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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Drosseln bzw. Drosselspulen und ins - besondere auf eine Drossel mit integriertem Stromsensor.
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Stand der Technik
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Das Patentdokument 1 offenbart eine Drossel, bei der ein Stromsensor unter Ver - wendung einer Komponente der Drossel an einer Spule befestigt werden kann und bei der der Stromsensor beim Zusammenbau der Drossel an der Spule be - festigt werden kann. Diese Drossel beinhaltet eine Spule, die aus einer Wicklung gebildet ist, einen Kern in der Spule, einen an der Wicklung angebrachten Strom - sensor zum Detektieren von elektrischem Strom, der durch die Spule fließt, sowie einen Harzbereich, der zumindest einen Teil der äußeren Peripherie der Spule be - deckt. Die Drossel ist derart ausgebildet, dass der Stromsensor integriert mit dem Harzbereich vorgesehen ist. Diese Konfiguration benötigt keine Komponente zur Anbringung des Stromsensors zusätzlich zu den Komponenten der Drossel und erfordert somit nicht den Prozess zur Montage des Stromsensors zusätzlich zu ei - nem Montagevorgang für die eigentliche Drossel beim Anbringen des Stromsen - sors.
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Liste des Standes der Technik
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Patentliteratur
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Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
2010-272772 -
Kurzbeschreibung der Erfindung
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Technisches Problem
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Bei der in dem Patentdokument 1 offenbarten Drossel ist ein Stromsensor vom Typ eines Hall-Elements um ein Wicklungsende herum angeordnet, um durch das Wicklungsende fließenden elektrischen Strom mit dem Stromsensor zu messen. Wenn es sich bei dem Detektionselement des Stromsensors um ein Magnetismus erfassendes Element handelt, das Magnetismus detektiert, wie z.B. um einen Hall-Element-Typ, ist das Magnetismus detektierende Element anfällig für den Einfluss eines Störmagnetfelds. Insbesondere besitzt ein Magnetismus detektie - rendes Element, wenn es sich um einen Magnetowiderstandssensor handelt, eine hohe Detektionssensitivität, wobei es jedoch anfällig für den Einfluss eines Störmagnetfelds ist. Wenn es sich bei der Drossel um eine Ringspule handelt, kann ein Streufluss aufgrund eines Induktionsfelds von der Spule als Störmagnetfeld für das Detektionselement wirken.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Drossel mit einer Ringspule und einem Stromsensor, der durch die Wicklung derselben flie - ßenden elektrischen Strom misst und eine Konstruktion aufweist, bei der das De - tektionselement des Stromsensors nicht anfällig für den Einfluss eines Störma - gnetfelds ist.
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Lösung des Problems
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Zum Lösen des vorstehenden Problems besitzt eine Drossel gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Ringspule mit einer in eine ringförmige Außenform gewickelten Wicklung; eine Sammelschiene, die mit dem einen Ende der Wicklung elektrisch verbunden ist; und einen Stromsensor, der durch die Sammelschiene fließenden elektrischen Strom misst, wobei die Sammelschiene einen Kreuzungsbereich aufweist, der durch einen zentralen Bereich bzw. Zen - tralbereich verläuft, der einen Innenbereich im Inneren einer Innenfläche der ring - förmigen Außenform sowie einen Bereich beinhaltet, in dem sich der Innenbe - reich entlang einer zentralen Achse der ringförmigen Außenform erstreckt, und wobei der Stromsensor in dem Zentralbereich angeordnet ist, um durch den Kreu - zungsbereich fließenden elektrischen Strom zu messen.
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Die Induktionsfelder, die durch den elektrischen Strom erzeugt werden, der durch die Wicklung fließt, heben sich in dem Zentralbereich der Drossel gemäß der vor - liegenden Erfindung gegenseitig auf. Selbst wenn die Menge des durch die Wick - lung fließenden elektrischen Stroms zunimmt, ist es aus diesem Grund unwahr - scheinlich, dass das von der Ringspule kommende Störmagnetfeld zunimmt. So - mit kann eine Drossel mit einem Stromsensor, der selbst bei Positionierung in der Nähe der Drossel zum korrekten Messen von elektrischem Strom in der Lage ist, bereitgestellt werden, indem der Stromsensor in dem Zentralbereich angeordnet wird, um elektrischen Strom zu messen, der durch den Kreuzungsbereich der Sammelschiene fließt.
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Bei der Drossel kann der Stromsensor ein Magnetismus detektierendes Element aufweisen, das ein Induktionsfeld misst, das durch den elektrischen Strom er - zeugt wird, der durch den Kreuzungsbereich fließt. Wenn der Stromsensor das Magnetismus detektierende Element aufweist, das anfällig für den Einfluss des Störmagnetfelds ist, ist der Stromsensor der Drossel gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung unanfällig für den Einfluss eines Störmagnetfelds, das durch den Streufluss der Ringspule verursacht ist, da der Stromsensor in der vor - stehend beschriebenen Weise in dem Zentralbereich angeordnet ist. Somit kann selbst mit dem Magnetismus detektierenden Element des Stromsensors der Stromsensor den durch den Kreuzungsbereich der Sammelschiene fließenden elektrischen Strom in genauerer Weise messen.
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Das Magnetismus detektierende Element kann ein Magnetowiderstandssensor sein. Spezielle Beispiele des Magnetowiderstandssensors beinhalten einen Rie - sen-Magnetowiderstandssensor und einen Tunnel-Magnetowiderstandssensor. Der Magnetowiderstandssensor besitzt eine höhere Sensitivität als andere Ma - gnetismus detektierende Elemente (z.B. ein Hall-Element), ist jedoch entsprechend anfällig für den Einfluss eines Störmagnetfelds. Selbst wenn es sich bei dem Magnetismus detektierenden Element des Stromsensors um einen Magneto - widerstandssensor handelt, ermöglicht somit das Anordnen des Stromsensors in dem Zentralbereich eine korrekte Messung des durch den Kreuzungsbereich flie - Wenden elektrischen Stroms.
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Bei der Drossel kann die Ringspule ferner einen ringförmigen Toroidkern aufwei - sen, um den die Wicklung gewickelt ist. Das Bereitstellen des Toroidkerns erhöht die Flexibilität beim Vorgeben der Induktivität der Drossel.
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Die Drossel kann weiterhin eine isolierende Basis aufweisen, die die Ringspule und die Sammelschiene zusammen festlegt. Indem die relativen Positionen der Ringspule und der Sammelschiene festgelegt sind, ist die relative Position des Stromsensors festgelegt, der an der Sammelschiene festgelegt ist, so dass an der vorbestimmten Position der Sammelschiene und der Ringspule gemessen werden kann. Als Folge hiervon ist die Korrelation zwischen dem Störmagnetfeld, das von der Ringspule erzeugt wird und an den Stromsensor angelegt wird, sowie dem durch den Stromsensor gemessenen elektrischen Strom festgelegt, wodurch die Messgenauigkeit des Stromsensors noch weiter erhöht wird.
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Bei der Basis handelt es sich vorzugsweise um ein Formteil, bei dem die Ringspule und die Sammelschiene im Hinblick auf die Festlegung der relativen Positionen der Ringspule und der Sammelschiene sowie auch im Hinblick auf eine Erhöhung der Produktionseffizienz der Drossel in integrierter Ausbildung vor - gesehen sind.
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Es ist bevorzugt, dass der Stromsensor in die Basis eingebettet ist und dass ein Teil einer Oberfläche der Basis im Hinblick auf eine Verringerung des Störma - gnetfelds im Umfeld des Stromsensors elektrische Leitfähigkeit aufweist.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Drossel mit integriertem Stromsensor, die eine Konstruktion aufweist, bei der das Detektionselement des Stromsensors nicht anfällig für den Einfluss eines Störmagnetfelds ist.
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Figurenliste
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- [1] 1 zeigt eine erläuternde Darstellung zur Veranschaulichung des Er - scheinungsbilds einer Drossel gemäß einer ersten Ausführungsform der vorlie - genden Erfindung.
- [2] 2 zeigt eine erläuternde Darstellung zur Veranschaulichung der Kon - struktion der Drossel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin - dung bei Betrachtung in der Z-Richtung.
- [3] 3 zeigt eine erläuternde Darstellung zur Veranschaulichung der Kon - struktion der Drossel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin - dung bei Betrachtung in der Y-Richtung.
- [4] 4 zeigt eine erläuternde Darstellung bei Betrachtung in der Z-Rich - tung, die im Umriss die elektrische Strommessung mit dem Stromsensor der Drossel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veran - schaulicht.
- [5] 5 zeigt eine erläuternde Darstellung bei Betrachtung in der Z-Rich - tung, die im Umriss die elektrische Strommessung mit dem Stromsensor der Drossel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusam - men mit dem von der Ringspule kommenden Streufluss veranschaulicht.
- [6] 6 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, in dem die Drossel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einer Leiterplatte angebracht ist.
- [7] 7 zeigt eine Übersichtszeichnung der Komponenten bei einer Simula - tion.
- [8] 8 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung des Resultats der Si - mulation, in der die Vektoren von Streuflüssen dargestellt sind (X-Y- Ebenenansicht).
- [9] 9 zeigt eine Konturdarstellung des Simulationsresultats unter Veran - schaulichung der Intensität der Streuflüsse in der X1-X2-Richtung.
- [10] 10 zeigt eine Konturdarstellung des Simulationsresultats unter Ver - anschaulichung der Intensität der Streuflüsse in der Y1-Y2-Richtung.
- [11] 11 zeigt eine Konturdarstellung des Simulationsresultats unter Ver - anschaulichung der Intensität der Streuflüsse in der Z1-Z2-Richtung.
- [12] 12(a) zeigt eine Darstellung des Simulationsresultats unter Veran - schaulichung der Vektoren der Streuflüsse (Schnittdarstellung in der X-Z-Ebene);
- 12(b) zeigt eine Übersichtszeichnung der Komponenten in der Simulation (betrachtet von der Seite Z2 auf die Seite Z1 in der Z1-Z2-Richtung). 12(c) zeigt eine Übersichtszeichnung der Komponenten in der Simulation (betrachtet von der Seite Z1 auf die Seite Z2 in der Z1-Z2-Richtung).
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Be - zugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt eine erläuternde Darstellung unter Veranschaulichung des Erschei - nungsbilds einer Drossel gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt eine erläuternde Darstellung zur Veranschaulichung der Konstruktion der Drossel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung in der Z-Richtung. 3 zeigt eine erläuternde Darstel - lung zur Veranschaulichung der Konstruktion der Drossel gemäß der ersten Aus - führungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung in der Y-Richtung. In 2 und 3 ist die Basis durch eine durch jeweils zwei Punkte unterbrochene Li - nie dargestellt, und die von der Basis belegte Konstruktion ist durchsichtig darge - stellt, so dass die innere Konstruktion leicht zu verstehen ist. 4 zeigt eine er - läuternde Darstellung bei Betrachtung in der Z-Richtung, die im Umriss die elektri - sche Strommessung mit dem Stromsensor der Drossel gemäß der ersten Ausfüh - rungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 5 zeigt eine erläutern - de Darstellung bei Betrachtung in der Z-Richtung, die im Umriss die elektrische Strommessung mit dem Stromsensor der Drossel gemäß der ersten Ausführungs - form der vorliegenden Erfindung zusammen mit dem von der Ringspule stammenden Störmagnetfeld veranschaulicht.
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Wie in 1 bis 3 dargestellt, weist die Drossel 100 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Ringspule 10 mit einer Wicklung 11 auf, die in eine ringförmige Außenform gewickelt ist. Wenn elektrischer Strom durch die Wicklung 11 fließt, wird Magnetfluss erzeugt. Jedoch ist es aufgrund der ringförmigen Au - ßenform relativ unwahrscheinlich, dass der erzeugte Magnetfluss Einfluss auf die Außenseite bzw. nach außen hat. Die Ringspule 10 weist ferner einen ringförmi - gen Toroidkern bzw. Ringkern 12 auf, um den die Wicklung 11 gewickelt ist. Die Induktivität der Ringspule 10 kann durch Ändern der magnetischen Permeabilität µ des Ringkerns 12 verändert werden.
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Das eine Ende 111 der Wicklung 11 der Ringspule 10 ist mit einer Sammelschie - ne 20 elektrisch verbunden. Wie in 2 und 3 dargestellt, besitzt die Sammel - schiene 20 einen plattenartigen Bereich 21 mit einer Hauptoberfläche, dessen Normale entlang der Z1-Z2-Richtung verläuft, sowie einen Verbindungsbereich 22, der an dem einen Ende (auf der Seite X2 in der X1-X2-Richtung) des platten - artigen Bereichs 21 vorgesehen ist und sich in der Z1-Z2-Richtung auf die Seite Z1 erstreckt. Der plattenartige Bereich 21 weist eine Durchgangsöffnung in der Dickenrichtung in einem Teil desselben auf (im Spezielleren in einem Teil des plattenartigen Bereichs 21 auf der Seite X1 in der X1-X2-Richtung). Das Ende 111 der Wicklung 11 der Ringspule 10 ist zur elektrischen Verbindung mit der Sammelschiene 20 durch die Durchgangsöffnung hindurchgeführt.
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Die Sammelschiene 20 weist einen Kreuzungsbereich 21C auf, der sich durch einen Zentralbereich CA (in 2 und 3 durch die strichpunktierte Linie darge - stellt) erstreckt, der aus einem Bereich im Inneren der Innenfläche der Ringform der Ringspule 10 sowie aus einem Bereich gebildet ist, in dem sich der genannte Bereich entlang der Mittelachse O der Ringform erstreckt (Z1-Z2-Richtung).
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Wie in 4 dargestellt, misst ein Stromsensor 30 zum Messen von elektrischen Strom, der durch die Sammelschiene 20 fließt, einen elektrischen Strom C1, der durch den Kreuzungsbereich 21C fließt. Der Stromsensor 30 der Drossel 100 weist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Magnetismus detektie - rendes Element auf, das ein Induktionsfeld misst, das durch den durch den Kreu - zungsbereich 21C fließenden elektrischen Strom erzeugt wird. Bei einem Beispiel handelt es sich bei dem Magnetismus detektierenden Element um einen Magne - towiderstandssensor. Spezielle Beispiele beinhalten einen Riesen-Magneto - widerstandssensor und einen Tunnel-Magnetowiderstandssensor.
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Stromsensoren mit einem derartigen Magnetowiderstandssensor können durch die Wicklung fließenden elektrischen Strom mit hoher Genauigkeit auch bei einer kompakten Größe indirekt messen. Jedoch sind Magnetowiderstandssensoren anfällig für den Einfluss eines Störmagnetfelds. Die Ringspule 10 weist eine Kon - struktion auf, bei der es relativ unwahrscheinlich ist, dass es zu einer Streuung des Magnetflusses kommt, der durch den durch die Spule (Wicklung 11) fließen - den elektrischen Strom erzeugt wird. Wenn jedoch der Magnetowiderstandssen - sor eine hohe Sensitivität bzw. Empfindlichkeit besitzt und die Windungsdichte der Wicklung 11 gering ist, besteht ein Problem dahingehend, dass der Einfluss von Streufluss auf die Messung als Störmagnetfeld nicht ignoriert werden kann.
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Aus diesem Grund ist der Stromsensor 30 der Drossel 100 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung derart angeordnet, dass er elektrischen Strom C1 misst, der durch den Kreuzungsbereich 21C der Sammelschiene 20 fließt, wie dies in den 2 bis 5 dargestellt ist. Der Kreuzungsbereich 21C befindet sich in dem Zentralbereich CA, der aus der Innenfläche der Ringform der Ringspule 10 sowie aus dem Bereich im Inneren der zylindrischen Oberfläche der Innenfläche gebildet ist, der sich in der Z1-Z2-Richtung erstreckt. Wie in 5 dargestellt, he - ben sich von der Wicklung 11 der Ringspule 10 kommende Streuflüsse B in dem Zentralbereich CA gegenseitig auf und werden geringer. 5 veranschaulicht einen Zustand als Beispiel, bei dem Streuflüsse B im Gegenuhrzeigersinn von der Wicklung 11 im Inneren der Ringspule 10 erzeugt werden, wie dies in der Z1-Z2-Richtung von der Seite Z1 auf die Seite Z2 zu sehen ist. Da Magnetflüsse von den einzelnen Windungen 11 erzeugt werden, die an der Innenfläche der Ring - form der Ringspule 10 angeordnet sind, heben sich die Streuflüsse B in der Rich - tung der X-Y-Ebene gegenseitig auf. Folglich wird die Intensität des Störmagnet - felds in der X-Y-Ebenenrichtung in dem Zentralbereich CA geringer. Diese Ten - denz überwiegt im Zentrum des Zentralbereichs CA, d.h. um die Mittelachse O der Ringform, wodurch der Einfluss des Störmagnetfelds besonders reduziert wird.
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Somit wird durch derartiges Anordnen des Kreuzungsbereichs 21C der Sammel - schiene 20, dass der elektrische Strom C1 in der Ebenenrichtung (insbesondere der X1-X2-Richtung) der Ebene (X-Y-Ebene) fließt, deren Normale entlang der Mittelachse O (Z1-Z2-Richtung) der Ringform der Ringspule 10 verläuft, das durch den elektrischen Strom C1 erzeugte Induktionsfeld in der Z1-Z2-Richtung des Kreuzungsbereichs 21C in die X-Y-Ebenenrichtung (insbesondere der Y1-Y2-Richtung) gerichtet. Die X-Y-Ebenenrichtung ist nicht anfällig für den Einfluss ei - nes Störmagnetfelds. Aus diesem Grund wird durch Vorgeben der Detektionsach - se P1 des Magnetismus detektierenden Elements des Stromsensors 30 in der X-Y-Ebenenrichtung (insbesondere in der Y1-Y2-Richtung) der Einfluss des Störma - gnetfelds auf die Messung des elektrischen Stroms mit dem Stromsensor 30 re - duziert.
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Wie in 1 dargestellt, weist die Drossel 100 gemäß einem Aspekt der vorlie - genden Erfindung eine isolierende Basis 40 auf, die die Ringspule 10 gemeinsam mit der Sammelschiene 20 festlegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform han - delt es sich bei der Basis 40 um ein Formteil, das die Ringspule 10 und die Sam - melschiene 20 integriert vorsieht, d.h. diese derart festlegt, dass sich die relativen Positionen derselben nicht ändern. Wie in 3 dargestellt, ist die Sammelschie - ne 20 an einem Trägersubstrat 60 (auf der Seite Z1 in der Z1-Z2-Richtung) fest - gelegt, und der Stromsensor 30 ist auf der Sammelschiene 20 (auf der Seite Z1 in der Z1-Z2-Richtung) festgelegt. Somit sind das Trägersubstrat 60 und der Strom - sensor 30 auch durch die Basis 40 festgelegt. Ein Teil der Ringspule 10 (im Spe - zielleren der Teil auf der Seite Z1 in der Z1 -Z2-Richtung) ist in die Basis 40 einge - bettet. Die Basis 40 kann durch integrales Formen gebildet werden, indem ein Kunststoff-Formvorgang ausgeführt wird, bei dem der Stromsensor 30 usw. in ei - ner Form angeordnet wird.
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Wie in 1 dargestellt, sind bei der vorliegenden Ausführungsform das Träger - substrat 60, der plattenartige Bereich 21 der Sammelschiene 20 und der Strom - sensor 30 in die Basis 40 eingebettet. Die Oberfläche der Basis 40 ist elektrisch leitfähig. Da die Oberfläche der Basis 40 elektrische Leitfähigkeit besitzt, kann der Einfluss eines Störmagnetfelds, das durch einen Magnetfluss verursacht wird, bei dem es sich nicht um die von der Ringspule 10 generierten Streuflüsse B handelt, auf den Stromsensor 30 reduziert werden. Im Hinblick auf eine stabile Reduzie - rung des Störmagnetfelds ist es bevorzugt, dass zumindest die Oberfläche der Seite der Basis 40 (deren Normale in der X-Y-Ebenenrichtung verläuft) elektri - sche Leitfähigkeit aufweist. Die Oberfläche der Basis 40 kann durch ein beliebi - ges Verfahren elektrische Leitfähigkeit erhalten. Beispiele für das Verfahren bein - halten einen Nassprozess, wie z.B. Plattieren, einen Trockenprozess, wie z.B. Sputtern, sowie das Aufbringen von elektrisch leitfähiger Paste.
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Das eine Ende 111 der Wicklung 11, das andere Ende 112 der Wicklung 11, der Verbindungsbereich 22 der Sammelschiene 20 sowie Verdrahtungsleitungen 321, 322 und 323 des Stromsensors 30 ragen von der Oberfläche der Basis 40 auf der Seite Z1 in Z1-Z2-Richtung weg. Wenn diese wegragenden, elektrisch leitfähigen Elemente elektrisch isoliert voneinander gehalten werden können, kann die Ober - fläche der Basis 40 auf der Seite Z1 in der Z1-Z2-Richtung elektrische Leitfähig - keit aufweisen.
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6 zeigt eine erläuternde Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands, in dem die Drossel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin - dung an einer Leiterplatte angebracht ist. Wie in 6 dargestellt, ist eine Leiter - platte 70 in der Z1-Z2-Richtung auf der Seite Z1 der Basis 40 unter Verwendung von drei Fortsätzen 51, 52 und 53 angeordnet, die in der Z1-Z2-Richtung auf der Seite Z1 der Basis 40 zur Positionierung vorstehen. Die Leiterplatte 70 weist eine Verdrahtungsleitung 71, die mit dem Verbindungsbereich 22 der Sammelschiene 20 elektrisch verbunden ist, eine Verdrahtungsleitung 72, die mit dem anderen Ende 112 der Wicklung 11 elektrisch verbunden ist, sowie eine Gruppe von Ver - drahtungsleitungen 73 auf, die mit dem Verdrahtungsleitungen 321, 322 und 323 des Stromsensors 30 elektrisch verbunden sind.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Drossel 100 so - mit den Stromsensor 30, wobei der Stromsensor 30 derart angeordnet ist, dass er den elektrischen Strom C1 misst, der durch den Kreuzungsbereich 21C der Sam - melschiene 20 fließt, obwohl die Grundfläche der Leiterplatte 28 die gleiche Grö - ße wie die Ringspule 10 aufweist, so dass die Drossel 100 nicht anfällig für den Einfluss des Störmagnetfelds ist, das durch die von der Ringspule 10 stammen - den Streuflüsse B verursacht wird. Da ferner der Stromsensor 30 in die Basis 40 eingebettet ist, die die Sammelschiene 20 und die Ringspule 10 festlegt, und da die Oberfläche der Basis 40 elektrische Leitfähigkeit besitzt, ist der Einfluss des nicht von der Ringspule 10 stammenden Störmagnetfelds ebenfalls angemessen vermindert.
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Im Folgenden wird das Resultat einer Simulation an den Streuflüssen B der Dros - sei 100 beschrieben. 7 zeigt eine Übersichtszeichnung der Komponenten bei der Simulation. 8 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung des Resultats der Simulation, in der die Vektoren der Streuflüsse B dargestellt sind (X-Y-Ebe - nenansicht, gesehen von der Seite Z1 auf die Seite Z2 in der Z1-Z2-Richtung). 9 zeigt eine Konturdarstellung des Simulationsresultats unter Veranschauli - chung der Intensität der Streuflüsse B in der X1-X2-Richtung. 10 zeigt eine Konturdarstellung des Simulationsresultats unter Veranschaulichung der Intensi - tät der Streuflüsse B in der Y1-Y2-Richtung. 11 zeigt eine Konturdarstellung des Simulationsresultats unter Veranschaulichung der Intensität der Streuflüsse B in der Z1-Z2-Richtung. 12(a) zeigt eine Darstellung des Simulationsresultats unter Veranschaulichung der Vektoren der Streuflüsse B (Schnittdarstellung in der X-Z-Ebene durch den Stromsensor 30). 12(b) zeigt eine Übersichtszeich - nung der Komponenten in der Simulation (X-Y-Ebenenansicht betrachtet von der Seite Z2 auf die Seite Z1 in der Z1-Z2-Richtung),
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Wie in 7 dargestellt, sind die Koordinaten definiert, wobei das Zentrum der Ringspule 10 als Ursprung dient. Die Sammelschiene 20 befindet sich in Bezug auf die Ringspule 10 in der Z1-Z2-Richtung auf der Seite Z1, wobei das Träger - substrat 60 dazwischen angeordnet ist, und der Stromsensor 30 befindet sich in Bezug auf die Sammelschiene 20 in der Z1-Z2-Richtung auf der Seite Z1. Wie in 8 gezeigt ist, ist die Verteilung der Streuflüsse B im Großen und Ganzen symmetrisch um die Mittelachse O der Ringspule 10. Wie in den 9 und 10 ge - zeigt ist, sind die Intensitäten der Streuflüsse B in der X1-X2-Richtung und der Y1-Y2-Richtung nicht hoch. Im Spezielleren sind in dem Kreuzungsbereich 21C radial im Inneren der Ringspule 10 bei Betrachtung in der Z1-Z2-Richtung die Streuflüsse B in der X-Y-Ebenenrichtung schwach, und die Schwankungen der Streuflüsse B in dem Kreuzungsbereich 21C sind besonders niedrig. Dies zeigt, dass das Induktionsfeld der Sammelschiene 20 unter geringem Einfluss der Streuflüsse B gemessen werden kann, indem der Stromsensor 30, dessen Detek - tionsachse P1 in der X-Y-Ebenenrichtung verläuft, innerhalb des Kreuzungsbe - reichs 21C angeordnet wird.
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Wie in 11 und 12 dargestellt ist, sind die Intensitäten der Streuflüsse B in dem Kreuzungsbereich 21C in der Z1-Z2-Richtung höher als in der X-Y-Ebenen - richtung. Wenn jedoch die Detektionsachse P1 des Stromsensors 30 in der X-Y-Ebenenrichtung verläuft, hat das Störmagnetfeld in der Z1-Z2-Richtung keinen Einfluss auf das Messergebnis. Somit kann der Stromsensor 30 das Induktions - feld der Sammelschiene 20 bei geringem Einfluss der Streuflüsse B an jeder be - liebigen Position in der Z1-Z2-Richtung innerhalb des Kreuzungsbereichs 21C messen.
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Es versteht sich, dass die Beschreibung der vorstehenden Ausführungsformen le - diglich zum Zweck der Erläuterung dient und diese die vorliegende Erfindung nicht einschränken sollen. Somit umfassen die in den Ausführungsformen offen - barten Elemente alle Ausbildungsänderungen sowie Äquivalente im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung.
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Beispielsweise können die Fortsätze 51, 52 und 53 Teil des Formteils sein, das die Basis 40 bildet, oder diese können von dem Formteil separate Komponenten sein.
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Die Drossel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nicht anfällig für den Einfluss eines Störmagnetfelds, obwohl sie kompakt ausgebildet ist und in geeigneter Weise verwendet werden kann, wenn Komponenten auf ei - ner Leiterplatte in enger Anordnung angebracht sind.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Drossel
- 10
- Ringspule
- 11
- Wicklung
- 12
- Ringkern
- 20
- Sammelschiene
- 21
- plattenartiger Bereich
- 21C
- Kreuzungsbereich
- 22
- Verbindungsbereich
- 28
- Leiterplatte
- 30
- Stromsensor
- 40
- Basis
- 51
- Fortsatz
- 52
- Fortsatz
- 53
- Fortsatz
- 60
- Trägersubstrat
- 70
- Leiterplatte
- 71
- Verdrahtungsleitung
- 72
- Verdrahtungsleitung
- 73
- Verdrahtungsleitung
- 111
- Ende
- 112
- Ende
- 321
- Verdrahtungsleitung
- 322
- Verdrahtungsleitung
- 323
- Verdrahtungsleitung
- B
- Streufluss
- C1
- elektrischer Strom
- CA
- Zentralbereich
- O
- Mittelachse
- P1
- Detektionsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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