JP2001281271A - 電流検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は電流検出器においてその応答特性を
高めることを目的とするものである。 【解決手段】 そしてこの目的を達成する為、本発明は
磁気ギャップ２を有する磁気コア３と、この磁気コア３
に巻回した電流線４と、前記磁気コア３の磁気ギャップ
２に配置した磁電変換素子５と、この磁電変換素子５と
増幅器６の入力端子とを接続した配線７ａ〜７ｄとを備
え、前記配線７ｄは、磁気ギャップ２外に引出した後、
再度磁気コア３をその長手方向に対して交差する方向に
横切らせた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はたとえばモータ制御
などに用いられる電流検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種電流検出器の構成は図１１
に示すような構成になっていた。すなわち、基板１上に
は図１２に示す磁気ギャップ２を有する磁気コア３が設
けられ、この磁気コア３にはモータの配線などに接続さ
れた電流線４が巻き付けられている。また前記磁気ギャ
ップ２には磁電変換素子５が実装されており、この磁電
変換素子５と基板１上の増幅器６とは配線７ａ，７ｂ，
７ｃ，７ｄに接続された構成になっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成において電流
線４には、たとえばモータの配線に流れる電流あるいは
比例した電流が流れる事となる。そしてこの電流線４に
流れる電流により磁気コア３には磁束が生じ、この磁束
は磁気ギャップ２を介して対向する方向に流れる事とな
る。

【０００４】このように磁気ギャップ２において電流線
４に流れる電流に比例した磁束が流れることにより磁電
変換素子５の抵抗が変動し、その結果として増幅器６の
出力端子８からは出力電圧が得られることになる。そし
て、この出力端子８に得られる出力電圧によりモータの
配線に流れる電流を間接的に検出し、これによりモータ
の配線に流す電流制御を行うような構成になっていたの
である。

【０００５】しかしながら、この図１１、図１２に示す
従来の電流検出器においては応答特性が遅いという問題
点があった。この理由は増幅器６の応答性が遅い事が主
な原因であり、この増幅器６の応答性が低いことが結論
としてこの電流検出器の応答性を低くしている。

【０００６】そこで本発明は電流検出器の応答性を高め
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そしてこの目的を達成す
るために本発明は、磁気ギャップを有する磁気コアと、
この磁気コアに巻回した電流線と、前記磁気コアの磁気
ギャップに配置した磁電変換素子と、この磁電変換素子
と増幅器の入力端子とを接続した配線とを備え、前記配
線は、磁気ギャップを横切らせて磁気ギャップ外に引出
した後再度前記磁気コアをその長手方向に対して交差す
る方向に横切らせたもので、すなわちこの様に磁電変換
素子と増幅器を接続した配線を再度磁気コアの長手方向
に交差する方向に横切らせることにより、電流線に流れ
る電流に応じて磁気コアに磁束が流れた場合にはこの磁
束の大きさに対して配線には磁束の変化に対して大きな
電圧が誘起されることになる。そしてこの大きな電圧が
増幅器へと供給される事になるので、増幅器においては
元々その応答性が低いということをこの増幅器に対して
大きな入力電圧が加わるということで、この出力電圧を
当初から大きな出力電圧として出力することが出来るよ
うになり、これがその応答性を高めることにつながるこ
とになる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は
磁気ギャップを有する磁気コアと、この磁気コアに巻回
した電流線と、前記磁気コアの磁気ギャップに配置した
磁電変換素子と、この磁電変換素子と増幅器の入力端子
とを接続した配線とを備え、前記配線は、磁気ギャップ
を横切らせて磁気ギャップ外に引出した後、再度前記磁
気コアをその長手方向に対して交差する方向に横切らせ
た電流検出器であって、磁電変換素子と増幅器を接続し
た配線を再度磁気コアの長手方向に対して交差する方向
に横切らせることにより、電流線に流れる電流によって
磁気コアに磁束が流れた場合にその磁束によって配線に
は急峻な電圧を発生させることが出来、そしてこの電圧
を増幅器へと供給することが出来るので、増幅器におい
てははじめから大きな出力電圧を出力することが出来る
ようになり、これが電流検出器としての応答性を高める
ことにつながるものである。

【０００９】次に、本発明の請求項２に記載の発明は、
磁電変換素子から少なくとも二本の配線を引き出し、一
方の配線は増幅器の第一の入力端子に接続し、他方の配
線は磁気コアをその長手方向に対して交差する方向に横
切らせた後に増幅器の第二の入力端子に接続した請求項
１に記載の電流検出器であって、増幅器の第二の入力端
子に接続する他方の配線を第一の入力端子に接続される
一方の配線とは異なり、磁気コアの長手方向に対して交
差する方向に横切らせることにより、この他方の配線に
のみ高い電圧を発生させることが出来るようになり、こ
れは増幅器において第一、第二の入力端子間の入力電圧
差を大きくすることになるものであるから、これによっ
て増幅器としての出力電圧を当初から大きなものを出力
することが出来るようになり、これにより電流検出器の
応答性を高めることが出来るようになるものである。

【００１０】次に、本発明の請求項３に記載の発明は、
他方の配線は磁気コアに少なくとも一回巻き付けた後に
増幅器の第二の入力端子に接続した請求項２に記載の電
流検出器であって、他方の配線を磁気コアに少なくとも
一回巻き付けるようにすることにより、この磁気コアに
流れる磁束により大きな電圧を誘起させ、この電圧を増
幅器の第二の入力端子に供給する事で、この増幅器の出
力端子からは初期から大きな出力電圧が得られるように
なり、この結果として電流検出器の応答特性を高めるこ
とが出来るようになるものである。

【００１１】次に、本発明の請求項４に記載の発明は、
基板上に複数本の配線を配置し、これら複数本の配線を
選択的に増幅器に接続する請求項１に記載の電流検出器
であって、使用する増幅器などに最適な特性を得る為に
配線を選択的に接続し、これにより増幅器の特性に合わ
せた早い応答特性が得られる様にするものである。

【００１２】以下、本発明の実施形態を添付図面に従っ
て説明する。尚、本発明の各実施形態において、従来の
図１１、図１２と同一構成部品は同一番号を付してその
説明を簡略化する。

【００１３】図１から図４は本発明の一実施形態を示
し、本実施形態においては図１から図４に示す如く磁電
変換素子５に接続された配線のうち７ｄを図１の如く一
旦磁気ギャップ２の外まで引き出し、次にこれを再度磁
気コア３の長手方向に交差する方向に横切らせ、その状
態で図３、図４に示す如く増幅器６の非反転入力側の入
力端子に接続している。

【００１４】この増幅器６は差動増幅器であってその反
転入力側の入力端子には配線７ｃが接続されている。

【００１５】この様な構成とした場合に図４に示す如く
配線７ｄについては増幅器６の手前の抵抗６ａ，６ｂを
経由した閉ループが形成されることになる。そして磁気
コア３を磁束が通過する事で、この閉ループ９に対して
磁束の変化すなわち電流線４に流れる電流の変動が生ず
る毎に大きな電圧が誘起されることになる。その状態は
図６に示すものである。

【００１６】図６はこの配線７ｄに誘起される電圧波形
を示したものである。図５において左側の部分は電流線
にある電流が流れていた場合のそれぞれの配線７ｃ，７
ｄに発生する電圧を示したものであり、次にこの電流が
急激に増加した場合は図５の中程から右側の様に配線７
ｄに発生する電圧は大きくなる。そしてこれが差動増幅
器で構成した増幅器６で増幅されることになる。この場
合、配線７ｄには図６で示したような電圧が誘起されて
いるのでこの状態で増幅器６の非反転入力端子側と反転
入力端子側に入力電圧が印加された場合には、図７のＡ
線で示す如く、増幅器６の出力端子８からは瞬時に大き
な出力電圧を得ることが出来るようになり、これが電流
検出器としての応答性を高めることにつながることにな
る。尚、Ｂ線は図１１に示す従来例の応答特性を示した
ものである。

【００１７】図８は本発明の他の実施形態を示したもの
である。この実施形態においては配線７ｄを磁気コア３
に一回巻き付けたものであり、図９は磁気コアに二回巻
き付けたものである。すなわち、この様に配線７ｄを磁
気コアに巻き付けることにより、磁気コアを流れる磁束
変化に基づく図６で示した電圧を高くして電流検出器の
応答特性を高くすることにつながるものになるものであ
る。

【００１８】図１０は更に別の実施形態を示すものであ
って、この実施形態においては配線７ｄとして基板１上
に複数本配線し、この複数本の配線をＫ，Ｌ，Ｍ，Ｎ点
で切断しておき、これらのＫ，Ｌ，Ｍ，Ｎ点を選択的に
接続することにより、発生する図６に示す出力電圧を調
整することが出来るようにしたものである。

【００１９】これは増幅器６の特性と合わせることにつ
ながるものである。

【００２０】

【発明の効果】以上の様に本発明は磁気ギャップを有す
る磁気コアと、この磁気コアに巻回した電流線と、前記
磁気コアの磁気ギャップに配置した磁電変換素子と、こ
の磁電変換素子と増幅器の入力端子とを接続した配線と
を備え、前記配線は、磁気ギャップを横切らせて磁気ギ
ャップ外に引出した後、再度前記磁気コアをその長手方
向に対して交差する方向に横切らせたものであるから、
磁気コアに生ずる磁束によって配線にも誘起電圧を発生
させ、増幅器の出力端子を当初から大きな出力電圧が得
られるようにし、これによって電流検出器としての応答
性を高めたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の平面図

【図２】その斜視図

【図３】その要部を示す斜視図

【図４】その電気的等価回路図

【図５】特性図

【図６】特性図

【図７】特性図

【図８】本発明の他の実施形態の斜視図

【図９】本発明の更に他の実施形態の斜視図

【図１０】本発明の更に他の実施形態の平面図

【図１１】従来例の平面図

【図１２】従来例の斜視図

【符号の説明】

２ 磁気ギャップ ３ 磁気コア ４ 電流線 ５ 磁電変換素子 ６ 増幅器 ７ａ〜７ｄ 配線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ギャップを有する磁気コアと、この
   磁気コアに巻回した電流線と、前記磁気コアの磁気ギャ
   ップに配置した磁電変換素子と、この磁電変換素子と増
   幅器の入力端子とを接続した配線とを備え、前記配線
   は、磁気ギャップを横切らせて磁気ギャップ外に引出し
   た後、再度前記磁気コアをその長手方向に対して交差す
   る方向に横切らせた電流検出器。
2. 【請求項２】 磁電変換素子から少なくとも二本の配線
   を引き出し、一方の配線は増幅器の第一の入力端子に接
   続し、他方の配線は磁気コアをその長手方向に対して交
   差する方向に横切らせた後に増幅器の第二の入力端子に
   接続した請求項１に記載の電流検出器。
3. 【請求項３】 他方の配線は磁気コアに少なくとも一回
   巻き付けた後に増幅器の第二の入力端子に接続した請求
   項２に記載の電流検出器。
4. 【請求項４】 基板上に複数本の配線を配置し、これら
   複数本の配線を選択的に増幅器に接続する請求項１に記
   載の電流検出器。