CN216560728U - 电流传感器 - Google Patents
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Abstract
一种电流传感器,具备导体(110)和第1磁检测元件(121)以及第2磁检测元件(122)。第1磁检测元件(121)配置在如下的位置,即,由流过第1导体部(111)的测定对象电流产生的磁场的第2方向上的磁场分量和由流过第3导体部(113)的测定对象电流产生的磁场的第2方向上的磁场分量成为彼此相反的极性。第2磁检测元件(122)配置在如下的位置,即,由流过第2导体部(112)的测定对象电流产生的磁场的第2方向上的磁场分量和由流过第3导体部(113)的测定对象电流产生的磁场的第2方向上的磁场分量成为彼此相反的极性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流传感器。
背景技术
作为公开了电流传感器的结构的在先技术文献,有日本特开 2016-40558号公报(专利文献1)、日本特开2018-96795号公报(专利文献2)以及日本特开2007-108069号公报(专利文献3)。
在专利文献1~3记载的电流传感器具备U字状的导体和第1磁检测元件以及第2磁检测元件。U字状的导体包含:相互空开间隔平行地延伸的第1导体部以及第2导体部;以及将第1导体部和第2导体部相互连接的第3导体部。第1磁检测元件对由流过第1导体部的测定对象电流产生的磁场进行检测。第2磁检测元件对由流过第2导体部的测定对象电流产生的磁场进行检测。第1磁检测元件以及第2磁检测元件各自对由测定对象电流产生的磁场的第1方向上的磁场分量进行检测。根据第1磁检测元件以及第2磁检测元件各自的输出,可算出流过U字状的导体的测定对象电流的值。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-40558号公报
专利文献2:日本特开2018-96795号公报
专利文献3:日本特开2007-108069号公报
实用新型内容
实用新型要解决的课题
在由流过第3导体部的测定对象电流产生的磁场中的、与第1方向正交的第2方向上的磁场分量作用于第1磁检测元件以及第2磁检测元件各自的情况下,第1磁检测元件以及第2磁检测元件各自的测定精度、灵敏度以及偏移电压等特性劣化。其结果是,电流传感器的测定精度下降。
本实用新型是鉴于上述的问题而完成的,其目的在于,提供一种电流传感器,其能够抑制与磁检测元件的磁场检测方向正交的方向上的磁场分量作用于磁检测元件,能够高精度地对测定对象电流的值进行测定。
用于解决课题的技术方案
基于本实用新型的电流传感器具备导体和第1磁检测元件以及第2 磁检测元件。第1磁检测元件以及第2磁检测元件各自对由流过上述导体的测定对象电流产生的磁场的第1方向上的磁场分量进行检测。上述导体具有关于在与上述第1方向正交的第2方向上延伸的对称轴对称的形状。上述导体包含第1导体部以及第2导体部和第3导体部。第1导体部以及第2导体部各自延伸为在上述第2方向上彼此的上述第1方向上的间隔变宽。第3导体部对第1导体部以及第2导体部各自的上述第2方向上的前端部彼此进行连接。第1磁检测元件和第2磁检测元件位于关于上述对称轴对称的位置。第1磁检测元件配置在如下的位置,即,由流过第1导体部的测定对象电流产生的磁场的上述第2方向上的磁场分量和由流过第3导体部的测定对象电流产生的磁场的上述第2方向上的磁场分量成为彼此相反的极性。第2磁检测元件配置在如下位置,即,由流过第2导体部的测定对象电流产生的磁场的上述第2方向上的磁场分量和由流过第3 导体部的测定对象电流产生的磁场的上述第2方向上的磁场分量成为彼此相反的极性。
实用新型效果
根据本实用新型,能够抑制与磁检测元件的磁场检测方向正交的方向上的磁场分量作用于磁检测元件,能够高精度地对测定对象电流的值进行测定。
附图说明
图1是示出本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器的结构的俯视图。
图2是示出本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器具备的导体的形状的立体图。
图3是示出本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器的电路结构的电路图。
图4是示出比较例涉及的电流传感器具备的导体的形状的立体图。
图5是示出在比较例涉及的电流传感器的导体流过测定对象电流时产生的磁场的朝向的仿真分析图。
图6是示出图5所示的从起点S到终点E的范围的磁场的X方向上的分量的磁通量密度分布的曲线图。
图7是示出图5所示的从起点S到终点E的范围的磁场的Y方向上的分量的磁通量密度分布的曲线图。
图8是示出在本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器的导体流过测定对象电流时产生的磁场的朝向的仿真分析图。
图9是示出图8所示的从起点S1到终点E1的范围的磁场的X方向上的分量的磁通量密度分布的曲线图。
图10是示出图8所示的从起点S1到终点E1的范围的磁场的Y方向上的分量的磁通量密度分布的曲线图。
图11是示出图8所示的从起点S2到终点E2的范围的磁场的Y方向上的分量的磁通量密度分布的曲线图。
图12是示出本实用新型的实施方式2涉及的电流传感器具备的导体的形状的俯视图。
图13是示出在本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器的导体流过测定对象电流时的发热状态的仿真分析图。
图14是示出在本实用新型的实施方式2涉及的电流传感器的导体流过测定对象电流时的发热状态的仿真分析图。
图15是示出本实用新型的实施方式3涉及的电流传感器具备的导体的形状的立体图。
图16是示出本实用新型的实施方式3的变形例涉及的电流传感器具备的导体的形状的立体图。
具体实施方式
以下,参照图对本实用新型的各实施方式涉及的电流传感器进行说明。在以下的实施方式的说明中,对图中的相同或相当部分标注相同附图标记,并不再重复其说明。
(实施方式1)
图1是示出本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器的结构的俯视图。X方向是第1方向,Y方向是第2方向。X方向与Y方向正交。如图1所示,本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器100具备导体110 和第1磁检测元件121以及第2磁检测元件122。
图2是示出本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器具备的导体的形状的立体图。如图1以及图2所示,导体110具有关于在Y方向上延伸的对称轴C对称的形状。
导体110包含第1导体部111以及第2导体部112和第3导体部113。第1导体部111和第2导体部112位于关于对称轴C对称的位置。第1 导体部111以及第2导体部112各自延伸为在Y方向上彼此的X方向上的间隔W变宽。即,第1导体部111和第2导体部112的X方向上的间隔W在第1导体部111以及第2导体部112各自的作为+Y方向上的端部的Y方向上的前端部处成为最大间隔W1,并在第1导体部111以及第2 导体部112各自的作为-Y方向上的端部的Y方向上的后端部处成为最小间隔W2。
第1导体部111的作为-Y方向上的端部的Y方向上的后端部与第1 连接端子131连接。第1连接端子131在X方向上延伸。第1连接端子 131的作为+X方向上的端部的X方向上的前端部与第1导体部111的Y 方向上的后端部连接。
第2导体部112的作为-Y方向上的端部的Y方向上的后端部与第2 连接端子132连接。第2连接端子132在X方向上延伸。第2连接端子 132的作为-X方向上的端部的X方向上的后端部与第2导体部112的Y 方向上的后端部连接。第1连接端子131和第2连接端子132位于关于对称轴C对称的位置。
第3导体部113对第1导体部111的Y方向上的前端部和第2导体部112的Y方向上的前端部进行连接。即,第1导体部111的Y方向上的前端部111e和第2导体部112的Y方向上的前端部112e通过第3导体部113相互连接。第3导体部113具有半环状的形状,即,在俯视下具有圆弧状的形状。此外,第3导体部113具有关于对称轴C对称的形状。
如上所述,导体110具有大致U字状的形状。导体110的内缘部包含第1导体部111的内缘部111a、第3导体部113的内缘部113a、以及第2导体部112的内缘部112a。导体110的与内缘部相反侧的外缘部包含第1导体部111的外缘部111b、第3导体部113的外缘部113b、以及第2导体部112的外缘部112b。
在本实用新型的实施方式1中,将对称轴C夹在中间而彼此相向的第1导体部111的内缘部111a以及第2导体部112的内缘部112a各自呈直线状延伸。但是,第1导体部111的内缘部111a以及第2导体部112 的内缘部112a各自并不限于呈直线状延伸的情况,也可以向靠近对称轴 C的一侧弯曲为凸状,还可以向远离对称轴C的一侧弯曲为凸状。
在本实用新型的实施方式1中,第1导体部111的外缘部111b以及第2导体部112的外缘部112b各自呈直线状延伸。在导体110的外周侧,第1导体部111的外缘部111b的延伸方向和X方向所成的角度为90°以下。在导体110的外周侧,第2导体部112的外缘部112b的延伸方向和 X方向所成的角度为90°以下。
在本实用新型的实施方式1中,在导体110的外周侧,第1导体部 111的外缘部111b以及第2导体部112的外缘部112b各自的延伸方向和 X方向所成的角度为大致70°。此外,第1导体部111的外缘部111b的Y 方向上的后端部向靠近对称轴C的一侧弯曲为凸状。第2导体部112的外缘部112b的Y方向上的后端部向靠近对称轴C的一侧弯曲为凸状。
虽然在本实用新型的实施方式1中,第3导体部113的内缘部113a 具有半椭圆状的形状,但是也可以具有半圆状的形状。
导体110包含铜。但是,导体110的材料并不限于此,也可以是银、铝等金属或包含这些金属的合金。导体110也可以被实施表面处理。例如,也可以在导体110的表面设置有镍、锡、银、铜等金属或包含这些金属的合金所构成的至少一层镀敷层。
第1连接端子131以及第2连接端子132各自由与导体110同样的材料构成。第1连接端子131以及第2连接端子132各自也可以与导体110 一体形成。
第1磁检测元件121以及第2磁检测元件122各自对由流过导体110 的测定对象电流产生的磁场的X方向上的磁场分量进行检测。第1磁检测元件121以及第2磁检测元件122各自具有如下的奇函数输入输出特性,即,在检测到+X方向上的磁场分量的情况下以正的值输出,在检测到-X方向上的磁场分量的情况下以负的值输出。
图3是示出本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器的电路结构的电路图。如图3所示,第1磁检测元件121以及第2磁检测元件122各自具有包含4个TMR(Tunnel MagnetoResistance,隧道磁阻)元件的惠斯通电桥型的桥电路。另外,第1磁检测元件121以及第2磁检测元件122 各自也可以具有代替TMR元件而包含GMR(Giant Magneto Resistance,巨磁阻)元件或AMR(Anisotropic Magneto Resistance,各向异性磁阻) 元件等磁阻元件的桥电路。此外,第1磁检测元件121以及第2磁检测元件122各自也可以具有包含两个磁阻元件的半桥电路。
如图3所示,第1磁检测元件121以及第2磁检测元件122各自与差动放大器190连接。通过由差动放大器190对第1磁检测元件121的检测值和第2磁检测元件122的检测值进行运算,从而可算出流过导体110 的测定对象电流的值。另外,第1磁检测元件121以及第2磁检测元件 122各自也可以代替差动放大器190而与减法器连接。
在此,对仅导体的形状与本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器 100不同的比较例涉及的电流传感器进行说明。图4是示出比较例涉及的电流传感器具备的导体的形状的立体图。
如图4所示,比较例涉及的电流传感器具备的导体910具有关于在Y 方向上延伸的对称轴C对称的形状。
导体910包含第1导体部911以及第2导体部912和第3导体部913。第1导体部911和第2导体部912位于关于对称轴C对称的位置。第1 导体部911以及第2导体部912各自与Y方向平行地延伸。即,第1导体部911和第2导体部912的X方向上的间隔W与Y方向上的位置无关,是固定的。
第1导体部911的Y方向上的后端部与第1连接端子131连接。第1 连接端子131在X方向上延伸。第1连接端子131的X方向上的前端部与第1导体部911的Y方向上的后端部连接。
第2导体部912的Y方向上的后端部与第2连接端子132连接。第2 连接端子132在X方向上延伸。第2连接端子132的X方向上的后端部与第2导体部912的Y方向上的后端部连接。第1连接端子131和第2 连接端子132位于关于对称轴C对称的位置。
第3导体部913对第1导体部911的Y方向上的前端部和第2导体部912的Y方向上的前端部进行连接。即,第1导体部911的Y方向上的前端部911e和第2导体部912的Y方向上的前端部912e通过第3导体部913相互连接。第3导体部913具有半环状的形状。此外,第3导体部913具有关于对称轴C对称的形状。
如上所述,导体910具有U字状的形状。导体910的内缘部包含第1 导体部911的内缘部911a、第3导体部913的内缘部913a、以及第2导体部912的内缘部912a。导体910的与内缘部相反侧的外缘部包含第1 导体部911的外缘部911b、第3导体部913的外缘部913b、以及第2导体部912的外缘部912b。
在比较例中,第3导体部913的内缘部913a具有半圆状的形状。导体910包含铜。
在此,对关于在本实用新型的实施方式1以及比较例涉及的电流传感器的导体流过测定对象电流时产生的磁场的分布进行了仿真分析的结果进行说明。
另外,仿真分析的条件设定为如下。在导体110中,将第1导体部 111以及第2导体部112各自的Y方向上的长度设为1.0mm,将最大间隔 W1设为0.6mm,将最小间隔W2设为0.4mm,将厚度设为0.1mm。在导体910中,将第1导体部911以及第2导体部912各自的Y方向上的长度设为1.0mm,将间隔W设为0.4mm,将厚度设为0.1mm。使100A的测定对象电流分别流过导体110以及导体910。测定对象电流从第1连接端子131起通过导体110或导体910而朝向第2连接端子132流过。
图5是示出在比较例涉及的电流传感器的导体流过测定对象电流时产生的磁场的朝向的仿真分析图。在图5中,用实线箭头I示出电流密度,用空心箭头B示出磁场的朝向。实线箭头I的大小越大,电流密度越高。在比较例涉及的电流传感器中,对图5所示的从起点S到终点E的范围的磁场的分布进行了分析。起点S的坐标为(-1.0,0.0,0.2),终点E的坐标为(1.0,0.0,0.2)。
由测定对象电流产生的磁场在相对于测定对象电流流过的方向正交的方向上产生。因此,如图5所示,在第1导体部911的Y方向上的后端部处,产生了具有+X方向上的磁场分量以及-Y方向上的磁场分量的磁场,使得与从第1连接端子131流向第1导体部911的测定对象电流所流过的方向正交。
在第1导体部911的Y方向上的中央部处,产生了具有+X方向上的磁场分量以及-Y方向上的磁场分量的磁场,使得与测定对象电流流过第 1导体部911的方向正交。
在第1导体部911的Y方向上的前端部处,产生了具有+X方向上的磁场分量以及-Y方向上的磁场分量的磁场,使得与测定对象电流流过该前端部附近的第3导体部913的方向正交。
像这样,在第1导体部911的周围产生的磁场在任一位置均具有-Y 方向上的磁场分量。
另一方面,如图5所示,在第2导体部912的Y方向上的后端部处,产生了具有-X方向上的磁场分量以及-Y方向上的磁场分量的磁场,使得与从第2导体部912流向第2连接端子132的测定对象电流所流过的方向正交。
在第2导体部912的Y方向上的中央部处,产生了具有-X方向上的磁场分量以及-Y方向上的磁场分量的磁场,使得与测定对象电流流过第 2导体部912的方向正交。
在第2导体部912的Y方向上的前端部处,产生了具有-X方向上的磁场分量以及-Y方向上的磁场分量的磁场,使得与测定对象电流流过该前端部附近的第3导体部913的方向正交。
像这样,在第2导体部912的周围产生的磁场在任一位置均具有-Y 方向上的磁场分量。
图6是示出图5所示的从起点S到终点E的范围的磁场的X方向上的分量的磁通量密度分布的曲线图。图7是示出图5所示的从起点S到终点E的范围的磁场的Y方向上的分量的磁通量密度分布的曲线图。在图6以及图7各自中,在纵轴示出了磁通量密度(mT),在横轴示出了距起点的距离(mm)。
测定对象电流流过第1导体部911的方向和测定对象电流流过第2 导体部912的方向彼此相反,因此如图6所示,在第1导体部911的周围产生的磁场的X方向上的磁场分量和在第2导体部912的周围产生的磁场的X方向上的磁场分量成为彼此相反的极性。
如上所述,在第1导体部911以及第2导体部912各自的周围产生的磁场在任一位置均具有-Y方向上的磁场分量,如图7所示,在从起点S 到终点E的范围中大致固定。在图7中,用虚线示出了在第1导体部911 以及第2导体部912各自的周围产生的磁场的Y方向上的磁场分量的最低值。
在像上述那样产生的Y方向上的磁场分量作用于第1磁检测元件121 以及第2磁检测元件122各自的情况下,第1磁检测元件121以及第2 磁检测元件122各自的测定精度、灵敏度以及偏移电压等特性劣化。
图8是示出在本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器的导体流过测定对象电流时产生的磁场的朝向的仿真分析图。在图8中,用实线箭头 I示出电流密度,用空心箭头B示出磁场的朝向。在本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器中,对图8所示的从起点S1到终点E1的范围以及从起点S2到终点E2的范围的磁场的分布进行了分析。起点S1的坐标为(-1.5,-0.5,0.2),终点E1的坐标为(1.5,-0.5,0.2)。起点S2的坐标为(-1.5,0.3,0.2),终点E2的坐标为(1.5,0.3,0.2)。
如图8所示,在第1导体部111的Y方向上的后端部处,产生了具有+X方向上的磁场分量以及+Y方向上的磁场分量的磁场,使得与从第1 连接端子131流向第1导体部111的测定对象电流所流过的方向正交。
在第1导体部111的Y方向上的中央部处,产生了基本不包含Y方向上的磁场分量而具有+X方向上的磁场分量的磁场,使得与测定对象电流流过第1导体部111的方向正交。
在第1导体部111的Y方向上的前端部处,产生了具有+X方向上的磁场分量以及-Y方向上的磁场分量的磁场,使得与测定对象电流流过该前端部附近的第3导体部113的方向正交。
像这样,在第1导体部111的周围产生的磁场的Y方向上的磁场分量在第1导体部111的Y方向上的前端部侧和后端部侧为彼此相反的极性。
另一方面,如图8所示,在第2导体部112的Y方向上的后端部处,产生了具有-X方向上的磁场分量以及+Y方向上的磁场分量的磁场,使得与从第2导体部112流出到第2连接端子132的测定对象电流所流过的方向正交。
在第2导体部112的Y方向上的中央部处,产生了基本不包含Y方向上的磁场分量而具有-X方向上的磁场分量的磁场,使得与测定对象电流流过第2导体部112的方向正交。
在第2导体部112的Y方向上的前端部处,产生了具有-X方向上的磁场分量以及-Y方向上的磁场分量的磁场,使得与测定对象电流流过该前端部附近的第3导体部113的方向正交。
像这样,在第2导体部112的周围产生的磁场的Y方向上的磁场分量在第2导体部112的Y方向上的前端部侧和后端部侧为彼此相反的极性。
图9是示出图8所示的从起点S1到终点E1的范围的磁场的X方向上的分量的磁通量密度分布的曲线图。图10是示出图8所示的从起点S1 到终点E1的范围的磁场的Y方向上的分量的磁通量密度分布的曲线图。图11是示出图8所示的从起点S2到终点E2的范围的磁场的Y方向上的分量的磁通量密度分布的曲线图。在图9~图11各自中,在纵轴示出了磁通量密度(mT),在横轴示出了距起点的距离(mm)。
测定对象电流流过第1导体部111的方向和测定对象电流流过第2 导体部112的方向彼此相反,因此如图9所示,在第1导体部111的周围产生的磁场的X方向上的磁场分量和在第2导体部112的周围产生的磁场的X方向上的磁场分量成为彼此相反的极性。
如上所述,在第1导体部111以及第2导体部112各自的周围产生的磁场在Y方向上的前端部侧和后端部侧为彼此相反的极性,因此如图10 所示,在从起点S1到终点E1的范围中,Y方向上的磁场分量大致为0。在图10中,用虚线示出了比较例的Y方向上的磁场分量的最低值。
如上所述,能够确认,在本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器 100中,能够形成能够使Y方向上的磁场分量大致为0的区域。
另外,如图11所示,在从起点S2到终点E2的范围中,在第3导体部113的周围产生的磁场的影响强,因此Y方向上的磁场分量变得大于比较例涉及的电流传感器。在图11中,用虚线示出了比较例的Y方向上的磁场分量的最低值。
在本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器100中,如图1所示,第1磁检测元件121和第2磁检测元件122位于关于对称轴C对称的位置。第1磁检测元件121以及第2磁检测元件122各自安装在未图示的基板。
第1磁检测元件121配置在如下的位置,即,由流过第1导体部111 的测定对象电流产生的磁场的Y方向上的磁场分量和由流过第3导体部 113的测定对象电流产生的磁场的Y方向上的磁场分量成为彼此相反的极性。
第2磁检测元件122配置在如下的位置,即,由流过第2导体部112 的测定对象电流产生的磁场的Y方向上的磁场分量和由流过第3导体部 113的测定对象电流产生的磁场的Y方向上的磁场分量成为彼此相反的极性。
其结果是,在本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器100中,能够降低作用于第1磁检测元件121以及第2磁检测元件122各自的Y方向上的磁场分量,因此能够抑制第1磁检测元件121以及第2磁检测元件 122各自的测定精度、灵敏度以及偏移电压等特性劣化。
在本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器100中,第1磁检测元件121在Y方向上配置在第1导体部111所位于的范围内。第2磁检测元件122在Y方向上配置在第2导体部112所位于的范围内。
由此,能够将第1磁检测元件121以及第2磁检测元件122各自配置在能够使Y方向上的磁场分量大致为0的区域。因此,在本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器100中,能够抑制Y方向上的磁场分量作用于第1磁检测元件121以及第2磁检测元件122各自,能够高精度地对测定对象电流的值进行测定。
在本实用新型的实施方式1中,由于第1导体部111的内缘部111a 以及第2导体部112的内缘部112a各自呈直线状延伸,从而能够在Y方向上很宽地确保能够使Y方向上的磁场分量为大致0的区域,因此能够确保相对于第1磁检测元件121以及第2磁检测元件122各自的Y方向上的位置的、电流传感器100的测定精度的鲁棒(robust)性。
在本实用新型的实施方式1中,第1导体部111的外缘部111b以及第2导体部112的外缘部112b各自呈直线状延伸,在导体110的外周侧,第1导体部111的外缘部111b的延伸方向和X方向所成的角度为90°以下。由此,能够使得更容易确保在第1导体部111以及第2导体部112 各自的Y方向上的后端部侧产生的磁场的+Y方向上的磁场分量。
(实施方式2)
以下,参照图对本实用新型的实施方式2涉及的电流传感器进行说明。本实用新型的实施方式2涉及的电流传感器仅第1导体部以及第2 导体部的外缘部的形状与本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器100 不同,因此关于与本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器100相同的结构,将不再重复说明。
图12是示出本实用新型的实施方式2涉及的电流传感器具备的导体的形状的俯视图。如图12所示,本实用新型的实施方式2涉及的电流传感器具备的导体210包含第1导体部211以及第2导体部212和第3导体部113。
在本实用新型的实施方式2中,第1导体部211的外缘部211b以及第2导体部212的外缘部212b各自呈直线状延伸。在导体210的外周侧,第1导体部211的外缘部211b的延伸方向和X方向所成的角度θ为大致 90°。在导体210的外周侧,第2导体部212的外缘部212b的延伸方向和 X方向所成的角度θ为大致90°。
即,第1连接端子131的导体侧的端部131b的延伸方向和第1导体部211的外缘部211b的延伸方向所成的角度θ为大致90°。第2连接端子132的导体侧的端部132b的延伸方向和第2导体部212的外缘部212b 的延伸方向所成的角度θ为大致90°。
在此,对在本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器100和本实用新型的实施方式2涉及的电流传感器中比较了导体的发热状态的仿真结果进行说明。另外,仿真条件与在实施方式1中说明的条件相同。
图13是示出在本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器的导体流过测定对象电流时的发热状态的仿真分析图。图14是示出在本实用新型的实施方式2涉及的电流传感器的导体流过测定对象电流时的发热状态的仿真分析图。在图13以及图14各自中,颜色越深,发热温度越高。
如图13所示,在本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器100中,对第1导体部111的外缘部111b和第1连接端子131的导体侧的端部131b 进行连接的弯曲部111n的发热温度高。对第2导体部112的外缘部112b 和第2连接端子132的导体侧的端部132b进行连接的弯曲部112n的发热温度高。
如图14所示,与本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器100的弯曲部111n相比较,在本实用新型的实施方式2涉及的电流传感器中,对第1导体部211的外缘部211b和第1连接端子131的导体侧的端部131b 进行连接的弯曲部211n的发热温度低。同样地,与本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器100的弯曲部112n相比较,在本实用新型的实施方式2涉及的电流传感器中,对第2导体部212的外缘部212b和第2连接端子132的导体侧的端部132b进行连接的弯曲部212n的发热温度低。
电流容易流到弯曲的地方。因此,在本实用新型的实施方式2涉及的电流传感器中,与本实用新型的实施方式1涉及的电流传感器100相比较,通过使弯曲部211n以及弯曲部212n各自的弯曲变得平缓,从而能够抑制发热,能够提高电流传感器的可靠性。
(实施方式3)
以下,参照图对本实用新型的实施方式3涉及的电流传感器进行说明。本实用新型的实施方式3涉及的电流传感器与本实用新型的实施方式 2涉及的电流传感器的不同点仅在于,还具备第4导体部,因此关于与本实用新型的实施方式2涉及的电流传感器相同的结构,将不再重复说明。
图15是示出本实用新型的实施方式3涉及的电流传感器具备的导体的形状的立体图。如图15所示,本实用新型的实施方式3涉及的电流传感器具备的导体310还具备第4导体部314,第4导体部314比第1导体部211、第2导体部212以及第3导体部113中的每一者薄,且从第1导体部211、第2导体部212以及第3导体部113中的至少一者的缘部伸出。
在本实用新型的实施方式3涉及的电流传感器中,第4导体部314 从第1导体部211以及第2导体部212各自的外缘部伸出。从第1导体部 211的外缘部伸出的第4导体部314与第1连接端子131连接。从第2导体部212的外缘部伸出的第4导体部314与第2连接端子132连接。
第4导体部314的厚度为第1导体部211、第2导体部212以及第3 导体部113各自的厚度的一半以下。
在本实用新型的实施方式3涉及的电流传感器中,通过具备第4导体部314,从而能够提高导体310的散热性,能够抑制导体310的发热,能够提高电流传感器的可靠性。
此外,由于第4导体部314的厚度为第1导体部211、第2导体部212 以及第3导体部113各自的厚度的一半以下,从而能够抑制由于在第4 导体部314流过测定对象电流而造成的电流传感器的测定精度的下降。
图16是示出本实用新型的实施方式3的变形例涉及的电流传感器具备的导体的形状的立体图。如图16所示,本实用新型的实施方式3的变形例涉及的电流传感器具备的导体310x还具备第4导体部314a以及第4 导体部314b,第4导体部314a以及第4导体部314b比第1导体部211、第2导体部212以及第3导体部113中的每一者薄,且从第1导体部211、第2导体部212以及第3导体部113中的至少一者的缘部伸出。
第4导体部314a从第1导体部211、第2导体部212以及第3导体部113各自的内缘部伸出。第4导体部314b从第1导体部211、第2导体部212以及第3导体部113各自的外缘部伸出。
在本实用新型的实施方式3的变形例涉及的电流传感器中,也能够提高导体310x的散热性,抑制导体310x的发热,提高电流传感器的可靠性。
在上述的实施方式的说明中,也可以对能够组合的结构进行相互组合。
应认为,此次公开的实施方式在所有的方面均为例示,而不是限制性的。本实用新型的范围不是由上述的说明示出,而是由权利要求书示出,意图包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有的变更。
附图标记说明
100:电流传感器,110、210、310、310x、910:导体,111、211、 911:第1导体部,111a、112a、112b、113a、911a、912a、913a:内缘部, 111b、112b、113b、211b、212b、911b、912b、913b:外缘部,111e、112e、 911e、912e:前端部,111n、112n、211n、212n:弯曲部,112、212、912:第2导体部,113、913:第3导体部,121:第1磁检测元件,122:第2 磁检测元件,131:第1连接端子,131b、132b:端部,132:第2连接端子,190:差动放大器,314、314a、314b:第4导体部。
Claims (6)
1.一种电流传感器,其特征在于,具备:
导体;和
第1磁检测元件以及第2磁检测元件,对由流过所述导体的测定对象电流产生的磁场的第1方向上的磁场分量进行检测,
所述导体包含:
第1导体部以及第2导体部,具有关于在与所述第1方向正交的第2方向上延伸的对称轴对称的形状,且延伸为在所述第2方向上彼此的所述第1方向上的间隔变宽;和
半环状的第3导体部,对所述第1导体部以及所述第2导体部各自的所述第2方向上的前端部彼此进行连接,
所述第1磁检测元件和所述第2磁检测元件位于关于所述对称轴对称的位置,
所述第1磁检测元件配置在如下的位置,即,由流过所述第1导体部的测定对象电流产生的磁场的所述第2方向上的磁场分量和由流过所述第3导体部的测定对象电流产生的磁场的所述第2方向上的磁场分量成为彼此相反的极性,
所述第2磁检测元件配置在如下的位置,即,由流过所述第2导体部的测定对象电流产生的磁场的所述第2方向上的磁场分量和由流过所述第3导体部的测定对象电流产生的磁场的所述第2方向上的磁场分量成为彼此相反的极性。
2.根据权利要求1所述的电流传感器,其特征在于,
所述第1磁检测元件在所述第2方向上配置在所述第1导体部所位于的范围内,
所述第2磁检测元件在所述第2方向上配置在所述第2导体部所位于的范围内。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电流传感器,其特征在于,
所述第1导体部以及所述第2导体部各自的将所述对称轴夹在中间而彼此相向的内缘部呈直线状延伸。
4.根据权利要求3所述的电流传感器,其特征在于,
所述第1导体部以及所述第2导体部各自的与所述内缘部相反侧的外缘部呈直线状延伸,
在所述导体的外周侧,所述第1导体部以及所述第2导体部各自的所述外缘部的延伸方向和所述第1方向所成的角度为90°以下。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的电流传感器,其特征在于,
所述导体还包含:第4导体部,比所述第1导体部、所述第2导体部以及所述第3导体部中的每一者薄,且从所述第1导体部、所述第2导体部以及所述第3导体部中的至少一者的缘部伸出。
6.根据权利要求5所述的电流传感器,其特征在于,
所述第4导体部的厚度为所述第1导体部、所述第2导体部以及所述第3导体部各自的厚度的一半以下。
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