。

若将由差动放大器4对因上述X轴方向的干扰E1而在检测线5a～5d上产生的感应电压Va～Vd合成后的输出电压设为Vo1，则用以下式2来表示。

[数学式2]

检测线5a的感应电压(Va)-检测线5b的感应电压(Vb)＝差电压VDab

(VDab：设为正数+V1)

检测线5c的感应电压(Vc)-检测线5d的感应电压(Vd)＝差电压VDcd

(VDcd：设为负数-V1)

输出电压(Vo1)＝[检测线5a的感应电压(Va)-检测线5b的感应电压(Vb)]+[检测线5c的感应电压(Vc)-检测线5d的感应电压(Vd)]

＝差电压VDab+差电压VDcd

＝+V1+(-V1)＝0...(式2)

此外，输出电压(Vo1)也表示为式3。

[数学式3]

输出电压(Vo1)＝检测线5a的感应电压-检测线5b的感应电压+检测线5c的感应电压-检测线5d的感应电压＝0...(式3)

对于Y轴方向，也同样地成为“检测线5a的感应电压Va＞检测线5d的感应电压Vd”且“检测线5b的感应电压Vb＞检测线5c的感应电压Vc”的关系。

然后，与图2中所说明的求出成对的检测线5各自所产生的感应电压的差电压的方法同样地，检测线5a和5d的对中的差电压VDad的极性为正极性(+极性)，检测线5b和5c的对中的差电压VDcb的极性为负极线(-极性)。

由此，通过将配置在Y轴方向上的检测线5a～5d的感应电压Va～Vd输入到差动放大器4，从而差动放大器4能将电磁噪声对检测线5a～5d的影响即感应电压Va～Vd合成来输出抵消后的电压。也就是说，对于Y轴方向，通过将检测线5配置成图3那样，从而感应电压Va～Vd因差动放大器4中的合成而被抵消，能使输出电压中的干扰E2的影响为零。

若将由差动放大器4对因上述Y轴方向的干扰E2而在检测线5a～5d上产生的感应电压Va～Vd合成后的输出电压设为Vo2，则用以下式4来表示。

[数学式4]

检测线5a的感应电压(Va)-检测线5d的感应电压(Vd)＝差电压VDad

(VDad：设为正数+V2)

检测线5c的感应电压(Vc)-检测线5b的感应电压(Vb)＝差电压VDcb

(VDcb：设为负数-V2)

输出电压(Vo2)＝[检测线5a的感应电压(Va)-检测线5d的感应电压(Vd)]+[检测线5c的感应电压(Vc)-检测线5b的感应电压(Vb)]

＝差电压VDad+差电压VDcb

＝+V2+(-V2)＝0...(式4)

此外，输出电压(Vo2)也表示为式5。

[数学式5]

输出电压(Vo2)＝检测线5a的感应电压-检测线5d的感应电压+检测线5c的感应电压-检测线5b的感应电压

＝检测线5a的感应电压-检测线5b的感应电压+检测线5c的感应电压-检测线5d的感应电压＝0...(式5)

根据式2和式4，通过构成为图2那样，从而对于X轴方向的干扰E1和Y轴方向的干扰E2，检测线5a～5d上所产生的感应电压各自的分量均被输入到差动放大器4且被抵消而成为零。

此外，根据式3和式5，可知输出电压Vo1和Vo2使用检测线5a～5d而具有同等的关系。

也就是说，电磁噪声带来干扰的方向可以分解为多层基板的基板面的水平方向(X轴方向)和基板面的垂直方向(Y轴方向)来考虑，因此，即使电磁噪声的干扰从任意方向对多层基板发生，如上所述，检测线5上所产生的感应电压的影响也在差动放大器4中被抵消而输出。

因此，可以说图3所示的在多层基板上布线的检测线5a～5d的构造具有抵消(消除)电磁噪声的干扰所带来的影响的作用。

此外，根据检测电路1的各检测线5的布线的方法，对于来自电路的基板内外所存在的多个噪声源的干扰的影响也具有抵消作用，能使噪声源的影响降低。

为了减少来自电磁噪声的干扰对检测电路1的影响，优选为考虑安装于电路的检测电路1的检测器3和差动放大器4的配置位置、电路基板的规格、设计上允许的布线数或布线空间等，并按照上述要领来对检测线5进行布线。

另外，图1～图3中以4线的检测线5为例进行了说明，但在将检测电路1安装于电路时，只要将在检测器3和差动放大器4之间成为多个对的检测线5配置成使得各对的差电压的合计为零来进行布线即可，因此，通过将布线在电路中的检测线5的数量设为2的倍数(即2n，这里n为正数)，从而检测线5能构成n个对。

此外，对检测电路1的检测线5进行布线的层不限于图3所示的2/4层和3/4层的示例。此外，检测线5的布线不限于多层基板的连续的层，可以跨过1个以上的层来布线。即，在图3的示例中，可以将检测线5布线在2/4层和4/4层上。

此外，多层基板的层数是任意的，可以是6层基板、8层基板等。对于多层基板，将能在多个基板面上进行布线的多层基板设为对象，双面基板也包含在内。将双面基板的表面和背面看做1/2层和2/2层两层，当检测电路1安装于该双面基板的表面和背面时，应用上述结构来对检测线5进行布线即可。

也就是说，本公开的检测电路1可以表示为在多层基板的同一层上，正侧检测线5a和第1检测线5c中所包含的各检测线5与负侧检测线5b和第2检测线5d中所包含的任一个检测线5相邻地布线，在多层基板的不同层上，正侧检测线5a和第1检测线5c中所包含的各检测线5与负侧检测线5b和第2检测线5d中所包含的检测线5的任一个相对地布线。

图4是示意性示出在多层基板的多个布线层上对检测电路1的检测线5进行布线的结构例的示意图。另外，作为多层基板的示例，使用4层基板B进行说明。

4层基板B的布线层中的2/4层(第2层面L2)上，检测电路1分别在检测器3的一端3a和另一端3b设置连接盘L3a和L3b，并分别在差动放大器4的正输入端子(+输入端子)和负输入端子(-输入端子)处设置连接盘L4a和L4b。检测线5a连接检测器3侧的连接盘L3a和差动放大器4侧的连接盘L4a而不绕过连接盘，检测线5b连接检测器3侧的连接盘L3b和差动放大器4侧的连接盘L4b而不绕过连接盘。

此外，在4层基板B的布线层中的3/4层(第3层面L3)上，在分别对应于检测器3侧的连接盘L3a和L3b的位置设置连接盘L3c和L3d，并在分别对应于差动放大器4侧的连接盘L4a和L4b的位置设置连接盘L4c和L4d。检测线5c绕过连接盘L4d将连接盘L3c和连接盘L4c连接，检测线5d绕过连接盘L3c将连接盘L3d和连接盘L4d连接。

此外，在4层基板B的布线层的2/4层和3/4层上，通孔H3a、通孔H3b、通孔H4a和通孔H4b将2/4层和3/4层电连接。2/4层和3/4层中，连接盘L3a和连接盘L3c经由通孔H3a连接，连接盘L3b和连接盘L3d经由通孔H3b连接，连接盘L4a和连接盘L4c经由通孔H4a连接，连接盘L4b和连接盘L4d经由通孔H4b连接。另外，连接盘也可以看作通孔的一部分。

根据该结构，能使在不同层(例如，2/4层和3/4层)上布线的检测线5的极性彼此不同。检测线5的极性是指连接检测线5的差动放大器4的正输入端子4a和负输入端子4b的极性。

此时，对检测线5c和检测线5d进行配置和布线以使得以连结连接盘L3c和连接盘L4d间的直线、和连结连接盘L3d和连接盘L4c间的直连的交点(即，连接盘L3c、连接盘L3d、连接盘L4d和连接盘L4c的重心)为中心呈点对称，或将检测线5c和检测线5d的长度、绕过的次数设为均等之类，基于来自噪声源的干扰来设计追加到检测电路1的检测线5a和5b的检测线(这里，检测线5c和5d)的布线构造，由此，能提高检测电路1的检测线5中的减少来自噪声源的干扰的影响的效果。

图4中，在4层基板B中的2/4层和3/4层上对检测电路1的检测线5进行布线，但不限于该示例，可以在其它层上对检测线5进行布线，也可以在3个以上的层上对检测线5进行布线。也就是说，在多层基板的布线层上对检测线5的对进行布线，以使得在检测电路1的检测器3和差动放大器4之间通过将来自1个以上的噪声源的干扰的影响抵消的位置即可。

此外，与多个对的检测线5的布线一起将来自1个以上的噪声源的干扰考虑在内来决定配置各通孔的位置和长度，从而能得到降低来自电磁噪声的干扰的影响的效果更高的布线构造。此外，也可以使用过孔来代替通孔。

也就是说，本公开的检测电路1可以表示为包括：通孔，该通孔设置在多层基板的第1层所布线的正侧检测线5a和负侧检测线5b各自的两端；以及第1检测线5c和第2检测线5d，该第1检测线5c和第2检测线5d布线在通过各通孔与第1层电连接的多层基板的第2层上，正侧检测线5a的两端分别经由通孔与第1检测线5c的两端连接，负侧检测线5b的两端分别经由通孔与第2检测线5d的两端连接，由第1检测线5c和第2检测线5d构成的对的布线配置成彼此长度相等，且相对于第1检测线5c和第2检测线5d与通孔的连接部分的重心呈点对称。

图5是示意性示出在基板的同一层上对检测电路1的检测线5进行布线的结构例的结构图。

在基板的同一层上，配置从检测电路1的检测器3的两端(一端3a和另一端3b)引出的多个检测线5的对。此时，包含在相邻的对中、且相邻地布线的2根检测线5配置成所连接的差动放大器4的输入端子的极性相同。也就是说，相邻的对中所包含的检测线5中，配置成连接到差动放大器4的正输入端子4a的正极性的检测线5相邻，连接到差动放大器4的负输入端子4b的负极性的检测线5相邻。

图5的示例中，在将检测线5a、5b、5c、5d、……、5(2n(n为正数))配置在基板的同一层上时，检测线5a和5b的对p1与检测线5c和5d的对p2相邻。对p1和对p2所包含的检测线5b和5d是连接到差动放大器4的负输入端子4b(-输入端子)的负极性(-极性)的检测线5，因此配置成相邻来构成。此外，在连接到差动放大器4的正输入端子4a(+输入端子)的正极性(+极性)的检测线5a和5c与不同于对p1和对p2的其它检测线5的对相邻的情况下，配置成与该对中所包含的相同正极性的检测线5相邻。

对于图5所示的布线在基板上的检测线5，将与基板的表面平行的方向设为X轴方向，并说明电磁噪声的干扰在X轴和Y轴各自的正向上带来影响的情况。图5中，作为电磁噪声的干扰的示例，设为存在来自电磁噪声源N1的X轴正向的干扰E1、以及来自电磁噪声源N2的Y轴正向的干扰E2。

这里，对于与基板的表面垂直的方向即Y轴方向的干扰E2，检测线5a～5d配置在同一表面上，干扰E2所引起的感应电压相等地产生，因此理想地在差动放大器4中被抵消。

另一方面，对于与基板的表面水平的方向即X轴方向的干扰E1，若将来自噪声源N1的干扰E1的方向设为X轴的正向，则干扰E1对各检测线5a～5d的影响按照接近噪声源N1的顺序，成为检测线5a＞检测线5b＞检测线5d＞检测线5c，检测线5a～5d上产生的感应电压的强度成为感应电压Va＞感应电压Vb＞感应电压Vd＞感应电压Vc。图5中，感应电动势V与各检测线5a～5d和噪声源N1的距离D成比例地减少为Va＝10+Δ、Vb＝8+Δ、Vd＝6+Δ、Vc＝4+Δ，因此，差电压VD成为VDab＝+2，VDcd＝-2，成为极性相反的感应电压，所以当各检测线5a～5d所产生的感应电压在差动放大器4中合成时成为零。这里，对各检测线5a～5d所产生的感应电压的差分进行说明即可，因此，各个感应电动势V的绝对值使用Δ(delta)来简化记载。

由此，在基板的同一层上，连续地对多个检测线5的对进行布线以使得相邻的对中所包含的相同极性的检测线5相邻，从而能抵消来自噪声源的干扰的影响。

为了得到这种效果，布线成使得差电压VDab、VDbd和VDdc的绝对值相等。由此，检测线5a和5b的对所产生的感应电压的差电压VDab成为正极性，检测线5c和5d的对所产生的感应电压的差电压VDcd成为负极性，差电压VDab和差电压VDcd的绝对值相等，能抵消检测线5a～5d所产生的感应电压Va～Vd。

此外，如图5所示，在检测电路1的各检测线5上产生与噪声源的距离D相对应的感应电压的环境下，在能布线成多个检测线5的对中的差电压的绝对值相等、相邻对的差电压的极性不同的情况下，不仅将检测线5的根数设为2的倍数，还将检测线5的对的数量设为2的倍数，从而将各对的差电压全部合成后的结果为零，因此，在电路设计上能更容易地产生针对干扰的抵消作用。

此外，图5中，为了减少来自电磁噪声的干扰对检测电路1的影响，也优选为考虑安装于电路的检测电路1的检测器3和差动放大器4的配置位置、电路基板的规格、设计上允许的布线数或布线空间等，并按照上述要领来对检测线5进行布线。

也就是说，本公开的检测电路1可以表示为在基板的同一表面上，由正侧检测线5a和第1检测线5c中所包含的各检测线5、以及负侧检测线5b和第2检测线5d中所包含的各检测线5构成的多个对并行地布线，并且包含在多个对中的相邻的2对、且彼此相邻的2个检测线5连接到差动放大器4的正输入端子4a或负输入端子4b。

实施方式2.

图6是示出本公开实施方式2所涉及的将检测电路1安装于逆变器的结构例的结构图。这里，作为逆变器的示例，使用三相逆变器10进行说明。

三相逆变器10连接到三相逆变器10的电路的电源即直流电压源20和作为电路的输出目标的电动机40。

控制部50基于针对电动机40的转矩指令的信号CV、速度指令的信号CT以及串联连接到三相逆变器10的各相的3个检测电路1u、1v和1w中所流过的各自的电流的信息，对栅极驱动电路60进行控制，使构成三相逆变器10的开关元件10a、10b、10c、10d、10e和10f的各栅极驱动，由此来控制电动机40。

三相逆变器10将使二极管反相并联连接的开关元件10a和10b以及检测电路1u串联连接来构成U相。这样的结构也称为分支。以下，将U相的分支称为分支U。

同样地，将开关元件10c和10d以及检测电路1v串联连接来构成V相(以下，将V相的分支称为分支V)，将开关元件10e和10f以及检测电路1w串联连接来构成W相(以下，将W相的分支称为分支W)。然后，分支U、V和W分别与直流电压源20和平滑电容器30并联连接。

串联连接到分支U的开关元件10a和10b的中点连接到电动机40的U端子，串联连接到分支V的开关元件10c和10d的中点连接到电动机40的V端子，串联连接到分支W的开关元件10e和10f的中点连接到电动机40的W端子。然后，检测电路1u、1v和1W的输出分别输入到控制部50。

另外，检测电路1u、1v和1w与图1中所说明的将电阻用于检测器3而构成的电路结构相同，因此省略说明。

如图6所示的三相逆变器10那样，在由多个开关元件构成、电流路径根据各个开关状态切换的电路中，在构成电流路径的各个布线上，产生电流路径的电感分量乘以每小时的电流变化而得的反电动势。若将电感分量设为L，将每小时的电流变化设为di/dt，则反电动势用Ldi/dt表示，特别是电流切断时反电动势为最大。该反电动势成为伴随电磁噪声的噪声源，以感应电压的形式对检测电路1引起干扰。

三相逆变器10中，作为连接构成电路的部件的电流路径的布线有多个，成为电流路径的各布线的电感分量L为各种值。因此，各个噪声源引起的噪声电平(即，反电动势(Ldi/dt))也各种各样，存在多个噪声源，其与检测电路1的位置关系不同，且噪声电平多种多样地变化。

例如，当检测电路1u检测流过U相的电流时，即使开关元件10a和10b的开关状态没有变化因而U相的电流没有变化，当构成V相和W相的开关元件10c～10f的任一个的开关状态变化时，相对于构成三相逆变器10的至少任一个布线的电感分量，也产生电流的变化。因该电流的变化而在布线上产生的反电动势成为噪声源，其结果是，电磁噪声的干扰对U相的检测电路1u造成影响。

此外，构成三相逆变器10的上臂侧和下臂侧交替进行开关动作，但当大电流从三相逆变器10流过电动机40时，上臂侧的开关元件10a、10c和10e处于导通状态(即，电流流过)的时间变长，反之下臂侧的开关元件10b、10d和10f处于导通状态(即，电流流过)的时间变短。如图6所示，若设置于下臂侧的检测电路1u、1v和1w中检测电流的时间变短，则必须在来自电磁噪声的干扰的影响未消退前检测电流，检测电流的精度下降。由此，若在检测电路1u、1v和1w接受来自电磁噪声的干扰的影响的状态下，使用流过这些电路的检测线5的电流的信息来控制电动机40，则成为振动、动作不良产生的原因。

对此，通过将检测电路1u、1v和1w设为本公开的结构，从而能降低来自电磁噪声的干扰的影响，其结果是，可得到抑制检测电流时的精度的下降的效果。由此，能基于高精度的电流检测来恰当地控制电动机40。

也就是说，本公开的逆变器可以表示为包括：串联连接到各相的检测电路1；使用开关元件10c～10f交替进行开关动作的上臂和下臂；使开关元件10c～10f导通或关断的栅极驱动电路60；以及控制栅极驱动电路60的控制部50，检测电路1在上臂和下臂的任一个中串联连接到开关元件10c～10f，将差动放大器4的输出输入到控制部50。

实施方式3.

图7是示出本公开实施方式3所涉及的将检测电路1安装于升压转换器的结构例的结构图。这里，作为升压转换器的示例，使用二相升压转换器100进行说明。

二相升压转换器100由直流电压源20、平滑电容器30和90、控制部50、栅极驱动电路60、电抗器70和开关电路80构成。

二相升压转换器100的电源即直流电压源20与平滑电容器30并联连接。

此外，并联连接的电抗器70A的一端70Aa和电抗器70B的一端70Ba的连接点70p连接到直流电压源20的正极20a和平滑电容器30的正极30a。将电抗器70A和70B作为电抗器70来处理。

此外，开关电路80构成为开关元件80a、80b和检测电路1A串联连接的A相分支、开关元件80c、80d和检测电路1B串联连接的B相分支、以及平滑电容器90并联连接。

此外，平滑电容器90的正极90a连接到开关元件80a和80c，平滑电容器90的负极90b连接到检测电路1A和1B。

此外，开关元件80a和80b的连接点80p1与电抗器70A的另一端70Ab相连接，开关元件80c和80d的连接点80p2与电抗器70B的另一端70Bb相连接。

然后，平滑电容器90的负极90b连接到直流电压源20的负极20b和平滑电容器30的负极30b。

控制部50基于直流电压源20的电压Vin的信息、平滑电容器90的电压的信息、以及检测电路1A检测的开关电路80中的A相分支的电流的信息和检测电路1B检测的开关电路80中的B相分支的电流的信息，进行用于在平滑电容器90中设为所希望的输出电压Vout的电压控制、以及用于使流过A相分支和B相分支的电流相等的电流控制。通过控制部50控制栅极驱动电路60，栅极驱动电路60控制并驱动开关电路80的开关元件80a、80b、80c和80d的各栅极，来进行此时的电流控制。

图7所示那样的由包含并联连接的开关元件80a和80b以及开关元件80c和80d在内的多个相构成的升压转换器中，通过进行使电流均等地流过各相的控制(电流的平衡控制)来平衡电流密度，由此，在所连接的开关元件80a～80d中将电流抑制在允许范围内并且满足发热的规格，能进行转换器等变换器的高功率密度化。

然而，例如，若高速驱动出于使构成转换器等变换器的磁性部件小型化等目的而小型化后的开关元件80a～80d，则每1次开关的在检测电路1A和1B中流过电流的时间变短，这导致开关速度提高，每小时的电流变化di/dt变大。由此，受到来自噪声源的干扰的影响而产生的很强的反电动势，产生无法高精度地检测流过各相的电流的问题。

即，与实施方式2中说明的逆变器同样地，在转换器(变换器)中，也使开关元件80a～80d导通或关断，从而产生对构成开关电路80的布线的电感分量乘以每小时的电流变化而得的反电动势，成为伴随电磁噪声的噪声源，给检测电路1A和1B带来影响。

根据本公开所示的检测电路1，如上所述，在来自电磁噪声的干扰下，使变换器高速驱动，或进行电流的平衡控制，该情况下，能抵消反电动势的影响，能高精度地检测电流或电压。

另外，图7中，以二相升压转换器为例进行了说明，但升压转换器的相数不限于二相。此外，变换器的结构不限于升压转换器，只要在电流路径中插入分流电阻，则能得到同样的效果。

也就是说，本公开的变换器可以包括：串联连接到各相的检测电路1；使用开关元件80a～80d使流过电抗器70和电容器30的电流导通或关断的栅极驱动电路60；以及控制栅极驱动电路的控制部50，检测电路1串联连接到开关元件80a～80d，将差动放大器4的输出输入到控制部50。

本公开中，作为检测电路1的检测器3，说明了将电阻器用于电流路径的电流检测电路的示例，但作为检测电路1的检测器3，通过将电容器用于电压路径，从而能得到在电压检测电路中减小来自电磁噪声的干扰的影响的效果。

标号说明

1、1u、1v、1w、1A、1B 检测电路

2 路径(电流路径或电压路径)

3 检测器

4 差动放大器

5 检测器

5a-5c 检测线

10 逆变器

10a-10f、80a-80d 开关元件

20 直流电压源

30、90 平滑电容器

40 电动机

50 控制部

60 栅极驱动电路

70、70a、70b 电抗器

80 开关电路

100 转换器(变换器)。

Claims (10)

1.一种检测电路，其特征在于，包括：

检测器，该检测器插入到电路的电流或电压的路径；

差动放大器，该差动放大器输出与由所述检测器检测出的电流或电压相对应的电压；

正侧检测线，该正侧检测线连接在所述检测器与所述路径连接的两端中的一端和所述差动放大器的正输入端子之间；

负侧检测线，该负侧检测线连接在所述两端中的另一端和所述差动放大器的负输入端子之间；

1个以上的第1检测线，该1个以上的第1检测线在所述检测器的一端和所述差动放大器的正输入端子之间与所述正侧检测线的至少一部分并联连接；以及

1个以上的第2检测线，该1个以上的第2检测线在所述检测器的另一端和所述差动放大器的负输入端子之间与所述负侧检测线的至少一部分并联连接，

所述第1检测线和所述第2检测线配置在所述电路中，以利用因外来的电磁噪声而产生的感应电压，将因所述正侧检测线和所述负侧检测线上产生的所述电磁噪声而引起的感应电压抵消。

2.如权利要求1所述的检测电路，其特征在于，

所述第1检测线所包含的各检测线与所述第2检测线所包含的各检测线成对，

所述正侧检测线、所述负侧检测线、所述第1检测线和所述第2检测线的总数成为2的倍数。

3.如权利要求1或2所述的检测电路，其特征在于，

所述第1检测线和所述第2检测线配置为使得由所述差动放大器对所述正侧检测线和所述负侧检测线之间的感应电压之差即第1差电压、与所述第1检测线和所述第2检测线之间的感应电压之差即第2差电压进行合成而得的输出电压为0。

4.如权利要求1至3的任一项所述的检测电路，其特征在于，

是在多层基板上布线的检测电路，

在所述多层基板的同一层上，所述正侧检测线和所述第1检测线中所包含的各检测线与所述负侧检测线和所述第2检测线中所包含的任一个检测线相邻地布线，

在所述多层基板的不同层上，所述正侧检测线和所述第1检测线中所包含的各检测线与所述负侧检测线和所述第2检测线中所包含的检测线的任一个相对地布线。

5.如权利要求1至3的任一项所述的检测电路，其特征在于，

是在多层基板上布线的检测电路，

包括：通孔，该通孔设置在所述多层基板的第1层所布线的所述正侧检测线和所述负侧检测线各自的两端；以及

所述第1检测线和所述第2检测线，该第1检测线和第2检测线布线在通过各所述通孔与所述第1层电连接的所述多层基板的第2层上，

所述正侧检测线的两端分别经由所述通孔与所述第1检测线的两端连接，

所述负侧检测线的两端分别经由所述通孔与所述第2检测线的两端连接，

由所述第1检测线和所述第2检测线构成的对的布线配置成彼此长度相等，且相对于所述第1检测线和所述第2检测线与所述通孔的连接部分的重心呈点对称。

6.如权利要求1至3的任一项所述的检测电路，其特征在于，

是在基板上布线的检测电路，

在所述基板的同一表面上，由所述正侧检测线和所述第1检测线中所包含的各所述检测线、以及所述负侧检测线和所述第2检测线中所包含的各所述检测线构成的多个对并行地布线，并且所述多个对中的相邻的2对所包含的彼此相邻的2个所述检测线连接到所述差动放大器的正输入端子或负输入端子。

7.如权利要求1至6的任一项所述的检测电路，其特征在于，

所述检测器是电阻器，

基于电流流过所述电阻器时在两端产生的电压，对电连接有所述电阻器的主电路中流过的电流或电压的值进行检测或测定。

8.如权利要求1至6的任一项所述的检测电路，其特征在于，

所述检测器是电容器，

基于所述电容器的累积电压，对电连接有所述电容器的主电路中流过的电流或电压的值进行检测或测定。

9.一种逆变器，其特征在于，包括：

串联连接到各相的权利要求1至6中任一项所述的检测电路；

使用开关元件交替进行开关动作的上臂和下臂；

使所述开关元件导通或关断的栅极驱动电路；以及

控制所述栅极驱动电路的控制部，

所述检测电路在所述上臂和所述下臂的任一个中串联连接到各相的所述开关元件，将所述差动放大器的输出输入到所述控制部。

10.一种变换器，其特征在于，包括：

串联连接到各相的权利要求1至6中任一项所述的检测电路；

使用开关元件使流过电抗器和第1平滑电容器的电流导通或关断的栅极驱动电路；以及

控制所述栅极驱动电路的控制部，

所述检测电路1串联连接到各相的所述开关元件，将所述差动放大器的输出输入到所述控制部。