JP2010008120A - Printed board for current detection, and current detector - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a printed board for current detection for simplifying a structure of a current detector. <P>SOLUTION: The printed board 1 for current detection for detecting an AC current flowing in a conductor for power transmission used as a transmission route of AC power includes: a penetration hole 401 penetrating the board; a shielding part 500 arranged outside the penetration hole 401, and formed of a through-hole; and coil-shaped wiring 10 arranged outside the shielding part 500, for detecting a current. When the shielding part 500 is provided on the printed board 1 for current detection, a shielding part having a complicated shape is not required to be formed on a casing of the current detector. Hereby, the structure of the casing of the current detector can be simplified. Since the shielding part of the printed board for current detection is formed of the through-hole, it can be formed easily, and consequently the structure of the current detector can be simplified. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に流れる交流電流を検出するために用いる電流検出用プリント基板、及びこの電流検出用プリント基板を用いた電流検出器に関するものである。   The present invention relates to a current detection printed circuit board used for detecting an alternating current flowing in a power transmission conductor used as an AC power transmission path, and a current detector using the current detection printed circuit board, for example. is there.

例えば、インピーダンス整合装置や高周波電源装置のように、交流電力の電流と電圧とを検出し、検出した電流と電圧とを用いて制御等を行うものがある。その一例として、インピーダンス整合装置について説明する。   For example, there are devices such as an impedance matching device and a high-frequency power supply device that detect the current and voltage of AC power and perform control using the detected current and voltage. As an example, an impedance matching device will be described.

図17は、インピーダンス整合装置が用いられる高周波電力供給システムの一例のブロック図である。   FIG. 17 is a block diagram of an example of a high-frequency power supply system in which the impedance matching device is used.

この高周波電力供給システムは、半導体ウエハや液晶基板等の被加工物に、例えばプラズマエッチング、プラズマCVDといった加工処理を行うためのシステムであり、高周波電源装置61、伝送線路62、インピーダンス整合装置63、負荷接続部64及び負荷65(プラズマ処理装置65)で構成されている。   This high-frequency power supply system is a system for performing processing such as plasma etching or plasma CVD on a workpiece such as a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate, and includes a high-frequency power supply device 61, a transmission line 62, an impedance matching device 63, It is comprised by the load connection part 64 and the load 65 (plasma processing apparatus 65).

高周波電源装置61は、高周波電力を出力して、負荷となるプラズマ処理装置65に供給するための装置である。なお、高周波電源装置61から出力された高周波電力は、同軸ケーブルからなる伝送線路62及びインピーダンス整合装置63及び遮蔽された銅板からなる負荷接続部64を介してプラズマ処理装置65に供給される。また、一般にこの種の高周波電源装置61では、無線周波数帯域の周波数(例えば、数百kHz以上の周波数、上限は厳密には定まっていないが、概ね1GHz以下)を有する高周波電力を出力している。   The high-frequency power supply device 61 is a device for outputting high-frequency power and supplying it to the plasma processing device 65 serving as a load. The high-frequency power output from the high-frequency power supply device 61 is supplied to the plasma processing device 65 via a transmission line 62 made of a coaxial cable, an impedance matching device 63, and a load connection portion 64 made of a shielded copper plate. In general, this type of high-frequency power supply 61 outputs a high-frequency power having a frequency in the radio frequency band (for example, a frequency of several hundred kHz or more, although the upper limit is not strictly determined but is generally 1 GHz or less). .

プラズマ処理装置65は、ウエハ、液晶基板等を加工(エッチング、CVD等)するための装置である。   The plasma processing apparatus 65 is an apparatus for processing (etching, CVD, etc.) a wafer, a liquid crystal substrate, and the like.

インピーダンス整合装置63は、内部に図示しない可変インピーダンス素子(例えば、可変コンデンサ、可変インダクタ等)等で構成された整合回路を備えていて、高周波電源装置61と負荷65との間がインピーダンス整合するように、整合回路内の可変インピーダンス素子のインピーダンスを変化させる制御機能を有する。   The impedance matching device 63 includes a matching circuit configured by a variable impedance element (for example, a variable capacitor, a variable inductor, etc.) not shown in the figure, and impedance matching is performed between the high frequency power supply device 61 and the load 65. And a control function for changing the impedance of the variable impedance element in the matching circuit.

このような制御を行うために、インピーダンス整合装置63の入力端63aから整合回路までの間に、高周波電源装置61から出力された高周波の電流を検出する電流検出器および高周波の電圧を検出する電圧検出器を設け、これらの検出器で検出した電流と電圧とを用いて、進行波電力や反射波電力等の情報を求めている。そして、求めた情報を用いて、インピーダンス整合するように可変インピーダンス素子のインピーダンスを制御している。   In order to perform such control, a current detector that detects a high-frequency current output from the high-frequency power supply device 61 and a voltage that detects a high-frequency voltage between the input terminal 63a of the impedance matching device 63 and the matching circuit. Detectors are provided, and information such as traveling wave power and reflected wave power is obtained using the current and voltage detected by these detectors. Then, using the obtained information, the impedance of the variable impedance element is controlled so as to perform impedance matching.

図18は、インピーダンス整合装置63の入力端から整合回路67までの間に設けられる電流検出器80および電圧検出器90の概略の回路図である。図18に示すように、入力端63aから整合回路67までは、電力の伝送経路となる電力伝送用導電体66(例えば棒状の銅)が設けられている。そして、電力伝送用導電体66の途中に、電流検出器80と電圧検出器90とが設けられている。   FIG. 18 is a schematic circuit diagram of the current detector 80 and the voltage detector 90 provided between the input terminal of the impedance matching device 63 and the matching circuit 67. As shown in FIG. 18, a power transmission conductor 66 (for example, rod-shaped copper) serving as a power transmission path is provided from the input end 63 a to the matching circuit 67. A current detector 80 and a voltage detector 90 are provided in the middle of the power transmission conductor 66.

電流検出器80は、カレントトランス部81、カレントトランス部81の出力配線82,83、電流用変換回路84、および電流用変換回路84の出力配線85によって構成されている。この電流検出器80では、電力伝送用導電体66に流れる交流電流に応じた電流がカレントトランス部81に流れる。この電流は、出力配線82,83を介して電流用変換回路84に入力され、所定の電圧レベルに変換されて電流用変換回路84の出力配線85から出力されるようになっている。   The current detector 80 includes a current transformer unit 81, output wirings 82 and 83 of the current transformer unit 81, a current conversion circuit 84, and an output wiring 85 of the current conversion circuit 84. In the current detector 80, a current corresponding to the alternating current flowing through the power transmission conductor 66 flows through the current transformer 81. This current is input to the current conversion circuit 84 via the output wirings 82 and 83, converted to a predetermined voltage level, and output from the output wiring 85 of the current conversion circuit 84.

また、電圧検出器90は、コンデンサ部91、コンデンサ部91の出力配線92、電圧用変換回路93、および電圧用変換回路93の出力配線94によって構成されている。この電圧検出器90では、電力伝送用導電体66に生じる交流電圧に応じた電圧がコンデンサ部91に生じる。この電圧は、出力配線92を介して電圧用変換回路93に入力され、所定の電圧レベルに変換されて電圧用変換回路93の出力配線94から出力されるようになっている。   The voltage detector 90 includes a capacitor unit 91, an output wiring 92 of the capacitor unit 91, a voltage conversion circuit 93, and an output wiring 94 of the voltage conversion circuit 93. In the voltage detector 90, a voltage corresponding to the AC voltage generated in the power transmission conductor 66 is generated in the capacitor unit 91. This voltage is input to the voltage conversion circuit 93 via the output wiring 92, converted to a predetermined voltage level, and output from the output wiring 94 of the voltage conversion circuit 93.

そして、電流検出器80および電圧検出器90によって検出した電流と電圧とを用いて、上述したように、進行波電力や反射波電力等の情報を求めている。   Then, as described above, information such as traveling wave power and reflected wave power is obtained using the current and voltage detected by the current detector 80 and the voltage detector 90.

また、上述したような電流検出器80、電圧検出器90は、高周波電源装置61等、他の装置にも使用することができる。例えば、高周波電源装置の場合は、高周波電源装置61の出力端に設け、出力する進行波電力が設定値になるように制御するために必要な電流と電圧とを検出するために使用される。   Further, the current detector 80 and the voltage detector 90 as described above can also be used for other devices such as the high frequency power supply device 61. For example, in the case of a high-frequency power supply device, it is provided at the output end of the high-frequency power supply device 61 and used to detect a current and a voltage necessary for controlling the output traveling wave power to be a set value.

また、インピーダンス整合装置の出力端63bまたは負荷65の入力端における電流、電圧を検出して、検出した電流や電圧を制御や解析等に使用することもある。   Further, the current and voltage at the output terminal 63b of the impedance matching device or the input terminal of the load 65 may be detected, and the detected current and voltage may be used for control and analysis.

図19は、電流検出器80、電圧検出器90をインピーダンス整合装置内の整合回路と出力端との間に設ける場合の回路図である。
この図19に示すように、電流検出器80、電圧検出器90をインピーダンス整合装置内の整合回路67と出力端63bとの間の電力伝送用導電体68の途中に設けて、インピーダンス整合装置の出力端63bにおける電流、電圧を検出することもある。
FIG. 19 is a circuit diagram when the current detector 80 and the voltage detector 90 are provided between the matching circuit in the impedance matching device and the output terminal.
As shown in FIG. 19, the current detector 80 and the voltage detector 90 are provided in the middle of the power transmission conductor 68 between the matching circuit 67 and the output end 63b in the impedance matching device, and The current and voltage at the output terminal 63b may be detected.

この図19では、図18に示した回路図と同じものには同符号を付けている。ただし、インピーダンス整合装置の入力端63aと出力端63bとでは、電流、電圧に違いがあるので、電流検出器80、電圧検出器90は、耐電流、耐電圧の観点から、構造上の相違がある。しかし、この図19では、それらの違いを考慮せずに同符号としている。例えば、通常、インピーダンス整合装置の入力端63aよりも出力端63bの方が、高電流、高電圧になる。そのために、インピーダンス整合装置の出力端63bに電流検出器80、電圧検出器90を設ける場合は、インピーダンス整合装置の入力端63aに設ける場合よりも、電力伝送用導電体68を太い径の導電体にしたり、電力伝送用導電体68の外周を覆う絶縁体69の肉厚を厚くして、絶縁距離を長くする必要がある。しかし、図19に示した回路図では、便宜上、これらの違いを考慮していない。   In FIG. 19, the same components as those in the circuit diagram shown in FIG. However, since there is a difference in current and voltage between the input end 63a and the output end 63b of the impedance matching device, the current detector 80 and the voltage detector 90 have structural differences from the viewpoint of withstand current and withstand voltage. is there. However, in FIG. 19, the same reference numerals are used without considering these differences. For example, normally, the output end 63b has a higher current and voltage than the input end 63a of the impedance matching device. Therefore, when the current detector 80 and the voltage detector 90 are provided at the output end 63b of the impedance matching device, the power transmission conductor 68 is a conductor having a larger diameter than when the current detector 80 and the voltage detector 90 are provided at the input end 63a of the impedance matching device. In addition, it is necessary to increase the insulation distance by increasing the thickness of the insulator 69 covering the outer periphery of the power transmission conductor 68. However, the circuit diagram shown in FIG. 19 does not consider these differences for convenience.

また、図19のように、インピーダンス整合装置に使用する場合は、インピーダンス整合装置の入力側に、インピーダンス整合させるために必要な電流および電圧の情報を検出するための検出器が別途必要であるが、図示を省略している。   Further, as shown in FIG. 19, when used in an impedance matching device, a detector for detecting current and voltage information necessary for impedance matching is separately required on the input side of the impedance matching device. The illustration is omitted.

上述した電流検出器80に相当するものとしては、例えば、図20および図21に示す電流検出用プリント基板6、電圧検出器90に相当するものとしては、例えば、図22に示す電圧検出用プリント基板7がある。   Examples of the current detector 80 described above include, for example, the current detection printed circuit board 6 shown in FIGS. 20 and 21, and the voltage detector 90 corresponds to the voltage detection print shown in FIG. There is a substrate 7.

図20は、電流検出用プリント基板6を示す図である。
図20において、同図(a)は、電流検出用プリント基板6の平面図(基板の上から見た図)であり、同図(b)は、同図(a)の一部(点線で囲んだA部分)を拡大した概略図であり、同図(c)は、同図(b)の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図(d)は、同図(c)を側面から見た場合の電流検出用プリント基板6の配線を図示したものである。なお、同図(d)に図示した配線は、説明のために、通常は見えない部分を透過させて図示している。
FIG. 20 is a diagram showing the current detection printed circuit board 6.
20A is a plan view of the current detection printed circuit board 6 (viewed from above), and FIG. 20B is a part of FIG. 20A (indicated by a dotted line). (C) is an enlarged schematic view, in order to simplify the illustration of FIG. (B), FIG. The wiring of the printed circuit board 6 for current detection when the figure (c) is seen from the side is shown in figure. For the sake of explanation, the wiring shown in FIG. 4D is shown through a portion that is not normally visible.

図20(a)〜(d)に示すように、電流検出用プリント基板6は、基板を貫通する貫通穴101が設けられており、その周囲にコイル状に形成された配線10(以下、コイル状の配線10という)が設けられている。このコイル状の配線10は、基板を貫通しながら、基板の表面121と裏面122とを交互に接続することによって両端部10a,10bを有するコイル状に形成されたものである。この配線の内、基板を貫通する部分は、スルーホール(Through Hole)11によって形成され、基板の表面および裏面の配線は、パターン配線12,13によって形成されている。   As shown in FIGS. 20A to 20D, the current detection printed circuit board 6 is provided with a through hole 101 penetrating the circuit board, and a wiring 10 (hereinafter referred to as a coil) formed in a coil shape around the hole 101. (Referred to as a wiring 10). The coil-shaped wiring 10 is formed in a coil shape having both end portions 10a and 10b by alternately connecting the front surface 121 and the back surface 122 of the substrate while penetrating the substrate. A portion of the wiring that penetrates the substrate is formed by a through hole 11, and wiring on the front surface and the back surface of the substrate is formed by pattern wirings 12 and 13.

なお、図20(b)〜(c)において、点線で示した部分は、基板の裏面のパターン配線を示すが、透過したものであるため、点線で示している。また、コイル状の配線10の両端部10a,10bには、出力配線21,22が接続されている。この出力配線が出力端子23,24に接続されている。   20B to 20C, the portion indicated by a dotted line indicates the pattern wiring on the back surface of the substrate, but is indicated by a dotted line because it is transmitted. Further, output wirings 21 and 22 are connected to both end portions 10 a and 10 b of the coil-shaped wiring 10. This output wiring is connected to the output terminals 23 and 24.

また、この例の場合は、両面構造の基板(以下、両面基板という)であるために、1つの絶縁体部110の表面層および裏面層にパターン配線が形成されることになる。   In the case of this example, since the substrate has a double-sided structure (hereinafter referred to as a double-sided substrate), pattern wiring is formed on the front surface layer and the back surface layer of one insulator portion 110.

図20に示したような電流検出用プリント基板6にすると、交流電流が流れる電力伝送用導電体66が、貫通穴101の内側を通るように配置された場合に、電磁誘導によって、コイル状の配線10に電流が流れる。すなわち、プリント基板にカレントトランス機能を持たすことができる。換言すれば、電流検出用プリント基板6に、カレントトランスを形成することができる。   In the case of the current detection printed circuit board 6 as shown in FIG. 20, when the power transmission conductor 66 through which an alternating current flows is arranged so as to pass through the inside of the through hole 101, a coil-like shape is generated by electromagnetic induction. A current flows through the wiring 10. That is, the printed circuit board can have a current transformer function. In other words, a current transformer can be formed on the current detection printed circuit board 6.

したがって、コイル状の配線10の部分は、図18,図19に示した回路図のカレントトランス部81に相当する。   Accordingly, the portion of the coil-shaped wiring 10 corresponds to the current transformer portion 81 in the circuit diagrams shown in FIGS.

図21は、電流検出用プリント基板6の他の一例を示す図である。
図21において、同図(a)は、電流検出用プリント基板6の平面図であり、同図(b)は、同図(a)の一部(点線で囲んだB部分)を拡大した概略図であり、同図(c)は、同図(b)の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図(d)は、同図(c)を側面から見た場合の電流検出用プリント基板6の配線を図示したものであり、同図(e)は、電流検出用プリント基板6の配線を、出力配線21等の部分を中心に、側面から図示したものである。なお、図21に図示した配線は、説明のために、通常は見えない部分を透過させて図示している。また、便宜上、電流検出用プリント基板6、スルーホール11、パターン配線12,13等は、図1と同符号を用いている。
FIG. 21 is a diagram illustrating another example of the printed circuit board 6 for current detection.
21A is a plan view of the current detection printed circuit board 6, and FIG. 21B is an enlarged schematic view of a portion (B portion surrounded by a dotted line) of FIG. 21A. (C) is a diagram developed in a straight line in order to simplify the illustration of FIG. (B). FIG. (D) is a side view of FIG. (C). FIG. 4E shows the wiring of the current detection printed circuit board 6 from the side, centering on the output wiring 21 and the like. It is. Note that the wiring shown in FIG. 21 is shown through a portion that is not normally visible for the sake of explanation. For the sake of convenience, the same reference numerals as those in FIG. 1 are used for the current detection printed circuit board 6, the through holes 11, the pattern wirings 12 and 13, and the like.

図21に示す電流検出用プリント基板6は、基本的には、図1に示した電流検出用プリント基板6と同様であるが、基板が多層構造になっていて、コイル状の配線10が内部の層間に形成されている。   The current detection printed circuit board 6 shown in FIG. 21 is basically the same as the current detection printed circuit board 6 shown in FIG. 1 except that the circuit board has a multilayer structure and the coil-shaped wiring 10 is inside. It is formed between the layers.

なお、本明細書では、多層構造の基板(以下、多層基板という)を構成する絶縁体部を、図面の上部から見て順に、第1絶縁体部、第2絶縁体部、第3絶縁体部、・・・という具合に呼ぶ。また、基板の各絶縁体部の間に形成される導体層を、図面の上部から見て順に、第1導体層、第2導体層、第3導体層、・・・という具合に呼ぶ。また、基板の表面に形成される導体層を表面層、基板の裏面に形成される導体層を裏面層と呼ぶ。   Note that in this specification, an insulator portion constituting a multilayer structure substrate (hereinafter referred to as a multilayer substrate) is shown in order from the top of the drawing in the order of a first insulator portion, a second insulator portion, and a third insulator. Part, ... and so on. In addition, the conductor layers formed between the insulator portions of the substrate are called the first conductor layer, the second conductor layer, the third conductor layer,... In order from the top of the drawing. A conductor layer formed on the surface of the substrate is referred to as a surface layer, and a conductor layer formed on the back surface of the substrate is referred to as a back layer.

なお、両面基板も表面層および裏面層の2つの層があるので、多層基板と言えるが、絶縁体部が1つしかないので、基板の各絶縁体部の間に形成される導体層がない形態である。   Since the double-sided board has two layers, a front surface layer and a back surface layer, it can be said to be a multilayer board. However, since there is only one insulator portion, there is no conductor layer formed between each insulator portion of the substrate. It is a form.

図21の例では、基板の絶縁体部が、第1絶縁体部111、第2絶縁体部112、および第3絶縁体部113の3つの絶縁体部で構成されているために、第1絶縁体部111と第2絶縁体部112との間に第1導体層131が形成され、第2絶縁体部112と第3絶縁体部113との間に第2導体層132が形成されている。また、基板の表面121(第1絶縁体部の上の面)には表面層が形成可能である。また、基板の裏面122(第3絶縁体部の下の面)には裏面層が形成可能であるが、図21の例では、基板の裏面層を設けていない。   In the example of FIG. 21, since the insulator part of the substrate is composed of three insulator parts of the first insulator part 111, the second insulator part 112, and the third insulator part 113, A first conductor layer 131 is formed between the insulator part 111 and the second insulator part 112, and a second conductor layer 132 is formed between the second insulator part 112 and the third insulator part 113. Yes. A surface layer can be formed on the surface 121 of the substrate (the surface above the first insulator portion). In addition, although a back surface layer can be formed on the back surface 122 (the surface below the third insulator portion) of the substrate, the back surface layer of the substrate is not provided in the example of FIG.

そのために、図21の場合、コイル状の配線10は、第1導体層131と第2導体層132との層間に形成されていることになる。したがって、コイル状の配線10が、基板の外側からは見ることができない構造にすることもできる。また、このような場合も、コイル状の配線10の部分は、図22に示した回路図のカレントトランス部81に相当する。   Therefore, in the case of FIG. 21, the coiled wiring 10 is formed between the first conductor layer 131 and the second conductor layer 132. Therefore, the coil-like wiring 10 can be structured so that it cannot be seen from the outside of the substrate. Also in such a case, the portion of the coiled wiring 10 corresponds to the current transformer portion 81 in the circuit diagram shown in FIG.

また、図21(e)に示すように、コイル状の配線10の出力配線21は、第1導体層131に形成されたコイル状の配線10の一端10aに接続されたパターン配線21aと、スルーホール21bと、基板の表面に形成されたパターン配線21cによって形成されて、出力端子23に接続される。コイル状の配線10の出力配線22については、同様であるために説明を省略する。   Further, as shown in FIG. 21E, the output wiring 21 of the coiled wiring 10 includes a pattern wiring 21a connected to one end 10a of the coiled wiring 10 formed in the first conductor layer 131, and a through wiring. The hole 21b and the pattern wiring 21c formed on the surface of the substrate are formed and connected to the output terminal 23. Since the output wiring 22 of the coiled wiring 10 is the same, the description thereof is omitted.

図22は、電圧検出用プリント基板7を示す図である。
図22において、同図(a)は、電圧検出用プリント基板7の平面図であり、同図(b)は、同図(a)の一部(点線で囲んだC部分)を拡大した概略図であり、同図(c)は、同図(b)の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図(d)は、同図(c)を側面から見た場合の電流検出用プリント基板6の配線を図示したものである。なお、同図(d)に図示した配線は、説明のために、通常は見えない部分を透過させて図示している。
FIG. 22 is a diagram showing the voltage detection printed circuit board 7.
22A is a plan view of the voltage detection printed circuit board 7, and FIG. 22B is an enlarged schematic view of a part (part C surrounded by a dotted line) of FIG. (C) is a diagram developed in a straight line in order to simplify the illustration of FIG. (B). FIG. (D) is a side view of FIG. (C). The wiring of the current detection printed circuit board 6 is shown in the figure. For the sake of explanation, the wiring shown in FIG. 4D is shown through a portion that is not normally visible.

図22(a)〜(d)に示すように、電圧検出用プリント基板7は、基板を貫通する貫通穴201が設けられており、その周囲にリング状の配線30が設けられている。このリング状の配線30は、貫通穴201の周囲に、基板を貫通するスルーホール31を複数設け、且つ基板の表面および裏面にスルーホール部を繋げるようにパターン配線32,33を設けることによって形成されたものである。そのために、基板の表面および裏面にあるパターン配線32,33の間にスルーホールが設けられているので、基板の厚みと略同じ厚みを有するように形成されて、あたかも、リング状の配線30となる。   As shown in FIGS. 22A to 22D, the voltage detection printed circuit board 7 is provided with a through hole 201 penetrating the board, and a ring-shaped wiring 30 is provided around the through hole 201. The ring-shaped wiring 30 is formed by providing a plurality of through-holes 31 penetrating the substrate around the through-hole 201 and providing pattern wirings 32 and 33 so as to connect the through-hole portions to the front and back surfaces of the substrate. It has been done. For this purpose, a through hole is provided between the pattern wirings 32 and 33 on the front surface and the back surface of the substrate. Therefore, the through hole is formed so as to have substantially the same thickness as that of the substrate. Become.

なお、図22(b)〜(c)では、基板の表面および裏面にあるパターン配線32、33が重なっている。また、リング状の配線30には、出力配線40が接続されている。この出力配線が出力端子41に接続されている。   22B to 22C, the pattern wirings 32 and 33 on the front surface and the back surface of the substrate are overlapped. Further, the output wiring 40 is connected to the ring-shaped wiring 30. This output wiring is connected to the output terminal 41.

また、この例の場合は、両面構造の基板(以下、両面基板という)であるために、1つの絶縁体部210の表面層および裏面層にパターン配線が形成されることになる。   In this example, since the substrate has a double-sided structure (hereinafter referred to as a double-sided substrate), pattern wiring is formed on the front surface layer and the back surface layer of one insulator portion 210.

図22に示したような電圧検出用プリント基板7にすると、交流電圧が生じている電力伝送用導電体66が、貫通穴201の内側を通るように配置された場合に、リング状の配線30が、前記電力伝送用導電体66の内、リング状の配線30と対向する箇所と対となるコンデンサの電極として機能する。すなわち、プリント基板にコンデンサの電極としての機能を持たすことができる。したがって、リング状の配線30の部分は、図18,図19に示した回路図のコンデンサ部の電極91bに相当する。   When the voltage detection printed circuit board 7 as shown in FIG. 22 is used, when the power transmission conductor 66 in which an AC voltage is generated is disposed so as to pass inside the through hole 201, the ring-shaped wiring 30. However, the power transmission conductor 66 functions as a capacitor electrode paired with a portion facing the ring-shaped wiring 30. That is, the printed circuit board can have a function as an electrode of a capacitor. Therefore, the portion of the ring-shaped wiring 30 corresponds to the electrode 91b of the capacitor portion in the circuit diagrams shown in FIGS.

図23は、電流・電圧検出器5の概略の外観図である。
図23において、同図(a)は、電流・電圧検出器5を立体的に示した概略の外観図であり、同図(b)は、導電体製の筐体の側面から見た概略の外観図であり、同図(c)は、同図(b)の筐体を取り除いた場合の図である。
FIG. 23 is a schematic external view of the current / voltage detector 5.
23A is a schematic external view of the current / voltage detector 5 in a three-dimensional view, and FIG. 23B is a schematic view seen from the side of a conductive housing. FIG. 2C is an external view, and FIG. 2C is a view when the housing of FIG. 2B is removed.

この図23(a)に示すように、電流・電圧検出器5は、電力伝送用導電体66が筐体を貫通できる構造となっている。なお、電力伝送用導電体66およびその周囲にある絶縁体69は、電流・電圧検出器5の構成には含まれないが、説明に必要であるので、図示している。また、絶縁体69は、電力伝送用導電体66と電流・電圧検出器5との絶縁を行うためのものである。そのために、絶縁体69の長さは、図示したよりも短くてよいが、図面の簡略化のために図23(a)のようにしている。これに関しては、他の図面も同様である。   As shown in FIG. 23A, the current / voltage detector 5 has a structure in which the power transmission conductor 66 can penetrate the casing. Note that the power transmission conductor 66 and the insulator 69 therearound are not included in the configuration of the current / voltage detector 5, but are shown in the figure because they are necessary for explanation. The insulator 69 is for insulating the power transmission conductor 66 and the current / voltage detector 5. For this purpose, the length of the insulator 69 may be shorter than that shown in the figure, but for simplicity of the drawing, it is as shown in FIG. In this regard, the same applies to the other drawings.

また、図23(c)に示すように、筐体内に、電流検出用プリント基板6と電圧検出用プリント基板7とが収容された構造となっている。そのために、筐体内を通過する電力伝送用導電体66に流れる電流を電流検出用プリント基板6によって検出し、電力伝送用導電体66に生じている電圧を電圧検出用プリント基板7によって検出することが出来る構造になっている。   Further, as shown in FIG. 23C, the current detection printed circuit board 6 and the voltage detection printed circuit board 7 are accommodated in the housing. For this purpose, the current flowing through the power transmission conductor 66 passing through the housing is detected by the current detection printed circuit board 6, and the voltage generated in the power transmission conductor 66 is detected by the voltage detection printed circuit board 7. It has a structure that can.

すなわち、図23(b)に示した例で説明すると、電流・電圧検出器5の左側の部分が電流検出器3に相当し、右側の部分が、電圧検出器4に相当することになる。なお、筐体は、アルミニウム等の導電体で作られている。そして、この電流検出器3は、図18,図19に示した電圧検出器80に相当し、電圧検出器4は、図18,図19に示した電圧検出器90に相当する。   23B, the left part of the current / voltage detector 5 corresponds to the current detector 3, and the right part corresponds to the voltage detector 4. In the example shown in FIG. The housing is made of a conductor such as aluminum. The current detector 3 corresponds to the voltage detector 80 shown in FIGS. 18 and 19, and the voltage detector 4 corresponds to the voltage detector 90 shown in FIGS. 18 and 19.

図24は、図23に示した電流・電圧検出器5の概略構成図である。この図24において、同図(a)は、電流・電圧検出器5の概略の構成図であり、同図(b)は、同図(a)の構成要素を組み立てたときの概略図である。なお、この図24では、各構成要素の形状は概略を示すのみである。例えば、筐体や基板には、電力伝送用導電体66を貫通させるための貫通穴や磁束を作用させるための開口部が設けられているが、これらは図示していない。また、図24では、外側から見えない部分の概略を点線で示している。   24 is a schematic configuration diagram of the current / voltage detector 5 shown in FIG. 24A is a schematic configuration diagram of the current / voltage detector 5, and FIG. 24B is a schematic diagram when the components shown in FIG. 24A are assembled. . In FIG. 24, the shape of each component is only an outline. For example, the housing and the substrate are provided with a through hole for allowing the electric power transmission conductor 66 to pass therethrough and an opening for causing a magnetic flux to act, but these are not shown. Moreover, in FIG. 24, the outline of the part which cannot be seen from the outer side is shown with the dotted line.

図24(a)に示すように、電流・電圧検出器5は、筐体本体330と、筐体本体330に固定される電流検出用プリント基板6、電圧検出用プリント基板7、電流検出部用蓋331、および電圧検出部用蓋332によって構成されている。もちろん、それらを固定するための螺子やビス等の部品も含まれるが、これらの部品は構成要素の一部と見なすとともに、説明の簡略化のために図示を省略する。また、図24(a)に示した矢印で図示したように各構成部品を筐体本体330に固定すると、図24(b)に示したように、電流検出用プリント基板6、電圧検出用プリント基板7がそれぞれ筐体本体330の内部に固定されるとともに、電流検出用プリント基板6、電圧検出用プリント基板7をそれぞれ覆うように蓋がされる。   As shown in FIG. 24A, the current / voltage detector 5 includes a housing main body 330, a current detection printed circuit board 6 fixed to the housing main body 330, a voltage detection printed circuit board 7, and a current detection unit. It is comprised by the lid | cover 331 and the cover 332 for voltage detection parts. Of course, parts such as screws and screws for fixing them are also included, but these parts are regarded as a part of the constituent elements and are not shown for the sake of simplicity. When each component is fixed to the housing body 330 as shown by the arrows shown in FIG. 24A, the current detection printed circuit board 6 and the voltage detection print are shown in FIG. 24B. Each of the substrates 7 is fixed inside the housing main body 330, and a lid is provided so as to cover the current detection printed circuit board 6 and the voltage detection printed circuit board 7, respectively.

このように、筐体本体330は、電流検出用プリント基板6、電圧検出用プリント基板7とで共通であるが、電流検出用プリント基板6が固定される側を表面とすると、電圧検出用プリント基板7が裏面に固定されるようになっているので、概略的には、電流検出用プリント基板6、電圧検出用プリント基板7とがそれぞれ独立した空間内に収容されることになる。   As described above, the casing main body 330 is common to the current detection printed circuit board 6 and the voltage detection printed circuit board 7, but if the side on which the current detection printed circuit board 6 is fixed is a surface, the voltage detection print board 6 is used. Since the substrate 7 is fixed to the back surface, the current detection printed circuit board 6 and the voltage detection printed circuit board 7 are generally accommodated in independent spaces.

図25は、図23(b)に示した電流・電圧検出器5の断面図である。
図26は、筐体本体330を立体的に図示した図であり、同図(a)は、電流検出用プリント基板1が固定される側から見た図であり、同図(b)は、電圧検出用プリント基板2が固定される側から見た図である。
FIG. 25 is a cross-sectional view of the current / voltage detector 5 shown in FIG.
FIG. 26 is a diagram illustrating the housing body 330 in a three-dimensional manner. FIG. 26A is a diagram viewed from the side where the current detection printed circuit board 1 is fixed, and FIG. It is the figure seen from the side to which the printed circuit board 2 for voltage detection is fixed.

図25〜図26に示したように、筐体本体330には、貫通穴303および凹部311、312、321、322が設けられているので、電力伝送用導電体66および電力伝送用導電体66を覆う絶縁体69を貫通させるとともに、電流検出用プリント基板6と電圧検出用プリント基板7とを筐体内部に収容できるようになっている。   As shown in FIGS. 25 to 26, since the through-hole 303 and the recesses 311, 312, 321, and 322 are provided in the housing main body 330, the power transmission conductor 66 and the power transmission conductor 66 are provided. The current detection printed circuit board 6 and the voltage detection printed circuit board 7 can be accommodated in the housing.

図27は、電流検出用プリント基板6と電圧検出用プリント基板7とを別の筐体に収容するようにして、それぞれ独立した電流検出器3および電圧検出器4にした一例を示す図である。   FIG. 27 is a diagram showing an example in which the current detection printed circuit board 6 and the voltage detection printed circuit board 7 are housed in separate housings, and are made into independent current detectors 3 and voltage detectors 4, respectively. .

図28は、図27に示した電流検出器3の断面図である。この図28は、図25に示した電流・電圧検出器5の断面図のうち、電圧検出器4に相当する下側の部分を取り除いたものに相当する。そのため、電流検出器3用の筐体本体310を使用しているが、その他は、図25と同様である。   FIG. 28 is a cross-sectional view of the current detector 3 shown in FIG. FIG. 28 corresponds to the cross section of the current / voltage detector 5 shown in FIG. 25 with the lower part corresponding to the voltage detector 4 removed. For this reason, the casing main body 310 for the current detector 3 is used, but the others are the same as in FIG.

この図27、図28に示すように、電流検出器3および電圧検出器4を独立させることもできる。この場合、電流検出器3および電圧検出器4を表裏重ね合わせると、上述した筐体本体を一体形成したものと同様になる。   As shown in FIGS. 27 and 28, the current detector 3 and the voltage detector 4 can be made independent. In this case, when the current detector 3 and the voltage detector 4 are superposed on each other, it becomes the same as that in which the casing body is integrally formed.

特開2007−225588号公報JP 2007-225588 A

ところで、電流・電圧検出器5の筐体本体330の電圧検出用プリント基板7側は、比較的簡単な形状になっている。しかし、筐体本体330の電流検出用プリント基板6側には、貫通穴の周囲に第1遮蔽部313が設けられており、複雑な形状をしている。そして、第1遮蔽部313と電流検出部用蓋301との間の隙間によって開口部317が形成されていることが分かる。この理由を以下に説明する。   By the way, the voltage detection printed circuit board 7 side of the casing body 330 of the current / voltage detector 5 has a relatively simple shape. However, the first shielding portion 313 is provided around the through hole on the current detection printed circuit board 6 side of the housing body 330, and has a complicated shape. And it turns out that the opening part 317 is formed of the clearance gap between the 1st shielding part 313 and the lid | cover 301 for electric current detection parts. The reason for this will be described below.

電力伝送用導電体66に電流が流れると、導体の周りには磁束が発生する。この磁束が電流検出用プリント基板6に設けたコイル状の配線10に作用することによって、コイル状の配線10に電流が流れる。そして、このコイル状の配線10に流れる電流を検出することによって、電力伝送用導電体66に流れる電流が分かる仕組みとなっている。そのために、電力伝送用導電体66と電流検出用プリント基板6との間を導電体製の筐体によって遮蔽してしまうと、磁束が電流検出用プリント基板6に作用しないために、電流を検出できなくなる。したがって、筐体には、導体の周りに生じる磁束を筐体内に取り入れるための開口部317が設けられている。   When a current flows through the power transmission conductor 66, a magnetic flux is generated around the conductor. When this magnetic flux acts on the coil-shaped wiring 10 provided on the current detection printed board 6, a current flows through the coil-shaped wiring 10. Then, by detecting the current flowing through the coiled wiring 10, the current flowing through the power transmission conductor 66 is known. For this reason, if the gap between the power transmission conductor 66 and the current detection printed circuit board 6 is shielded by a conductive casing, the magnetic flux does not act on the current detection printed circuit board 6, so that the current is detected. become unable. Therefore, the housing is provided with an opening 317 for taking magnetic flux generated around the conductor into the housing.

さらに詳述すると、電力伝送用導電体66に電流が流れることによって、導体の周りには磁束が発生するだけでなく電界も発生する。しかしながら、その電界は、電流検出用プリント基板6で電流を検出することに対して悪影響を及ぼす。そのため、電力伝送用導電体66と電流検出用プリント基板6との間に第1遮蔽部313を設けている。すなわち、電力伝送用導電体66と電流検出用プリント基板6との間に、導体を配置することによって、電界の影響を弱める機能を筐体に持たせている。   More specifically, when a current flows through the power transmission conductor 66, not only a magnetic flux is generated but also an electric field is generated around the conductor. However, the electric field adversely affects the detection of current by the current detection printed circuit board 6. Therefore, the first shielding part 313 is provided between the power transmission conductor 66 and the current detection printed circuit board 6. That is, by arranging a conductor between the power transmission conductor 66 and the current detection printed board 6, the housing has a function of weakening the influence of the electric field.

しかしながら、第1遮蔽部313および開口部317を形成するためには、図示するように複雑な形状にする必要がある。そのため、例えば、筐体の製作コストが高くなるという課題があった。これは、図28に示した電流検出器3の場合も同様である。   However, in order to form the 1st shielding part 313 and the opening part 317, it is necessary to make it a complicated shape as shown in the figure. Therefore, for example, there has been a problem that the manufacturing cost of the housing is increased. The same applies to the case of the current detector 3 shown in FIG.

本発明は、上記事情のもとで考え出されたものであって、電流検出器の構造を簡略化させるための電流検出用プリント基板を提供することを目的としている。ひいては、簡単な構造の電流検出器を提供することを目的としている。   The present invention has been conceived under the above circumstances, and an object thereof is to provide a printed circuit board for current detection for simplifying the structure of a current detector. As a result, it aims at providing the electric current detector of a simple structure.

第1の発明によって提供される電流検出用プリント基板は、
交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に流れる交流電流を検出するための電流検出用プリント基板であって、
基板を貫通する貫通穴と、
前記貫通穴の外側に配置され、スルーホールによって形成された遮蔽部と、
前記遮蔽部の外側に配置された電流検出を行うための配線と、
を備えたことを特徴としている。
The printed circuit board for current detection provided by the first invention is
A current detection printed circuit board for detecting an alternating current flowing in a power transmission conductor used as an AC power transmission path,
A through hole penetrating the substrate;
A shielding part disposed outside the through hole and formed by the through hole;
Wiring for performing current detection arranged outside the shielding part;
It is characterized by having.

第2の発明によって提供される電流検出用プリント基板は、
前記遮蔽部が、複数のスルーホールを略円形に配置することによって形成されていることを特徴としている。
The printed circuit board for current detection provided by the second invention is
The shielding portion is formed by arranging a plurality of through holes in a substantially circular shape.

第3の発明によって提供される電流検出用プリント基板は、
前記遮蔽部が、複数のスルーホールを略円形に、少なくとも2重に配置することによって形成されていることを特徴としている。
The printed circuit board for current detection provided by the third invention is
The shielding portion is formed by arranging a plurality of through holes in a substantially circular shape and at least double.

第4の発明によって提供される電流検出器は、
交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に流れる交流電流を検出する電流検出器において、
基板を貫通する貫通穴と、前記貫通穴の外側に配置され、スルーホールによって形成された遮蔽部と、前記遮蔽部の外側に配置された電流検出を行うための配線とを含む電流検出用プリント基板と、
前記電流検出用プリント基板を内部に固定するとともに、前記電力伝送用導電体を通過させるための貫通穴を設けて、前記電流検出用プリント基板を覆うように構成された導電体製の筐体と、
を備えたことを特徴としている。
The current detector provided by the fourth invention is:
In a current detector for detecting an alternating current flowing in a power transmission conductor used as a transmission path for alternating current power,
A current detection print including a through hole penetrating the substrate, a shielding part disposed outside the through hole and formed by the through hole, and a wiring for performing current detection arranged outside the shielding part A substrate,
A housing made of a conductor configured to fix the current detection printed circuit board inside and provide a through hole for allowing the power transmission conductor to pass therethrough so as to cover the current detection printed circuit board; ,
It is characterized by having.

第5の発明によって提供される電流検出器は、
前記電流検出用プリント基板の遮蔽部が、複数のスルーホールを略円形に配置することによって形成されていることを特徴としている。
The current detector provided by the fifth invention is
The shield part of the current detection printed circuit board is formed by arranging a plurality of through holes in a substantially circular shape.

第6の発明によって提供される電流検出器は、
前記電流検出用プリント基板の遮蔽部が、複数のスルーホールを略円形に、少なくとも2重に配置することによって形成されていることを特徴としている。
The current detector provided by the sixth invention is:
The shielding part of the current detection printed circuit board is formed by arranging a plurality of through holes in a substantially circular shape and at least double.

第7の発明によって提供される電流検出器は、
前記電流検出用プリント基板の遮蔽部および前記筐体によって、
前記電流検出用プリント基板の前記貫通穴と前記配線との間に、一部遮蔽しない部分を含む遮蔽部を形成していることを特徴としている。
The current detector provided by the seventh invention is
By the shielding part of the printed circuit board for current detection and the housing,
A shielding part including a part that is not partially shielded is formed between the through hole and the wiring of the printed circuit board for current detection.

第8の発明によって提供される電流検出器は、
前記電流検出用プリント基板の遮蔽部の遮蔽しない部分は、基板の表面と裏面との間に設けられていることを特徴としている。
The current detector provided by the eighth invention is
The unshielded portion of the shielding portion of the current detection printed board is provided between the front surface and the back surface of the substrate.

第9の発明によって提供される電流検出器は、
前記電流検出用プリント基板の遮蔽部の遮蔽しない部分は、基板と筐体との間に設けられていることを特徴としている。
The current detector provided by the ninth invention is
The non-shielding portion of the shielding portion of the current detection printed circuit board is provided between the substrate and the housing.

第10の発明によって提供される電流検出器は、
前記筐体が、前記電流検出用プリント基板を固定する筐体本体と、前記筐体本体を覆う蓋部と、からなることを特徴としている。
The current detector provided by the tenth invention is
The case is characterized in that the case includes a case main body that fixes the printed circuit board for current detection and a lid that covers the case main body.

第11の発明によって提供される電流検出器は、
前記交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であることを特徴としている。
The current detector provided by the eleventh invention is
The AC power is AC power having a frequency in a radio frequency band.

また、前記電流検出用プリント基板の前記配線は、基板の最上層と最下層との間を貫通しながら基板の最上層と最下層とを交互に接続することによって両端部を有するコイル状に形成された少なくとも1つの配線、又は/及び基板の一部分の層間を貫通しながら貫通した部分の最上層と最下層とを交互に接続することによって両端部を有するコイル状に形成された少なくとも1つの配線からなっていてもよい。   Further, the wiring of the current detection printed circuit board is formed in a coil shape having both end portions by alternately connecting the uppermost layer and the lowermost layer of the substrate while penetrating between the uppermost layer and the lowermost layer of the substrate. At least one wiring formed, or / and at least one wiring formed in a coil shape having both ends by alternately connecting the uppermost layer and the lowermost layer of the penetrating portion while penetrating between the layers of a part of the substrate It may consist of

本発明によれば、電流検出用プリント基板に遮蔽部を備えることができるので、電流検出器の筐体に複雑な形状の遮蔽部を形成する必要がない。そのため、電流検出器の筐体の構造を簡略化させることができる。
また、電流検出用プリント基板の遮蔽部は、スルーホールによって形成されているので、容易に形成できる。したがって、電流検出器の構造を簡略化できる。
According to the present invention, since the shielding part can be provided on the current detection printed circuit board, it is not necessary to form a shielding part having a complicated shape in the casing of the current detector. Therefore, the structure of the casing of the current detector can be simplified.
Moreover, since the shielding part of the current detection printed circuit board is formed by the through hole, it can be easily formed. Therefore, the structure of the current detector can be simplified.

以下、本発明の詳細を図面を参照して説明する。   Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to the drawings.

(1)電流検出用プリント基板
図1は、本発明に係る電流検出用プリント基板1の一例を示す図である。
図1において、同図(a)は、電流検出用プリント基板1の平面図(基板の上から見た図)であり、同図(b)は、同図(a)の一部(点線で囲んだD部分)を拡大した概略図であり、同図(c)は、同図(b)の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図(d)は、同図(c)の一部を側面から見た概略図である。また、同図(e)は、同図(a)のE−E断面図である。
(1) Print board for current detection FIG. 1 is a diagram showing an example of a print board 1 for current detection according to the present invention.
1A is a plan view of the current detection printed circuit board 1 (viewed from above), and FIG. 1B is a part (a dotted line) of FIG. (C) is an enlarged schematic view, and FIG. (C) is a diagram developed linearly to simplify the illustration of FIG. (B), and (d) of FIG. It is the schematic which looked at a part of the figure (c) from the side. FIG. 4E is an EE cross-sectional view of FIG.

図1(a)に示すように、電流検出用プリント基板1は、基板を貫通する貫通穴401が設けられており、その外側には、遮蔽機能を有する遮蔽部500が形成されている。この遮蔽部500については後述する。
遮蔽部500の外側には、前述したコイル状の配線10が形成されている。また、コイル状の配線10には、出力配線21,22が接続されている。また、出力配線21,22には、それぞれ出力端子23,24が接続されている。
As shown in FIG. 1A, the current detection printed circuit board 1 is provided with a through hole 401 penetrating the board, and a shielding part 500 having a shielding function is formed outside thereof. The shielding unit 500 will be described later.
The coil-shaped wiring 10 described above is formed outside the shielding unit 500. In addition, output wirings 21 and 22 are connected to the coiled wiring 10. Further, output terminals 23 and 24 are connected to the output wirings 21 and 22, respectively.

上記のコイル状の配線10は、図20に示したものと同様である。すなわち、図20では、コイル状の配線10は、貫通穴101の周囲に形成されていたが、図1では遮蔽部500の外側に形成されているという相違点があるが、カレントトランスとして機能する点は同じである。出力配線21,22及び出力端子23,24も、図20に示したものと同様である。   The coiled wiring 10 is the same as that shown in FIG. That is, in FIG. 20, the coiled wiring 10 is formed around the through hole 101, but in FIG. 1, there is a difference that it is formed outside the shielding part 500, but it functions as a current transformer. The point is the same. The output wirings 21 and 22 and the output terminals 23 and 24 are the same as those shown in FIG.

このように、コイル状の配線10等は、図20に示したものと相違点はあるものの、基本的な構成は同じである。そのために、コイル状の配線10等の詳細説明は省略する。また、説明を容易にするために、前述したものと同様の機能のものには、同符号を用いている。   Thus, although the coil-shaped wiring 10 etc. have a different point from what was shown in FIG. 20, the basic composition is the same. Therefore, detailed description of the coiled wiring 10 and the like is omitted. For ease of explanation, the same reference numerals are used for the same functions as those described above.

このように、電流検出用プリント基板1は、コイル状の配線10が備わっているので、電流検出機能を有する。   Thus, since the current detection printed circuit board 1 includes the coil-like wiring 10, it has a current detection function.

次に遮蔽部500について説明する。
遮蔽部500は、図1(b)〜(c)に示すように複数のスルーホール501、502を略円形に配置することによって形成されている。より具体的には、複数のスルーホールを略円形に、少なくとも2重に配置することによって形成されている。
図示した例では、遮蔽部500の内側(貫通穴401に近い側)に複数のスルーホール501を略円形に配置し、遮蔽部500の外側に複数のスルーホール502を略円形に配置している。また、スルーホール501とスルーホール502とをずらして配置している。そのために、遮蔽部500を側面から見た場合には、スルーホール501とスルーホール502とが重なり、隙間が無くなる。そのため、電力伝送用導電体66が、貫通穴401の内側を通るように配置された場合に生じる電界に対して遮蔽機能を有するようになる。しかも、スルーホールは、プリント基板を制作する上で容易に形成できるので、遮蔽部500を形成することは容易である。
Next, the shielding unit 500 will be described.
As shown in FIGS. 1B to 1C, the shielding part 500 is formed by arranging a plurality of through holes 501 and 502 in a substantially circular shape. More specifically, it is formed by arranging a plurality of through holes in a substantially circular shape and at least double.
In the illustrated example, a plurality of through holes 501 are arranged in a substantially circular shape inside the shielding portion 500 (on the side close to the through hole 401), and a plurality of through holes 502 are arranged in a substantially circular shape outside the shielding portion 500. . Further, the through hole 501 and the through hole 502 are shifted from each other. Therefore, when the shielding unit 500 is viewed from the side, the through hole 501 and the through hole 502 are overlapped, and the gap is eliminated. Therefore, the electric power transmission conductor 66 has a shielding function against an electric field generated when the electric power transmission conductor 66 is disposed so as to pass through the inside of the through hole 401. Moreover, since the through hole can be easily formed when producing a printed circuit board, it is easy to form the shielding portion 500.

なお、後述する図10等に示すように、遮蔽部500は、筐体に接続する必要がある。そのため、電流検出用プリント基板1単体として、遮蔽部500の遮蔽機能を有するものではないが、電流・電圧検出用プリント基板の構造としては、図1で説明したように、貫通穴401とコイル状の配線10との間に、遮蔽部500を設ける必要がある。   In addition, as shown in FIG. 10 etc. mentioned later, the shielding part 500 needs to be connected to a housing | casing. Therefore, the current detection printed circuit board 1 alone does not have the shielding function of the shielding part 500, but the structure of the current / voltage detection printed circuit board is, as described in FIG. It is necessary to provide a shielding portion 500 between the wiring 10 and the wiring 10.

また、図1では、遮蔽部500を2重のスルーホールで形成したが、スルーホールを3重以上に配置する場合は、上記の概念に従い、遮蔽部500を側面から見た場合に、遮蔽部500を形成するスルーホールの隙間が無くなるようにすればよい。   In FIG. 1, the shielding part 500 is formed with double through holes. However, when the through holes are arranged in three or more layers, the shielding part 500 is viewed from the side according to the above concept. What is necessary is just to make it the gap of the through hole which forms 500 disappear.

図1(d)は、図1(c)に示した複数のスルーホール501を側面から見た概略図である。この図1(d)に示すように、電流検出用プリント基板1は、多層基板になっている。また、スルーホール501は、図1(d)に示すように、上側のスルーホール501aと、下側のスルーホール501bとに分かれており、基板を貫通しないようになっている。また、図1(d)では図示していないが、スルーホール502側も同様に、上側のスルーホール502aと、下側のスルーホール502bとに分かれており、基板を貫通しないようになっている。すなわち、遮蔽部500には、基板の表面と裏面との間の一部に、遮蔽しない部分が設けられている。この様子は、図1(e)からも明らかである。なお、図1(e)は、図1(a)のE−E断面図であるが、遮蔽部500等の様子を模式的に表した断面図である。   FIG.1 (d) is the schematic which looked at the several through-hole 501 shown in FIG.1 (c) from the side surface. As shown in FIG. 1D, the current detection printed circuit board 1 is a multilayer board. As shown in FIG. 1D, the through hole 501 is divided into an upper through hole 501a and a lower through hole 501b so as not to penetrate the substrate. Although not shown in FIG. 1D, the through hole 502 side is similarly divided into an upper through hole 502a and a lower through hole 502b so as not to penetrate the substrate. . That is, the shielding part 500 is provided with a part that is not shielded in a part between the front surface and the back surface of the substrate. This state is also clear from FIG. 1E is a cross-sectional view taken along the line E-E in FIG. 1A, and is a cross-sectional view schematically showing the state of the shielding portion 500 and the like.

なお、上述したように、遮蔽部500は、略円形に形成されているが、これに限定されるものではなく、貫通穴401とコイル状の配線10との間に設ければよい。そのため、例えば、楕円形にすることも可能であるし、一部を直線的にすることも可能である。しかし、貫通穴401およびコイル状の配線10が略円形であるならば、遮蔽部500も略円形にした方が、面積を少なくできるなどのメリットがあるので好ましい。   As described above, the shielding portion 500 is formed in a substantially circular shape, but is not limited thereto, and may be provided between the through hole 401 and the coiled wiring 10. Therefore, for example, it is possible to make it oval, or it is possible to make part of it linear. However, if the through hole 401 and the coiled wiring 10 are substantially circular, it is preferable that the shielding part 500 is also substantially circular because there is a merit that the area can be reduced.

図2は、本発明に係る電流検出用プリント基板1の他の一例を示す図である。
図2において、同図(a)は、電流検出用プリント基板1の平面図(基板の上から見た図)であり、同図(b)は、同図(a)の一部(点線で囲んだF部分)を拡大した概略図であり、同図(c)は、同図(b)の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図(d)は、同図(c)の一部を側面から見た概略図である。また、同図(e)は、同図(a)のG−G断面図である。
FIG. 2 is a view showing another example of the printed circuit board 1 for current detection according to the present invention.
2A is a plan view of the current detection printed circuit board 1 (viewed from above), and FIG. 2B is a part (a dotted line) of FIG. (C) is an enlarged schematic view, in order to simplify the illustration of FIG. (B), and (d) in FIG. It is the schematic which looked at a part of the figure (c) from the side. FIG. 4E is a cross-sectional view taken along line GG in FIG.

この図2に示した電流検出用プリント基板1は、図1に示したものと比べて、コイル状の配線10が異なっている。
具体的には、図2のコイル状の配線10は、図21に示したものと同様なものを使用している。また、遮蔽部500は、図1に示したものと同じである。そのため、これらについての詳細説明は省略する。また、説明を容易にするために、前述したものと同様の機能のものには、同符号を用いている。
The printed circuit board 1 for current detection shown in FIG. 2 is different from that shown in FIG.
Specifically, the coil-like wiring 10 in FIG. 2 is the same as that shown in FIG. The shielding unit 500 is the same as that shown in FIG. Therefore, the detailed description about these is abbreviate | omitted. For ease of explanation, the same reference numerals are used for the same functions as those described above.

なお、図1と同様に、コイル状の配線10等は、図21に示したものと相違点はあるものの、基本的な構成は同じである。また、コイル状の配線10は、カレントトランスとして機能する。   As in FIG. 1, the basic configuration of the coiled wiring 10 and the like is the same, although there is a difference from that shown in FIG. 21. The coiled wiring 10 functions as a current transformer.

このように、これまで説明したコイル状の配線10の他の形態を用いることも可能である。また、例えば、特許文献1(特開2007−225588号公報)の図5〜8に示すように、2重化したコイル状の配線10を用いることも可能である。   Thus, it is possible to use other forms of the coiled wiring 10 described so far. Further, for example, as shown in FIGS. 5 to 8 of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-225588), it is also possible to use a double coiled wiring 10.

(2)電流検出器
図3は、本発明に係る電流検出器3を立体的に示した概略の外観図である。
(2) Current Detector FIG. 3 is a schematic external view showing the current detector 3 according to the present invention three-dimensionally.

この図3に示すように、電流検出器3は、従来と同様に、電力伝送用導電体66が筐体を貫通できる構造となっている。なお、電力伝送用導電体66およびその周囲にある絶縁体69は、電流検出器3の構成には含まれないが、説明に必要であるので、図示している。また、絶縁体69は、電力伝送用導電体66と電流検出器3との絶縁を行うためのものである。そのために、絶縁体69の長さは、図示したよりも短くてよいが、図面の簡略化のために図3のようにしている。これに関しては、他の図面も同様である(例えば図10)。なお、筐体は、アルミニウム等の導電体で作られている。   As shown in FIG. 3, the current detector 3 has a structure in which the power transmission conductor 66 can pass through the housing, as in the conventional case. Note that the power transmission conductor 66 and the insulator 69 therearound are not included in the configuration of the current detector 3, but are shown in the figure because they are necessary for explanation. The insulator 69 is used to insulate the power transmission conductor 66 from the current detector 3. For this purpose, the length of the insulator 69 may be shorter than that shown in the figure, but is shown in FIG. In this regard, the other drawings are the same (for example, FIG. 10). The housing is made of a conductor such as aluminum.

図4は、図3に示した電流検出器3の概略構成図である。なお、この図4では、各構成要素の形状は概略を示すのみである。例えば、筐体や基板には、電力伝送用導電体66を貫通させるための貫通穴等が設けられているが、これらは図示していない。   FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the current detector 3 shown in FIG. In FIG. 4, the shape of each component is only an outline. For example, a housing or a substrate is provided with a through hole or the like for allowing the electric power transmission conductor 66 to pass therethrough, but these are not shown.

図4に示すように、電流検出器3は、筐体本体300と、筐体本体300に固定される電流検出用プリント基板1、蓋301によって構成されている。もちろん、それらを固定するための螺子やビス等の部品も含まれるが、これらの部品は構成要素の一部と見なすとともに、説明の簡略化のために図示を省略する。なお、蓋301は、筐体の一部であり、アルミニウム等の導電体で作られている。また、図4に示した矢印で図示したように各構成部品を筐体本体300に固定すると、電流検出用プリント基板1が筐体本体300の内部に固定されるとともに、電流検出用プリント基板1を覆うように蓋がされる。   As shown in FIG. 4, the current detector 3 includes a housing main body 300, a current detection printed circuit board 1 fixed to the housing main body 300, and a lid 301. Of course, parts such as screws and screws for fixing them are also included, but these parts are regarded as a part of the constituent elements and are not shown for the sake of simplicity. The lid 301 is a part of the casing and is made of a conductor such as aluminum. 4, when each component is fixed to the housing body 300, the current detection printed circuit board 1 is fixed inside the housing body 300, and the current detection printed circuit board 1 is fixed. The lid is covered to cover.

次に、蓋301を除いた部分について、具体的に説明する。
図5は、筐体本体300の図である。図5において、同図(a)は、筐体本体300の側面の断面図であり、同図(b)は、平面図(電流検出用プリント基板1が固定される側から見た図)である。
Next, the part excluding the lid 301 will be specifically described.
FIG. 5 is a diagram of the housing body 300. 5A is a cross-sectional view of the side surface of the housing body 300, and FIG. 5B is a plan view (viewed from the side on which the current detection printed circuit board 1 is fixed). is there.

図6は、筐体本体300を立体的に図示した図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating the housing body 300 in a three-dimensional manner.

図7は、蓋301を取り付けない状態で、電流検出用プリント基板1を筐体本体300に取り付けたときの図である。なお、電流検出用プリント基板1は、一例として、図1と同様のものとしている。   FIG. 7 is a diagram when the current detection printed circuit board 1 is attached to the housing body 300 without the lid 301 attached. The current detection printed circuit board 1 is, for example, the same as that shown in FIG.

図5〜図7に示したように、筐体本体300には、貫通穴303および凹部311、312が設けられているので、電力伝送用導電体66および電力伝送用導電体66を覆う絶縁体69を貫通させるとともに、電流検出用プリント基板1を筐体内部に収容できるようになっている。   As shown in FIGS. 5 to 7, since the through-hole 303 and the recesses 311 and 312 are provided in the casing body 300, the power transmission conductor 66 and the insulator covering the power transmission conductor 66 are provided. 69 and the current detection printed circuit board 1 can be accommodated inside the housing.

また、第1筐体遮蔽部306は、筐体本体300の一部であり、筐体本体300に電流検出用プリント基板1が取り付けられたときに、遮蔽部500と接続されるように設けられている。すなわち、第1筐体遮蔽部306は、遮蔽部500の形状に合わせて略円形に形成されている。もちろん、前述したように、遮蔽部500が略円形でない場合は、遮蔽部500の形状に合わせた形状にすればよい。なお、第1筐体遮蔽部306を、例えばネジ止めによって、着脱可能にしてもよいが、この場合でも、第1筐体遮蔽部306は、筐体本体300の一部とする。また、第1筐体遮蔽部306は、筐体本体300と同様に、アルミニウム等の導電体で作られる。   The first housing shielding part 306 is a part of the housing body 300 and is provided to be connected to the shielding part 500 when the current detection printed circuit board 1 is attached to the housing body 300. ing. That is, the first housing shielding part 306 is formed in a substantially circular shape in accordance with the shape of the shielding part 500. Of course, as described above, when the shielding part 500 is not substantially circular, it may be shaped in accordance with the shape of the shielding part 500. The first housing shield 306 may be detachable by, for example, screwing, but in this case as well, the first housing shield 306 is a part of the housing body 300. The first housing shield 306 is made of a conductor such as aluminum, as with the housing body 300.

また、図5〜図7では図示を省略しているが、後述する図10等で図示されているように、蓋301にも第1筐体遮蔽部306と同様な第2筐体遮蔽部307が設けられている。具体的には、筐体本体300に電流検出用プリント基板1が取り付けられた後に、蓋301が筐体本体300に取り付けられたときに、遮蔽部500と接続されるように設けられている。すなわち、第2筐体遮蔽部307は、遮蔽部500の形状に合わせて略円形に形成されている。
なお、第2筐体遮蔽部307を、例えばネジ止めによって、着脱可能にしてもよいが、この場合でも、第2筐体遮蔽部307は、蓋301の一部とする。また、第2筐体遮蔽部307は、アルミニウム等の導電体で作られる。遮蔽部500等の機能については、後述する。
Although not shown in FIGS. 5 to 7, as shown in FIG. 10 and the like which will be described later, the lid 301 also has a second housing shielding portion 307 similar to the first housing shielding portion 306. Is provided. Specifically, the cover 301 is provided to be connected to the shielding unit 500 when the lid 301 is attached to the housing body 300 after the current detection printed circuit board 1 is attached to the housing body 300. That is, the second casing shielding part 307 is formed in a substantially circular shape in accordance with the shape of the shielding part 500.
Note that the second housing shielding part 307 may be detachable by, for example, screwing, but in this case, the second housing shielding part 307 is a part of the lid 301. The second housing shielding part 307 is made of a conductor such as aluminum. Functions of the shielding unit 500 and the like will be described later.

また、凹部311の四隅に4つの基板固定部315を設けて、この部分に電流検出用プリント基板1を固定するようになっている。これは、電流検出用プリント基板1に設ける配線が筐体(遮蔽部500は配線ではない)に接触しないようにするために、凹部311の底面に対して、電流検出用プリント基板1を浮かせるためである。   Further, four substrate fixing portions 315 are provided at the four corners of the recess 311, and the current detection printed circuit board 1 is fixed to these portions. This is because the current detection printed board 1 is floated with respect to the bottom surface of the recess 311 so that the wiring provided on the current detection printed circuit board 1 does not come into contact with the housing (the shield 500 is not a wiring). It is.

なお、例えば、図2のように電流検出用プリント基板1のコイル状の配線10が、基板の裏面層に形成されない場合は、凹部311の四隅に設けた基板固定部315を不要にでき、凹部311と凹部312との底面の高さを同一とすることができる。また、第1筐体遮蔽部306も不要となる。   For example, when the coil-like wiring 10 of the current detection printed circuit board 1 is not formed on the back surface layer of the substrate as shown in FIG. 2, the substrate fixing portions 315 provided at the four corners of the recess 311 can be eliminated, and the recess The heights of the bottom surfaces of 311 and the recess 312 can be made the same. In addition, the first housing shielding unit 306 is not necessary.

図8は、基板固定部315を設けない場合の筐体本体300を立体的に図示した図である。この図8のようにすると、筐体本体300の構造を簡略化することが可能である。   FIG. 8 is a diagram three-dimensionally illustrating the housing body 300 when the substrate fixing part 315 is not provided. If it is made like this FIG. 8, the structure of the housing body 300 can be simplified.

また、通常は、円筒形(断面が円形)の電力伝送用導電体66が用いられるので、それに合わせて、筐体本体300に設けられた貫通穴303も円形になっている。また、電流検出用プリント基板1の貫通穴401が円形になっている。   In addition, since the power transmission conductor 66 having a cylindrical shape (circular in cross section) is usually used, the through hole 303 provided in the housing body 300 is also circular in accordance therewith. The through hole 401 of the current detection printed circuit board 1 is circular.

次に、電流検出用プリント基板1について説明する。
電流検出用プリント基板1のコイル状の配線10は、図1で説明したものと同様であるが、出力配線21,22がパターン配線のまま、電流用変換回路51に接続されている。この電流用変換回路51は、図18、図19に示した電流用変換回路84に相当するものである。
Next, the current detection printed circuit board 1 will be described.
The coil-shaped wiring 10 of the current detection printed circuit board 1 is the same as that described with reference to FIG. 1, but the output wirings 21 and 22 are connected to the current conversion circuit 51 while being the pattern wiring. The current conversion circuit 51 corresponds to the current conversion circuit 84 shown in FIGS.

したがって、図1で説明した電流検出用プリント基板1と異なり、同一基板上にコイル状の配線10および電流用変換回路51が備わっている。すなわち、電流検出用プリント基板1の形状は、図1とは異なる。   Therefore, unlike the current detection printed circuit board 1 described with reference to FIG. 1, the coil-shaped wiring 10 and the current conversion circuit 51 are provided on the same circuit board. That is, the shape of the printed circuit board 1 for current detection is different from that in FIG.

また、この電流用変換回路51に接続された出力配線52が、配線用の開口部316を通って筐体の外部に伸びている。なお、電流用変換回路51には、出力配線52を接続するための出力端子が備わっているものとする。また、出力配線52は、途中までをパターン配線としてもよいし、全てをパターン配線以外の配線にしてもよい。   The output wiring 52 connected to the current conversion circuit 51 extends outside the housing through the wiring opening 316. It is assumed that the current conversion circuit 51 has an output terminal for connecting the output wiring 52. Further, the output wiring 52 may be a part of the pattern wiring or may be a wiring other than the pattern wiring.

また、筐体本体300には、電流検出用プリント基板1のコイル状の配線10と電流用変換回路51との間に相当する位置に第3筐体遮蔽部308が設けられている。そのため、電流検出用プリント基板1は、この第3筐体遮蔽部308に応じて、基板の途中で基板幅が狭くなった形状をしている。   The housing body 300 is provided with a third housing shield 308 at a position corresponding to the space between the coil-like wiring 10 of the current detection printed circuit board 1 and the current conversion circuit 51. Therefore, the current detection printed circuit board 1 has a shape in which the substrate width is narrowed in the middle of the substrate in accordance with the third housing shielding portion 308.

この例では、この第3筐体遮蔽部308は、コイル状の配線10がある空間と電流用変換回路51がある空間との間の一部を遮蔽する機能を有している。   In this example, the third housing shielding part 308 has a function of shielding a part between the space where the coil-shaped wiring 10 is located and the space where the current conversion circuit 51 is located.

図9は、第3筐体遮蔽部308の応用例の一例である。
図5〜図8に示すように、筐体本体300の第3筐体遮蔽部308だけでは出力配線の部分に隙間が生じるため、遮蔽が十分できない場合がある。その場合は、この図9(a)に示すように、蓋301に隙間を埋めるような遮蔽部317を設けてもよい。このようにすることによって、出力配線の部分の隙間が殆ど無くなるので、遮蔽効果が高まる。また、図9(b)に示すように、第3筐体遮蔽部308の代わりに、蓋301に遮蔽部318を設けてもよい。
FIG. 9 is an example of an application example of the third housing shielding unit 308.
As shown in FIGS. 5 to 8, since the gap is generated in the output wiring portion only with the third housing shielding portion 308 of the housing body 300, shielding may not be sufficiently performed. In that case, as shown in FIG. 9A, a cover 317 that fills the gap in the lid 301 may be provided. By doing so, the gap between the portions of the output wiring is almost eliminated, and the shielding effect is enhanced. Further, as shown in FIG. 9B, a shielding part 318 may be provided on the lid 301 instead of the third housing shielding part 308.

次に遮蔽部500の遮蔽機能について説明する。
図10は、電流検出用プリント基板1を筐体に収容したときの断面図の一例である。この図10は、例えば、図7に示すものに蓋301を取り付けた状態におけるH−H断面の様子を模式的に図示したものである。
Next, the shielding function of the shielding unit 500 will be described.
FIG. 10 is an example of a cross-sectional view when the current detection printed circuit board 1 is accommodated in a housing. FIG. 10 schematically shows, for example, the state of the HH section in a state where the lid 301 is attached to the one shown in FIG.

仮に、遮蔽部500が存在しない場合を考えと、電力伝送用導電体66とコイル状の配線10との間が遮蔽されていないので、電流検出に必要な磁束がコイル状の配線10に作用する。それとともに、コイル状の配線10は、電界の影響を受ける。ところが、コイル状の配線10は、前述したように、電界の影響を受けるのが好ましくないため、電流検出の精度が低下する要因となる。そのために、コイル状の配線10に対する電界の影響を低減させて、電流検出の精度を高める工夫が必要となる。   Considering the case where the shielding unit 500 does not exist, since the power transmission conductor 66 and the coiled wiring 10 are not shielded, the magnetic flux necessary for current detection acts on the coiled wiring 10. . At the same time, the coiled wiring 10 is affected by the electric field. However, since the coiled wiring 10 is not preferably affected by the electric field as described above, it causes a reduction in the accuracy of current detection. For this reason, it is necessary to devise a technique for reducing the influence of the electric field on the coiled wiring 10 and improving the accuracy of current detection.

そこで、遮蔽部500および遮蔽部500の上下の遮蔽部(第1筐体遮蔽部306、第2筐体遮蔽部307)を設けて、電力伝送用導電体66とコイル状の配線10との間を可能な限り遮蔽している。もちろん、電流検出に必要な磁束をコイル状の配線10に作用させる必要があるので、完全な遮蔽ではなく、一部に遮蔽しない部分を設けている。   Therefore, the shielding unit 500 and the shielding units above and below the shielding unit 500 (the first housing shielding unit 306 and the second housing shielding unit 307) are provided, and the power transmission conductor 66 and the coiled wiring 10 are provided. Is shielded as much as possible. Of course, since it is necessary to cause the magnetic flux necessary for current detection to act on the coiled wiring 10, a portion that is not completely shielded but not shielded is provided.

上記の遮蔽しない部分は、遮蔽という観点から見ると、可能な限り小さくするのが好ましいが、コイル状の配線10による電流検出を考慮して、具体的な設計をすればよい。いずれにしても、遮蔽部500が存在しない場合に比べると、コイル状の配線10に対する電界の影響を低減させることができ、かつ、電流検出に必要な磁束をコイル状の配線10に作用させることができる。   From the viewpoint of shielding, it is preferable to make the unshielded portion as small as possible. However, a specific design may be made in consideration of current detection by the coiled wiring 10. In any case, it is possible to reduce the influence of the electric field on the coiled wiring 10 and to cause the magnetic flux necessary for current detection to act on the coiled wiring 10 as compared with the case where the shielding part 500 does not exist. Can do.

さらに補足すると、これまでの説明から分かるように、遮蔽部500は、遮蔽部500の上下にある第1筐体遮蔽部306、第2筐体遮蔽部307と接続されることによって、筐体と電気的に接続される。これによって、遮蔽部500は、遮蔽機能を有するものとなる。   Further supplementally, as can be seen from the above description, the shielding unit 500 is connected to the first housing shielding unit 306 and the second housing shielding unit 307 above and below the shielding unit 500, thereby Electrically connected. Thereby, the shielding part 500 has a shielding function.

なお、遮蔽部500と図22で説明したリング状の配線30とは、ともにスルーホールを用いて形成されているが、これまでの説明から分かるように、両者は、構造的にも機能的にも異なる。   Note that the shield 500 and the ring-shaped wiring 30 described with reference to FIG. 22 are both formed using through holes, but as can be seen from the above description, both are structurally functional. Is also different.

図11は、電流検出用プリント基板1を筐体に収容したときの断面図の他の一例である。
図11(a)は、図10と異なり、遮蔽部500を形成するスルーホールが2分割されずに、基板の表面付近を除いて基板に設けられた例である。所謂、ブラインドバイア(Blind Via)となっている。このように、遮蔽部500の構成は図10と異なるが、基板の表面と裏面との間の一部に、遮蔽しない部分を設けている点は共通している。このようにしても、図10と同様に電界の遮蔽を行うとともに、コイル状の配線10に磁束が作用される。
また、図11(b)は、図10と異なり、遮蔽部500を形成するスルーホールが基板を貫通している。その代わりに、第2筐体遮蔽部307が、遮蔽部500と接続されずに隙間が空いている例である。この場合は、基板の表面と裏面との間の一部に、遮蔽しない部分が設けられてはいないが、図10、図11(a)と同様の効果がある。すなわち、図10、図11(a)と同様に電界の遮蔽を行うとともに、コイル状の配線10に磁束が作用される。
FIG. 11 is another example of a cross-sectional view when the current detection printed circuit board 1 is accommodated in a housing.
FIG. 11A is an example in which the through hole forming the shielding part 500 is not divided into two and is provided on the substrate except for the vicinity of the surface of the substrate, unlike FIG. This is a so-called blind via. Thus, although the structure of the shielding part 500 differs from FIG. 10, it is common in the part which provides the part which is not shielded in the part between the surface of a board | substrate, and a back surface. Even in this case, the electric field is shielded similarly to FIG. 10, and the magnetic flux acts on the coiled wiring 10.
Also, FIG. 11B differs from FIG. 10 in that the through hole forming the shielding portion 500 penetrates the substrate. Instead, the second housing shielding part 307 is not connected to the shielding part 500 and is a gap. In this case, a portion that is not shielded is not provided in a part between the front surface and the back surface of the substrate, but the same effect as in FIGS. 10 and 11A is obtained. That is, the electric field is shielded similarly to FIGS. 10 and 11A, and the magnetic flux is applied to the coiled wiring 10.

図12は、電流検出用プリント基板1を筐体に収容したときの断面図の他の一例である。
図12(a)は、図8に示した筐体本体300と図2に示した電流検出用プリント基板1を用いた例である。すなわち、コイル状の配線10が内部の層間に形成されているので、図8に示した筐体本体300を用いるとともに、第1筐体遮蔽部306を不要にすることができる。この場合は、遮蔽部500を形成するスルーホールが筐体本体300に接続させるので、図10、図11の場合と同様の効果がある。
図12(b)は、さらに第2筐体遮蔽部307を取り除き、スルーホールが蓋301に接続されるような筐体本体300にした例である。この場合も、図10、図11の場合と同様の効果がある。
FIG. 12 is another example of a cross-sectional view when the current detection printed circuit board 1 is accommodated in a housing.
FIG. 12A shows an example using the casing main body 300 shown in FIG. 8 and the current detection printed circuit board 1 shown in FIG. That is, since the coil-shaped wiring 10 is formed between the inner layers, the housing body 300 shown in FIG. 8 can be used and the first housing shielding portion 306 can be dispensed with. In this case, since the through-hole forming the shielding part 500 is connected to the housing body 300, the same effect as in the case of FIGS.
FIG. 12B is an example in which the second housing shielding portion 307 is further removed to make the housing body 300 such that the through hole is connected to the lid 301. This case also has the same effect as in the case of FIGS.

これまで説明したように、本実施形態のように電流検出用プリント基板1に遮蔽部500を備えると、電流検出器の筐体に複雑な形状の遮蔽部を形成する必要がない。そのため、電流検出器の筐体の構造を簡略化させることができる。
また、電流検出用プリント基板の遮蔽部は、スルーホールによって形成されているので、容易に形成できる。したがって、電流検出器の構造を簡略化できる。
As described above, when the shielding part 500 is provided on the current detection printed circuit board 1 as in the present embodiment, it is not necessary to form a shielding part having a complicated shape in the casing of the current detector. Therefore, the structure of the casing of the current detector can be simplified.
Moreover, since the shielding part of the current detection printed circuit board is formed by the through hole, it can be easily formed. Therefore, the structure of the current detector can be simplified.

(3)電流検出器3の変形例
図13は、電流検出器3の変形例である電流検出器3aを示すものである。ただし、蓋301aは図示を省略している。この図13は、電流検出用プリント基板1が、図1で示したものである場合を示している。この図13に示すように、電流用変換回路51および電圧用変換回路53を、電流検出器3aの外部に設けることもできる。なお、筐体は、電流検出用プリント基板1に合わせた形状の筐体本体300aを用いている。また、電流検出用プリント基板1の出力は、パターン配線ではない出力配線によって筐体外部に出力される。この場合、電流用変換回路51、電圧用変換回路53は、電流検出器3aの外部に別途設けられる。
(3) Modification of Current Detector 3 FIG. 13 shows a current detector 3 a that is a modification of the current detector 3. However, the lid 301a is not shown. FIG. 13 shows a case where the current detection printed circuit board 1 is the one shown in FIG. As shown in FIG. 13, the current conversion circuit 51 and the voltage conversion circuit 53 can be provided outside the current detector 3a. The casing uses a casing body 300a having a shape that matches the printed circuit board 1 for current detection. In addition, the output of the current detection printed circuit board 1 is output to the outside of the casing through output wiring that is not pattern wiring. In this case, the current conversion circuit 51 and the voltage conversion circuit 53 are separately provided outside the current detector 3a.

図14は、電流検出器3の変形例である電流検出器3bを示すものである。ただし、蓋301bは図示を省略している。この図14に示すように電流検出用プリント基板1上に、電流用変換回路51、電圧用変換回路53を設けるようにすることも可能である。なお、電流用変換回路51の出力配線および電圧用変換回路53の出力配線は、途中までをパターン配線としてもよいし、全てをパターン配線以外の配線にしてもよい。   FIG. 14 shows a current detector 3 b which is a modification of the current detector 3. However, the lid 301b is not shown. As shown in FIG. 14, a current conversion circuit 51 and a voltage conversion circuit 53 may be provided on the current detection printed circuit board 1. It should be noted that the output wiring of the current conversion circuit 51 and the output wiring of the voltage conversion circuit 53 may be partly patterned wiring, or all may be wiring other than pattern wiring.

なお、これまでの説明では、電流検出器3(3a〜3b含む)を、インピーダンス整合装置の入力端63aに設ける例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、高周波電源装置61の出力端に用いても良いし、インピーダンス整合装置の出力端63bに設けても良い。なお、上述したように、インピーダンス整合装置の入力端63aと出力端63b(負荷65の入力端も同様)とでは、電流・電圧に違いがある。そのために、インピーダンス整合装置の出力端63bや負荷65の入力端に設ける場合、その違いを考慮して、電力伝送用導電体68を太い径の導電体にしたり、電力伝送用導電体68の外周を覆う絶縁体69の肉厚を厚くして、絶縁距離を長くすればよい。また、高周波電力供給システム以外の用途で使用してもよい。   In the above description, the example in which the current detector 3 (including 3a to 3b) is provided at the input end 63a of the impedance matching device has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, you may use for the output terminal of the high frequency power supply device 61, and you may provide in the output terminal 63b of an impedance matching apparatus. As described above, there is a difference in current and voltage between the input end 63a and the output end 63b (the same applies to the input end of the load 65) of the impedance matching device. Therefore, when the impedance matching device is provided at the output end 63b of the impedance matching device or the input end of the load 65, the power transmission conductor 68 is made thicker or the outer periphery of the power transmission conductor 68 in consideration of the difference. It is only necessary to increase the insulation distance by increasing the thickness of the insulator 69 covering the substrate. Moreover, you may use for uses other than a high frequency electric power supply system.

(4)固定方法
絶縁体69の外径を筐体本体300に設けられた貫通穴303の内径と略同じにすることによって、実質上、絶縁体69と電流検出器3とを固定状態にすることができる。しかし、実際には、絶縁体69の外径を貫通穴の内径よりも小さくして用いることもある。この場合、絶縁体69と筐体本体300との間には、隙間が生じることになる。このように、隙間があると、電力伝送用導電体66等と電流検出器3とを、インピーダンス整合装置63に取り付ける際に、取り付ける装置毎に、両者の相対位置が一定ではなくなる可能性がある。すなわち、電力伝送用導電体66等と電流検出用プリント基板1との相対位置が一定ではなくなる可能性がある。そうなると、複数の装置を製作した場合に、各装置の検出値にばらつきが生じる要因となり得る。そのために、隙間が大きい場合は、電力伝送用導電体66等と電流検出器3との相対位置を一定にさせることが望ましい。
(4) Fixing Method By making the outer diameter of the insulator 69 substantially the same as the inner diameter of the through hole 303 provided in the housing body 300, the insulator 69 and the current detector 3 are substantially fixed. be able to. However, in practice, the outer diameter of the insulator 69 may be smaller than the inner diameter of the through hole. In this case, a gap is generated between the insulator 69 and the housing body 300. Thus, if there is a gap, when the electric power transmission conductor 66 and the current detector 3 and the current detector 3 are attached to the impedance matching device 63, the relative positions of the two may not be constant for each attached device. . That is, there is a possibility that the relative position between the power transmission conductor 66 and the like and the current detection printed circuit board 1 is not constant. Then, when a plurality of devices are manufactured, the detection value of each device may be a factor. Therefore, when the gap is large, it is desirable to make the relative position between the power transmission conductor 66 and the current detector 3 constant.

図15は、絶縁体69の固定方法を示す図である。この図15に示すように、絶縁体69に凹部を設け、その凹部に嵌合するような蓋301にすると、蓋301によって、絶縁体69を固定することができる。なお、蓋301は、貫通穴の部分で2分割すればよい。このようにすることによって、絶縁体69の外径が貫通穴303の内径よりも小さい場合であっても、電力伝送用導電体66等と電流検出用プリント基板1との相対位置を略一定にすることができる。
なお、図15のような場合、蓋が筐体の上側にしかないので、絶縁体69を安定して固定できない場合がある。この場合は、より安定させるために、(紙面で見て)筐体本体300の下部に絶縁体69を固定させる取付け部品(図略)を取り付けてもよい。
FIG. 15 is a diagram illustrating a method for fixing the insulator 69. As shown in FIG. 15, when a recess is provided in the insulator 69 and the lid 301 is fitted into the recess, the insulator 69 can be fixed by the lid 301. The lid 301 may be divided into two at the through hole portion. Thus, even when the outer diameter of the insulator 69 is smaller than the inner diameter of the through hole 303, the relative position between the power transmission conductor 66 and the current detection printed circuit board 1 is made substantially constant. can do.
In the case shown in FIG. 15, since the lid is only on the upper side of the housing, the insulator 69 may not be stably fixed. In this case, in order to make it more stable, an attachment part (not shown) for fixing the insulator 69 may be attached to the lower part of the housing body 300 (as viewed in the drawing).

図16は、図15に示した電流検出器3において、電力伝送用導電体66および絶縁体69を、電流検出器3の大きさに合わせた大きさにした場合の図である。   FIG. 16 is a diagram in the case where the power transmission conductor 66 and the insulator 69 are sized in accordance with the size of the current detector 3 in the current detector 3 shown in FIG.

図15のように、電流検出器3に絶縁体69を固定させた場合に、メンテナンス性を向上させるために、図16に示すように、電力伝送用導電体66および絶縁体69を、電流検出器3の大きさに合わせた大きさにして、電力伝送用導電体66および絶縁体69を、電流検出器3ごと取り外しできるようにしてもよい。このようにすることによって、メンテナンス性を向上させることができる。なお、図16では、図示を省略しているが、電力伝送用導電体66には、他の導電体と接続するための接続部が設けられている。   As shown in FIG. 15, when the insulator 69 is fixed to the current detector 3, in order to improve the maintainability, the power transmission conductor 66 and the insulator 69 are subjected to current detection as shown in FIG. The electric power transmission conductor 66 and the insulator 69 may be detachable together with the current detector 3 so as to have a size that matches the size of the device 3. By doing so, the maintainability can be improved. In addition, although illustration is abbreviate | omitted in FIG. 16, the connection part for connecting with the other conductor is provided in the conductor 66 for electric power transmission.

また、これまでの説明では、電力伝送用導電体66、68が、例えば、円筒形状の銅製の棒、すなわち、断面が円形のものとして説明してきたが、これに限定されるものではない。例えば、断面が楕円形や長方形のものであってもよい。また、電流検出用プリント基板1の貫通穴401が、円形のものとして説明してきたが、これに限定されるものではない。例えば、楕円形や長方形であってもよい。   In the description so far, the power transmission conductors 66 and 68 have been described as, for example, cylindrical copper bars, that is, those having a circular cross section. However, the present invention is not limited to this. For example, the cross section may be elliptical or rectangular. Further, although the through hole 401 of the current detection printed circuit board 1 has been described as being circular, the present invention is not limited to this. For example, it may be oval or rectangular.

また、これまでの説明したように、電流検出用プリント基板1を構成する遮蔽部、コイル状の配線10には、様々な種類があるので、説明した以外の組み合わせにしてもよい。例えば、特許文献1(特開2007−225588号公報)の図5〜図8に示すように、複数種類のコイル状の配線10を電流検出用プリント基板1に設けてもよい。   Further, as described above, since there are various types of shielding portions and coiled wirings 10 constituting the current detection printed circuit board 1, combinations other than those described may be used. For example, as shown in FIGS. 5 to 8 of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-225588), a plurality of types of coil-shaped wirings 10 may be provided on the current detection printed circuit board 1.

そのため、電流検出用プリント基板のコイル状の配線10のうち、基板の最上層と最下層との間または基板の一部分の層間を貫通する部分の配線がスルーホールであり、貫通した部分の最上層および最下層の配線がパターン配線となっていてもよい。   Therefore, in the coil-shaped wiring 10 of the printed circuit board for current detection, a portion of the wiring penetrating between the uppermost layer and the lowermost layer of the substrate or a part of the substrate is a through hole, and the uppermost layer of the penetrating portion. The lowermost layer wiring may be a pattern wiring.

また、電流検出用プリント基板のコイル状の配線10が、基板に複数形成される場合は、各コイル状の配線10の両端部または電気的に同一箇所において、他のコイル状の配線10の両端部または電気的に同一箇所と、電気的に接続可能となっていてもよい。   Further, when a plurality of coil-shaped wirings 10 of the current detection printed circuit board are formed on the substrate, both ends of each coil-shaped wiring 10 or both ends of other coil-shaped wirings 10 are electrically at the same location. It may be possible to be electrically connected to a part or an electrically identical part.

また、図23に示したように、電流検出器と電圧検出器とを合わせた電流・電圧検出器として使用してもよい。   Further, as shown in FIG. 23, the current detector and the voltage detector may be used as a combined current / voltage detector.

図1は、本発明に係る電流検出用プリント基板1の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a printed circuit board 1 for current detection according to the present invention. 図2は、本発明に係る電流検出用プリント基板1の他の一例を示す図である。FIG. 2 is a view showing another example of the printed circuit board 1 for current detection according to the present invention. 図3は、本発明に係る電流検出器3を立体的に示した概略の外観図である。FIG. 3 is a schematic external view showing the current detector 3 according to the present invention three-dimensionally. 図4は、図3に示した電流検出器3の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the current detector 3 shown in FIG. 図5は、筐体本体300の図である。FIG. 5 is a diagram of the housing body 300. 図6は、筐体本体300を立体的に図示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the housing body 300 in a three-dimensional manner. 図7は、蓋301を取り付けない状態で、電流検出用プリント基板1を筐体本体300に取り付けたときの図である。FIG. 7 is a diagram when the current detection printed circuit board 1 is attached to the housing body 300 without the lid 301 attached. 図8は、基板固定部315を設けない場合の筐体本体300を立体的に図示した図である。FIG. 8 is a diagram three-dimensionally illustrating the housing body 300 when the substrate fixing part 315 is not provided. 図9は、第3筐体遮蔽部308の応用例の一例である。FIG. 9 is an example of an application example of the third housing shielding unit 308. 図10は、電流検出用プリント基板1を筐体に収容したときの断面図の一例である。FIG. 10 is an example of a cross-sectional view when the current detection printed circuit board 1 is accommodated in a housing. 図11は、電流検出用プリント基板1を筐体に収容したときの断面図の他の一例である。FIG. 11 is another example of a cross-sectional view when the current detection printed circuit board 1 is accommodated in a housing. 図12は、電流検出用プリント基板1を筐体に収容したときの断面図の他の一例である。FIG. 12 is another example of a cross-sectional view when the current detection printed circuit board 1 is accommodated in a housing. 図13は、電流検出器3の変形例である電流検出器3aを示すものである。FIG. 13 shows a current detector 3 a which is a modification of the current detector 3. 図14は、電流検出器3の変形例である電流検出器3bを示すものである。FIG. 14 shows a current detector 3 b which is a modification of the current detector 3. 図15は、絶縁体69の固定方法を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a method for fixing the insulator 69. 図16は、図15に示した電流検出器3において、電力伝送用導電体66および絶縁体69を、電流検出器3の大きさに合わせた大きさにした場合の図である。FIG. 16 is a diagram in the case where the power transmission conductor 66 and the insulator 69 are sized in accordance with the size of the current detector 3 in the current detector 3 shown in FIG. 図17は、インピーダンス整合装置が用いられる高周波電力供給システムの一例のブロック図である。FIG. 17 is a block diagram of an example of a high-frequency power supply system in which the impedance matching device is used. 図18は、インピーダンス整合装置63の入力端から整合回路67までの間に設けられる電流検出器80および電圧検出器90の概略の回路図である。FIG. 18 is a schematic circuit diagram of the current detector 80 and the voltage detector 90 provided between the input terminal of the impedance matching device 63 and the matching circuit 67. 図19は、電流検出器80、電圧検出器90をインピーダンス整合装置内の整合回路と出力端との間に設ける場合の回路図である。FIG. 19 is a circuit diagram when the current detector 80 and the voltage detector 90 are provided between the matching circuit in the impedance matching device and the output terminal. 図20は、電流検出用プリント基板6を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing the current detection printed circuit board 6. 図21は、電流検出用プリント基板6の他の一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating another example of the printed circuit board 6 for current detection. 図22は、電圧検出用プリント基板7を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing the voltage detection printed circuit board 7. 図23は、電流・電圧検出器5の概略の外観図である。FIG. 23 is a schematic external view of the current / voltage detector 5. 図24は、図23に示した電流・電圧検出器5の概略構成図である。24 is a schematic configuration diagram of the current / voltage detector 5 shown in FIG. 図25は、図23(b)に示した電流・電圧検出器5の断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view of the current / voltage detector 5 shown in FIG. 図26は、筐体本体330を立体的に図示した図である。FIG. 26 is a diagram illustrating the housing body 330 in a three-dimensional manner. 図27は、電流検出用プリント基板6と電圧検出用プリント基板7とを別の筐体に収容するようにして、それぞれ独立した電流検出器3および電圧検出器4にした一例を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing an example in which the current detection printed circuit board 6 and the voltage detection printed circuit board 7 are housed in separate housings, and are made into independent current detectors 3 and voltage detectors 4, respectively. . 図28は、図27に示した電流検出器3の断面図である。FIG. 28 is a cross-sectional view of the current detector 3 shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 電流検出用プリント基板
2 電圧検出用プリント基板
3 電流検出器
3a 電流検出器
3b 電流検出器
4 電圧検出器
5 電流・電圧検出器
10 コイル状の配線
11 スルーホール
12 パターン配線
13 パターン配線
30 リング状の配線
66 電力伝送用導電体
69 電力伝送用導電体66を覆う絶縁体
300 電流検出器の筐体本体
303 貫通穴
306 第1筐体遮蔽部
307 第2筐体遮蔽部
308 第3筐体遮蔽部
500 遮蔽部
501 スルーホール
502 スルーホール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Current detection printed circuit board 2 Voltage detection printed circuit board 3 Current detector 3a Current detector 3b Current detector 4 Voltage detector 5 Current / voltage detector 10 Coiled wiring 11 Through hole 12 Pattern wiring 13 Pattern wiring 30 Ring -Shaped wiring 66 Electric power transmission conductor 69 Insulator 300 covering the electric power transmission conductor 66 Current detector housing body 303 Through hole 306 First housing shielding portion 307 Second housing shielding portion 308 Third housing Shielding part 500 Shielding part 501 Through hole 502 Through hole

Claims (11)

交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に流れる交流電流を検出するための電流検出用プリント基板であって、
基板を貫通する貫通穴と、
前記貫通穴の外側に配置され、スルーホールによって形成された遮蔽部と、
前記遮蔽部の外側に配置された電流検出を行うための配線と、
を備えた電流検出用プリント基板。
A current detection printed circuit board for detecting an alternating current flowing in a power transmission conductor used as an AC power transmission path,
A through hole penetrating the substrate;
A shielding part disposed outside the through hole and formed by the through hole;
Wiring for performing current detection arranged outside the shielding part;
A printed circuit board for current detection.
前記遮蔽部は、複数のスルーホールを略円形に配置することによって形成されている請求項1に記載の電流検出用プリント基板。   The printed circuit board for current detection according to claim 1, wherein the shielding portion is formed by arranging a plurality of through holes in a substantially circular shape. 前記遮蔽部は、複数のスルーホールを略円形に、少なくとも2重に配置することによって形成されている請求項1に記載の電流検出用プリント基板。   The printed circuit board for current detection according to claim 1, wherein the shielding portion is formed by arranging a plurality of through holes in a substantially circular shape and at least double. 交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に流れる交流電流を検出する電流検出器において、
基板を貫通する貫通穴と、前記貫通穴の外側に配置され、スルーホールによって形成された遮蔽部と、前記遮蔽部の外側に配置された電流検出を行うための配線とを含む電流検出用プリント基板と、
前記電流検出用プリント基板を内部に固定するとともに、前記電力伝送用導電体を通過させるための貫通穴を設けて、前記電流検出用プリント基板を覆うように構成された導電体製の筐体と、
を備えた電流検出器。
In a current detector for detecting an alternating current flowing in a power transmission conductor used as a transmission path for alternating current power,
A current detection print including a through hole penetrating the substrate, a shielding part disposed outside the through hole and formed by the through hole, and a wiring for performing current detection arranged outside the shielding part A substrate,
A housing made of a conductor configured to fix the current detection printed circuit board inside and provide a through hole for allowing the power transmission conductor to pass therethrough so as to cover the current detection printed circuit board; ,
With current detector.
前記電流検出用プリント基板の遮蔽部は、複数のスルーホールを略円形に配置することによって形成されている請求項4に記載の電流検出器。   The current detector according to claim 4, wherein the shielding portion of the current detection printed circuit board is formed by arranging a plurality of through holes in a substantially circular shape. 前記電流検出用プリント基板の遮蔽部は、複数のスルーホールを略円形に、少なくとも2重に配置することによって形成されている請求項4に記載の電流検出器。   5. The current detector according to claim 4, wherein the shielding portion of the current detection printed circuit board is formed by arranging a plurality of through holes in a substantially circular shape and at least double. 前記電流検出用プリント基板の遮蔽部および前記筐体によって、
前記電流検出用プリント基板の前記貫通穴と前記配線との間に、一部遮蔽しない部分を含む遮蔽部を形成している請求項4〜請求項6のいずれかに記載の電流検出器。
By the shielding part of the printed circuit board for current detection and the housing,
The current detector according to claim 4, wherein a shielding part including a part that is not partially shielded is formed between the through hole of the current detection printed circuit board and the wiring.
前記電流検出用プリント基板の遮蔽部の遮蔽しない部分は、基板の表面と裏面との間に設けられている請求項7に記載の電流検出器。   The current detector according to claim 7, wherein a portion of the shielding portion of the current detection printed board that is not shielded is provided between the front surface and the back surface of the substrate. 前記電流検出用プリント基板の遮蔽部の遮蔽しない部分は、基板と筐体との間に設けられている請求項7に記載の電流検出器。   The current detector according to claim 7, wherein an unshielded portion of the shielding portion of the current detection printed circuit board is provided between the substrate and the housing. 前記筐体は、前記電流検出用プリント基板を固定する筐体本体と、前記筐体本体を覆う蓋部と、からなる請求項4〜請求項9のいずれかに記載の電流検出器。   The current detector according to any one of claims 4 to 9, wherein the casing includes a casing main body that fixes the current detection printed circuit board and a lid that covers the casing main body. 前記交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力である請求項4〜請求項10のいずれかに記載の電流検出器。   The current detector according to claim 4, wherein the AC power is AC power having a frequency in a radio frequency band.
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