JP2016145821A - Current sensor - Google Patents

Current sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2016145821A
JP2016145821A JP2016013495A JP2016013495A JP2016145821A JP 2016145821 A JP2016145821 A JP 2016145821A JP 2016013495 A JP2016013495 A JP 2016013495A JP 2016013495 A JP2016013495 A JP 2016013495A JP 2016145821 A JP2016145821 A JP 2016145821A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current path
magnetic field
control plate
field control
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016013495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
蛇口 広行
Hiroyuki Hebiguchi
広行 蛇口
千葉 健
Takeshi Chiba
健 千葉
博道 小梁川
Hiromichi Kobarigawa
博道 小梁川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Green Devices Co Ltd
Original Assignee
Alps Green Devices Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Green Devices Co Ltd filed Critical Alps Green Devices Co Ltd
Priority to PCT/JP2016/070843 priority Critical patent/WO2017130437A1/en
Publication of JP2016145821A publication Critical patent/JP2016145821A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current sensor capable of being miniaturized while maintaining insulation resistance.SOLUTION: A plurality of terminals 9 is arranged along a first short side 5a of an insulation base plate 5, and a current path 1 is bent in a U shape. Both end parts 1a of the current pass 1 abut against both long sides 5c facing the insulation base plate 5, and one side face of each end part 1a of the current path 1 is arranged so as to be positioned in the vicinity of a second short side 5b facing the first short side 5a. A magnetic field control plate 3 is bent in a U shape, and a first end part 3a of the magnetic field control plate 3 is arranged so as to abut against the second short side 5b. An orthogonal part 1c in which the current path 1 and the magnetic field control plate 3 are orthogonal to each other in a plan view is formed in the current path 1. A magnetic sensor element 7a is arranged at a center point of the opening width of the magnetic field control plate 3, and the center point of the orthogonal part 1c is arranged at a position facing the magnetic sensor element 7a, and the center point of a width direction of the end part 1a of the current path 1 is at the side of the second short side 5b of the center point of the width direction of the orthogonal part 1c.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、被測定電流によって生じる磁界に基づいて電流値を算出する電流センサに係わり、特に小型化可能な電流センサに係わる。   The present invention relates to a current sensor that calculates a current value based on a magnetic field generated by a current to be measured, and more particularly to a current sensor that can be miniaturized.

近年、各種機器の制御や監視のために機器に取り付けられて、機器に流れる電流を測定する電流センサが一般に用いられている。この種の電流センサとして、電流路に流れる電流から生じる磁界を感知する磁気抵抗効果素子やホール素子等の磁気センサ素子を用いた電流センサが知られている。   In recent years, a current sensor that is attached to a device and measures a current flowing through the device is generally used for controlling and monitoring various devices. As this type of current sensor, a current sensor using a magnetic sensor element such as a magnetoresistive effect element or a Hall element that senses a magnetic field generated from a current flowing in a current path is known.

このような電流センサの一例として、被測定電流が流れる電流線をU字形状とした電流センサが特許文献1に記載されている。特許文献1に開示された電流センサ900の構造を図17に示す。   As an example of such a current sensor, Patent Document 1 discloses a current sensor in which a current line through which a current to be measured flows has a U shape. The structure of the current sensor 900 disclosed in Patent Document 1 is shown in FIG.

電流センサ900は、電流の流れる方向が逆向きで同じ電流量の平行電流線部932a及び932bを、貫通穴930aを介して回路基板930上に配置し、その平行電流線部932a及び932bの軸を結ぶ延長線上に磁気検出素子910を配置する。また、磁気検出素子910の磁界検出方向はその延長線とは直角方向であり、磁気検出素子910に近い側の平行電流線部932bの磁界と、遠い側の平行電流線部932aの逆方向の磁界の差分を検知して、平行電流線部932に流れる電流量を検知する。   In the current sensor 900, parallel current line portions 932a and 932b having the same amount of current flowing in opposite directions are arranged on the circuit board 930 through the through holes 930a, and the axes of the parallel current line portions 932a and 932b are arranged. The magnetic detection element 910 is disposed on an extension line connecting the two. The magnetic field detection direction of the magnetic detection element 910 is a direction perpendicular to the extension line, and the magnetic field of the parallel current line portion 932b near the magnetic detection element 910 is opposite to the parallel current line portion 932a on the far side. The amount of current flowing in the parallel current line portion 932 is detected by detecting the difference in magnetic field.

この構成によれば、電流センサ900のサイズが大型化することなく、高感度で電流量を検出でき、生産も容易に行うことが可能な電流センサ900を提供することができる、
としている。
According to this configuration, it is possible to provide the current sensor 900 that can detect the amount of current with high sensitivity and can be easily produced without increasing the size of the current sensor 900.
It is said.

特開2004−317166号公報JP 2004-317166 A 特開2012−242176号公報JP 2012-242176 A

しかしながら特許文献1に開示された電流センサ900には、以下のような課題があった。   However, the current sensor 900 disclosed in Patent Document 1 has the following problems.

電流センサ900では、測定した電流量の情報を外部の回路に伝送するため、回路基板930に複数の端子が取り付けられている。該複数の端子は、回路基板930の端部に取り付けられているが、端子に近い側の平行電流線部932aと端子との間において、絶縁耐性を維持するために、測定する電流量の大きさに対応した絶縁距離を確保する必要がある。従って、測定する電流量が大きくなった場合には、平行電流線部932aと複数の端子との間の距離を拡げる必要がある。その結果、電流センサ900の小型化が困難になるという問題があった。   In the current sensor 900, a plurality of terminals are attached to the circuit board 930 in order to transmit information on the measured current amount to an external circuit. The plurality of terminals are attached to the end portion of the circuit board 930. In order to maintain insulation resistance between the parallel current line portion 932a on the side close to the terminal and the terminal, the amount of current to be measured is large. It is necessary to secure an insulation distance corresponding to the thickness. Therefore, when the amount of current to be measured increases, it is necessary to increase the distance between the parallel current line portion 932a and the plurality of terminals. As a result, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the current sensor 900.

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、絶縁耐性を維持したまま小型化することが可能な電流センサを提供することにある。   The present invention has been made in view of the actual situation of the prior art, and an object thereof is to provide a current sensor that can be miniaturized while maintaining insulation resistance.

この課題を解決するために、本発明の第1の観点の電流センサは、被測定電流の流れる電流路と、前記被測定電流によって発生する磁場を制御する磁界制御板と、長方形形状をした絶縁基板と、前記絶縁基板に搭載されていて、前記磁場を測定する磁気センサ素子と、前記絶縁基板に設けられ、前記磁気センサ素子と電気的に接続された複数の端子と、を備えた電流センサであって、複数の前記端子は、前記絶縁基板の一方の短辺である第1短辺に沿って配置され、前記電流路がU字状に折り曲げられており、前記電流路の両方の端部が前記絶縁基板の対向する両方の長辺に当接するように配置されていると共に、前記電流路の各端部の一方の側面が前記第1短辺と対向する第2短辺の付近に位置するように配置され、前記磁界制御板は、U字状に折り曲げられており、前記磁界制御板の一方の端部である第1端部が前記第2短辺に当接するように配置されていると共に、前記電流路と前記磁界制御板とが平面視で直交する直交部が前記電流路に形成され、前記磁気センサ素子は、前記磁界制御板の開口幅の中心に配置され、前記直交部の中心が前記磁気センサ素子と対向する位置に配置され、前記電流路の端部の幅方向の中心が前記直交部の中心より前記第2短辺側にある、という特徴を有する。   In order to solve this problem, a current sensor according to a first aspect of the present invention includes a current path through which a current to be measured flows, a magnetic field control plate for controlling a magnetic field generated by the current to be measured, and a rectangular insulation. A current sensor comprising a substrate, a magnetic sensor element mounted on the insulating substrate and measuring the magnetic field, and a plurality of terminals provided on the insulating substrate and electrically connected to the magnetic sensor element The plurality of terminals are arranged along a first short side which is one short side of the insulating substrate, the current path is bent in a U shape, and both ends of the current path are arranged. Are disposed so as to be in contact with both opposing long sides of the insulating substrate, and one side surface of each end of the current path is in the vicinity of the second short side facing the first short side. Arranged so that the magnetic field control plate is U The first end, which is one end of the magnetic field control plate, is disposed so as to contact the second short side, and the current path and the magnetic field control plate are planar. An orthogonal portion that is orthogonal to the view is formed in the current path, the magnetic sensor element is disposed at the center of the opening width of the magnetic field control plate, and the center of the orthogonal portion is disposed at a position facing the magnetic sensor element. The center in the width direction of the end portion of the current path is on the second short side side from the center of the orthogonal portion.

このように構成された電流センサは、複数の端子を絶縁基板の第1短辺に沿って配置し、電流路の磁界制御板と平面視で直交する部分である直交部の中心を磁気センサ素子と対向する位置に配置し、電流路の端部の幅方向の中心が直交部の中心より絶縁基板の第2短辺側にあるように電流路を形成させたので、電流路と端子との間の距離をより長い距離に設定することができる。その結果、絶縁距離を確保することが容易にできるため、絶縁耐性を維持したままでの電流センサの小型化が容易に可能となる。   The current sensor thus configured has a plurality of terminals arranged along the first short side of the insulating substrate, and the center of the orthogonal portion that is a portion orthogonal to the magnetic field control plate of the current path in plan view is a magnetic sensor element. The current path is formed so that the center in the width direction of the end portion of the current path is on the second short side of the insulating substrate from the center of the orthogonal part. The distance between can be set to a longer distance. As a result, since it is possible to easily secure the insulation distance, it is possible to easily downsize the current sensor while maintaining insulation resistance.

また、上記の構成において、前記電流路の直交部の幅が、前記電流路の端部の幅よりも狭い、という特徴を有する。   In the above configuration, the width of the orthogonal part of the current path is narrower than the width of the end of the current path.

このように構成された電流センサは、電流路の直交部の幅を電流路の端部の幅よりも狭く設定したことによって、電流路からの磁束を電流路の直交部に集中させることができるため、被測定電流の検知感度をより高くすることができる。   The current sensor thus configured can concentrate the magnetic flux from the current path on the orthogonal part of the current path by setting the width of the orthogonal part of the current path to be narrower than the width of the end of the current path. Therefore, the detection sensitivity of the current to be measured can be further increased.

また、上記の構成において、樹脂製の筐体を備え、前記電流路の両方の端部の表面と前記磁界制御板の天面部の表面と前記絶縁基板の第1短辺の表面とが前記筐体の最大外形の内側面近傍にあると共に、外部に対して露出している、という特徴を有する。   Further, in the above configuration, a resin housing is provided, and the surfaces of both ends of the current path, the surface of the top surface of the magnetic field control plate, and the surface of the first short side of the insulating substrate are the housing. It is in the vicinity of the inner surface of the maximum outer shape of the body and is exposed to the outside.

このように構成された電流センサでは、電流路と磁界制御板と絶縁基板とからなる電流センサ主要部の外形が、電流路の両方の端部の先端部と複数の端子とを除いて、筐体の最大外形ぎりぎりに収まっていると共に、電流路、磁界制御板、及び絶縁基板それぞれの一部の領域の表面が外部に対して露出している。そのため、電流路の両方の端部の先端部と複数の端子とを除く電流センサ主要部の外形と筐体の最大外形とがほぼ同一になる。その結果、筐体には余分な領域が含まれないため、電流センサをより小型化することができる。   In the current sensor configured as described above, the outer shape of the main part of the current sensor composed of the current path, the magnetic field control plate, and the insulating substrate is the same except for the tip of both ends of the current path and the plurality of terminals. The surface of the current path, the magnetic field control plate, and a partial region of each of the insulating substrates is exposed to the outside while being within the maximum outline of the body. Therefore, the outer shape of the main part of the current sensor excluding the tip portions at both ends of the current path and the plurality of terminals is substantially the same as the maximum outer shape of the housing. As a result, since the extra area is not included in the housing, the current sensor can be further downsized.

また、上記の構成において、前記電流路の両方の端部の先端と、前記磁界制御板の両方の端部の先端と、が同一方向を向いている、という特徴を有する。   In the above configuration, the ends of both ends of the current path and the ends of both ends of the magnetic field control plate are directed in the same direction.

このように構成された電流センサでは、磁界制御板の開口方向において絶縁基板とマザー基板とが存在することになるため、磁気センサ素子と磁界制御板の開口方向側の下側隣接電流路との間の距離をより長い距離に設定することができ、磁気センサ素子に対する下側隣接電流路からの影響を受けにくくすることができる。   In the current sensor configured as described above, since the insulating substrate and the mother substrate exist in the opening direction of the magnetic field control plate, the magnetic sensor element and the lower adjacent current path on the opening direction side of the magnetic field control plate The distance between them can be set to a longer distance, and the magnetic sensor element can be hardly affected by the lower adjacent current path.

また、上記の構成において、前記電流路の両方の端部の先端は、複数の挿入片に分かれている、という特徴を有する。   In the above configuration, the ends of both ends of the current path are divided into a plurality of insertion pieces.

このように構成された電流センサでは、電流路の両方の端部の先端が複数の挿入片に分かれているので、電流センサをマザー基板に半田付けする際に、半田の熱を逃げにくくすることができる。そのため、半田付けをし易くすることができる。   In the current sensor configured as described above, since the tip of both ends of the current path is divided into a plurality of insertion pieces, it is difficult to escape the heat of the solder when the current sensor is soldered to the mother board. Can do. Therefore, soldering can be facilitated.

この課題を解決するために、本発明の電流センサは、被測定電流の流れる電流路と、前記被測定電流によって発生する磁場を制御する磁界制御板と、絶縁基板と、前記絶縁基板に搭載されていて、前記磁場を測定する磁気センサ素子と、前記絶縁基板に設けられ、前記磁気センサ素子と電気的に接続された複数の端子と、直方体状の樹脂製の筐体と、を備えた電流センサであって、前記筐体は、平面視で互いに対向する第1短辺と第2短辺、及び2つの対抗する長辺を有し、複数の前記端子は、前記第1短辺に沿って配置され、前記電流路がU字状に折り曲げられており、前記電流路の両方の端部が前記筐体の両方の前記長辺に沿って配置されていると共に、前記電流路の各端部の一方の側面が前記第2短辺の付近に位置するように配置され、前記磁界制御板は、U字状に折り曲げられており、前記磁界制御板の一方の端部である第1端部が前記第2短辺に沿って配置されていると共に、前記電流路と前記磁界制御板とが平面視で直交する直交部が前記電流路に形成され、前記筐体の下側に、前記電流路の両方の端部の先端と前記端子の先端とが突出しており、前記磁気センサ素子は、前記磁界制御板の開口幅の中心に配置され、前記直交部の中心が前記磁気センサ素子と対向する位置に配置され、前記電流路の端部の幅方向の中心が前記直交部の中心より前記第2短辺側にある、という特徴を有する。   In order to solve this problem, a current sensor of the present invention is mounted on a current path through which a current to be measured flows, a magnetic field control plate that controls a magnetic field generated by the current to be measured, an insulating substrate, and the insulating substrate. A magnetic sensor element for measuring the magnetic field; a plurality of terminals provided on the insulating substrate and electrically connected to the magnetic sensor element; and a rectangular parallelepiped resin casing. The housing has a first short side and a second short side facing each other in plan view, and two opposing long sides, and the plurality of terminals extend along the first short side. The current path is bent in a U-shape, both ends of the current path are disposed along the long sides of the housing, and each end of the current path Arranged so that one side surface of the portion is located in the vicinity of the second short side. The magnetic field control plate is bent in a U shape, a first end which is one end of the magnetic field control plate is disposed along the second short side, and the current path and the An orthogonal part perpendicular to the magnetic field control plate in plan view is formed in the current path, and on the lower side of the housing, the tip of both ends of the current path and the tip of the terminal protrude, The magnetic sensor element is disposed at the center of the opening width of the magnetic field control plate, the center of the orthogonal portion is disposed at a position facing the magnetic sensor element, and the center in the width direction of the end portion of the current path is the orthogonal It has the characteristic that it exists in the said 2nd short side side from the center of a part.

このように構成された電流センサでは、複数の端子を筐体の第1短辺に沿って配置し、電流路の直交部の中心を磁気センサ素子と対向する位置に配置し、電流路の端部の幅方向の中心が、直交部の中心より筐体の第2短辺側にあるように電流路を形成させたので、電流路と端子との間の距離をより長い距離に設定することが容易になる。その結果、必要な絶縁距離を確保することが容易にできるため、絶縁耐性を維持したままでの電流センサの小型化が容易に可能となる。   In the current sensor configured as described above, a plurality of terminals are arranged along the first short side of the housing, the center of the orthogonal portion of the current path is arranged at a position facing the magnetic sensor element, and the end of the current path is arranged. Since the current path is formed so that the center in the width direction of the section is on the second short side of the casing from the center of the orthogonal section, the distance between the current path and the terminal should be set to a longer distance Becomes easier. As a result, the necessary insulation distance can be easily ensured, so that the current sensor can be easily downsized while maintaining the insulation resistance.

また、前記電流路の両方の端部の先端と、前記磁界制御板の両方の端部の先端と、が逆方向を向いている、という特徴を有する。   Moreover, it has the characteristic that the front-end | tip of the both ends of the said current path and the front-end | tip of the both ends of the said magnetic field control board have faced the reverse direction.

このように構成された電流センサでは、端子の先端と挿入片の先端とを除く電流センサ内の主要な構成が、直方体状をした筐体内に効率よく収納されるため、電流センサをより小型化することが可能になる。   In the current sensor configured as described above, the main configuration inside the current sensor excluding the tip of the terminal and the tip of the insertion piece is efficiently housed in a rectangular parallelepiped housing. It becomes possible to do.

本発明の第2の観点の電流センサは、被測定電流の流れる電流路と、前記被測定電流によって発生する磁場を制御する磁界制御板と、前記磁場を測定する磁気センサ素子と、を備え、前記電流路は、第1の電流路と、前記第1の電流路の一端から前記第1の電流路に対して傾きを持て延びる第2の電流路と、前記第1の電流路の他端から傾きを持って延びる第3の電流路とを有し、前記第2の電流路と、前記第3の電流路とは、前記第1の電流路が含まれる平面に対して、同じ側に設けられ、前記磁界制御板は、第1の磁界制御板と、前記第1の磁界制御板の一端から前記第1の磁界制御板に対して傾きを持て延びる第2の磁界制御板と、前記第1の磁界制御板の他端から傾きを持って延びる第3の磁界制御板とを有し、前記第2の磁界制御板と、前記第3の磁界制御板とは、前記第1の磁界制御板が含まれる平面に対して、同じ側に設けられ、前記磁気センサ素子は、前記第1の電流路に対して前記第1の磁界制御板とは反対側で前記第1の電流路に対向して位置し、前記第1の電流路と前記第1の磁界制御板とは、平行で有り、前記第1の電流路に対して前記第2の電流路及び前記第3の電流路が設けられる方向と、前記第1の磁界制御板に対して前記第2の磁界制御板及び前記第3の磁界制御板が設けられる方向とが同じであることを特徴とする。   A current sensor according to a second aspect of the present invention includes a current path through which a current to be measured flows, a magnetic field control plate that controls a magnetic field generated by the current to be measured, and a magnetic sensor element that measures the magnetic field, The current path includes a first current path, a second current path extending from one end of the first current path with an inclination to the first current path, and the other end of the first current path. A third current path extending with a slope from the second current path, and the third current path is on the same side with respect to the plane including the first current path. The magnetic field control plate is provided with a first magnetic field control plate, a second magnetic field control plate extending from one end of the first magnetic field control plate with an inclination to the first magnetic field control plate, A third magnetic field control plate extending with an inclination from the other end of the first magnetic field control plate, and the second magnetic field control And the third magnetic field control plate is provided on the same side with respect to a plane including the first magnetic field control plate, and the magnetic sensor element is the first current path with respect to the first current path. The first current path and the first magnetic field control plate are parallel to each other, and are positioned opposite to the first current path on the opposite side of the first current path. The second current path and the third current path are provided, and the second magnetic field control plate and the third magnetic field control plate are provided with respect to the first magnetic field control plate. The direction is the same.

この構成によれば、前記第2の電流路及び前記第3の電流路で発生した誘導磁界(磁束)は、前記第2の磁界制御板及び第3の磁界制御板を貫通する方向に流れて、第1の電流路で発生した誘導磁界と合流する。第2の電流路及び第3の電流路で発生した誘導磁界は、第2の電流路、又は第3の電流路の囲むように発生するので、第1の磁界制御板を通らない。
そのため、前記電流路に大電流が流れる場合でも、第1の磁界制御板は飽和し難く、高い感度を得ることができる。
すなわち、この構成によれば、前記磁界制御板の中央領域である前記第1の磁界制御板を通過する誘導磁界が前記第1の電流路から発生する誘導磁界のみとなる。即ち、前記第2の電流路及び前記第3の電流路から発生する誘導磁界は、前記第1の磁界制御板を通過しないので、前記第1の磁界制御板が飽和し難くなり、大電流の測定を正確にできる。また、前記磁気センサを通過する磁束が増えるので、感度が高くなり、小電流の測定を正確にできる。よって、測定範囲(ダイナミックレンジ)を広げることができる。
According to this configuration, the induced magnetic field (magnetic flux) generated in the second current path and the third current path flows in a direction penetrating the second magnetic field control plate and the third magnetic field control plate. , Merged with the induced magnetic field generated in the first current path. The induced magnetic field generated in the second current path and the third current path is generated so as to surround the second current path or the third current path, and therefore does not pass through the first magnetic field control plate.
Therefore, even when a large current flows through the current path, the first magnetic field control plate is hardly saturated and high sensitivity can be obtained.
That is, according to this configuration, the induced magnetic field that passes through the first magnetic field control plate, which is the central region of the magnetic field control plate, is only the induced magnetic field generated from the first current path. That is, since the induced magnetic field generated from the second current path and the third current path does not pass through the first magnetic field control plate, the first magnetic field control plate is less likely to be saturated, and a large current is generated. Measurement can be made accurately. Further, since the magnetic flux passing through the magnetic sensor is increased, the sensitivity is increased and a small current can be accurately measured. Therefore, the measurement range (dynamic range) can be expanded.

前記第1の電流路と前記第2の電流路及び前記第3の電流路とは直角であり、前記第1の磁界制御板と前記第2の磁界制御板及び前記第3の磁界制御板とは直角であるという特徴を有する。   The first current path, the second current path, and the third current path are at right angles, and the first magnetic field control plate, the second magnetic field control plate, and the third magnetic field control plate, Has a feature of being a right angle.

この構成によれれば、前記磁界制御板の外部磁界のシールド機能を高めることができる。   According to this structure, the shielding function of the external magnetic field of the magnetic field control plate can be enhanced.

本発明の電流センサは、複数の端子を絶縁基板の第1短辺に沿って配置し、電流路の磁界制御板と平面視で直交する部分である直交部の中心を磁気センサ素子と対向する位置に配置し、電流路の端部の幅方向の中心が直交部の中心より絶縁基板の第2短辺側にあるように電流路を形成させたので、電流路と端子との間の距離をより長い距離に設定することができる。その結果、絶縁距離を確保することが容易にできるため、絶縁耐性を維持したままでの電流センサの小型化が容易に可能となる。また、本発明の電流センサは、複数の端子を筐体の第1短辺に沿って配置し、電流路の直交部の中心を磁気センサ素子と対向する位置に配置し、電流路の端部の幅方向の中心が、直交部の中心より筐体の第2短辺側にあるように電流路を形成させたので、電流路と端子との間の距離をより長い距離に設定することが容易になる。その結果、必要な絶縁距離を確保することが容易にできるため、絶縁耐性を維持したままでの電流センサの小型化が容易に可能となる。   In the current sensor of the present invention, a plurality of terminals are arranged along the first short side of the insulating substrate, and the center of the orthogonal portion that is a portion orthogonal to the magnetic field control plate of the current path in plan view is opposed to the magnetic sensor element. Since the current path is formed so that the center in the width direction of the end of the current path is located on the second short side of the insulating substrate from the center of the orthogonal part, the distance between the current path and the terminal Can be set to a longer distance. As a result, since it is possible to easily secure the insulation distance, it is possible to easily downsize the current sensor while maintaining the insulation resistance. In the current sensor of the present invention, a plurality of terminals are arranged along the first short side of the housing, the center of the orthogonal part of the current path is arranged at a position facing the magnetic sensor element, and the end of the current path Since the current path is formed so that the center in the width direction is on the second short side of the casing from the center of the orthogonal part, the distance between the current path and the terminal can be set to a longer distance. It becomes easy. As a result, the necessary insulation distance can be easily ensured, so that the current sensor can be easily downsized while maintaining the insulation resistance.

また、本発明によれば、大電流及び小電流の双方を正確に測定でき、測定範囲(ダイナミックレンジ)を広げることができる。   Further, according to the present invention, both a large current and a small current can be measured accurately, and the measurement range (dynamic range) can be expanded.

筐体を外した状態の電流センサ第1実施形態の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of 1st Embodiment of the current sensor of the state which removed the housing | casing. 電流センサの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of a current sensor. 電流センサの側面図である。It is a side view of a current sensor. 電流センサの側面図である。It is a side view of a current sensor. 電流センサの平面図である。It is a top view of a current sensor. 電流センサの各構成要件間の距離を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the distance between each component requirements of a current sensor. 電流センサの各構成要件間の距離を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the distance between each component requirements of a current sensor. 筐体を外した状態の電流センサの変形例の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the modification of the current sensor of the state which removed the housing | casing. 電流センサの変形例の平面図である。It is a top view of the modification of a current sensor. 電流センサの変形例の各構成要件間の距離を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the distance between each component of the modification of a current sensor. 本発明の第1実施形態の第2の変形例に係わる電流センサの外観図である。It is an external view of the current sensor concerning the 2nd modification of 1st Embodiment of this invention. 図1図11に示す電流センサ400に生じる磁界を説明するための図である。1 is a diagram for explaining a magnetic field generated in the current sensor 400 shown in FIG. 電流センサ第2実施形態の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of 2nd Embodiment of a current sensor. 電流センサの筐体の内部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the inside of the housing | casing of a current sensor. 電流センサの模式図である。It is a schematic diagram of a current sensor. 電流センサの側面図である。It is a side view of a current sensor. 従来例に係る電流センサの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the current sensor which concerns on a prior art example. 本発明の実施形態の比較例に係わる電流センサの外観図である。It is an external view of the current sensor concerning the comparative example of the embodiment of the present invention. 図18に示す電流センサに生じる誘導磁界を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the induction magnetic field which arises in the current sensor shown in FIG.

[比較例]
以下、本発明の実施形態の比較例を説明する。
図18は、本発明の実施形態の比較例に係わる電流センサ800の外観図である。図19は、図18に示す電流センサ800に生じる誘導磁界を説明するための図である。
[Comparative example]
Hereinafter, a comparative example of the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 18 is an external view of a current sensor 800 according to a comparative example of the embodiment of the present invention. FIG. 19 is a diagram for explaining an induced magnetic field generated in current sensor 800 shown in FIG.

比較例の電流センサ800は、被測定電流が流れる電流路801と、電流路801を流れる被測定電流によって発生する磁場(誘導磁界)を制御する磁界制御板803と、磁場を測定する磁気センサ素子807と備えている。   The current sensor 800 of the comparative example includes a current path 801 through which a current to be measured flows, a magnetic field control plate 803 that controls a magnetic field (inductive magnetic field) generated by the current to be measured through the current path 801, and a magnetic sensor element that measures the magnetic field. 807.

電流路801は、第1の電流路821と、第1の電流路821の一端からZ2方向に延びる第2の電流路822と、第1の電流路821の他端からZ2方向に延びる第3の電流路823とを有する。
電流路801はU字形状をしており、第1の電流路821と第2の電流路822及び第3の電流路823とは略直角である。
The current path 801 includes a first current path 821, a second current path 822 extending in the Z2 direction from one end of the first current path 821, and a third current path 801 extending in the Z2 direction from the other end of the first current path 821. Current path 823.
The current path 801 has a U shape, and the first current path 821, the second current path 822, and the third current path 823 are substantially perpendicular to each other.

磁界制御板803は、第1の磁界制御板831と、第1の磁界制御板831の一端からZ1方向に延びる第2の磁界制御板832と、第1の磁界制御板831の他端からZ1方向に延びる第3の磁界制御板833とを有する。
磁界制御板803は、U字形状をしており、第1の磁界制御板831と、第2の磁界制御板832及び第3の磁界制御板833とは略直角である。
また、第1の磁界制御板831は、第1の電流路821と平行である。
The magnetic field control plate 803 includes a first magnetic field control plate 831, a second magnetic field control plate 832 extending in the Z1 direction from one end of the first magnetic field control plate 831, and Z1 from the other end of the first magnetic field control plate 831. And a third magnetic field control plate 833 extending in the direction.
The magnetic field control plate 803 has a U shape, and the first magnetic field control plate 831, the second magnetic field control plate 832, and the third magnetic field control plate 833 are substantially perpendicular to each other.
The first magnetic field control plate 831 is parallel to the first current path 821.

電流センサ800では、第1の電流路821に対して第2の電流路822及び第3の電流路823が延びるZ2方向と反対方向であるZ1方向に、第1の磁界制御板831から第2の磁界制御板832及び第3の磁界制御板833が延びている。   In the current sensor 800, the second current path 822 and the third current path 823 extend from the first magnetic field control plate 831 to the second current path 822 in the Z1 direction opposite to the Z2 direction. The magnetic field control plate 832 and the third magnetic field control plate 833 extend.

磁気センサ素子807は、第1の電流路821に対して第1の磁界制御板831とは反対側(Z1側)で第1の電流路821に対向して位置する。   The magnetic sensor element 807 is positioned opposite to the first current path 821 on the side opposite to the first magnetic field control plate 831 (Z1 side) with respect to the first current path 821.

図18に示すように、電流センサ800は、電流路801と磁界制御板803とが、共にU字形状であると共に、それぞれの端部が相互に逆方向となるように配置されている。電流路801の中央にある第1の電流路821は平らで、磁界制御板803の中央の平らな第1の磁界制御板831と平行且つ対向している。   As shown in FIG. 18, in the current sensor 800, the current path 801 and the magnetic field control plate 803 are both U-shaped, and are arranged so that the ends thereof are opposite to each other. The first current path 821 at the center of the current path 801 is flat and parallel to and faces the flat first magnetic field control plate 831 at the center of the magnetic field control plate 803.

電流センサ800では、第1の電流路821を流れた電流から発生する誘導磁界の大半が、第1の磁界制御板831を流れる。一方、第1の電流路821に対してZ1側は、磁界制御板803が開放された構造となっているため、第1の電流路821と直交して延びる両方の腕である第2の磁界制御板832及び第3の磁界制御板833の間を誘導磁界が通り、当該誘導磁界が磁気センサ素子807で検出される。   In the current sensor 800, most of the induced magnetic field generated from the current flowing through the first current path 821 flows through the first magnetic field control plate 831. On the other hand, the Z1 side with respect to the first current path 821 has a structure in which the magnetic field control plate 803 is opened, so that the second magnetic field that is both arms extending perpendicular to the first current path 821. An induced magnetic field passes between the control plate 832 and the third magnetic field control plate 833, and the induced magnetic field is detected by the magnetic sensor element 807.

図19に示すように、比較例の電流センサ800では、中央の第1の電流路821を流れた電流が発生する磁束851は、磁気センサ素子807をX1方向に向けて通過するため、精度良く電流を検出できる。   As shown in FIG. 19, in the current sensor 800 of the comparative example, the magnetic flux 851 generated by the current flowing through the central first current path 821 passes through the magnetic sensor element 807 in the X1 direction, and thus has high accuracy. Current can be detected.

一方、第2の電流路822及び第3の電流路823を流れる電流で発生した磁束852は、第1の磁界制御板831をX2方向に向けて通過する。すなわち、磁束852が、第1の磁界制御板831に吸われる。
このように磁束851と磁束852とは同じであることから、電流路801に大電流が流れると、第1の磁界制御板831を多くの磁束が通過して第1の磁界制御板831が飽和する。そのため、磁界制御板803の磁気シールド機能が低下し、外部磁場の影響で、電流路801の電流を正確に測定できない。
On the other hand, the magnetic flux 852 generated by the current flowing through the second current path 822 and the third current path 823 passes through the first magnetic field control plate 831 in the X2 direction. That is, the magnetic flux 852 is sucked by the first magnetic field control plate 831.
Thus, since the magnetic flux 851 and the magnetic flux 852 are the same, when a large current flows through the current path 801, a large amount of magnetic flux passes through the first magnetic field control plate 831 and the first magnetic field control plate 831 is saturated. To do. For this reason, the magnetic shield function of the magnetic field control plate 803 is lowered, and the current in the current path 801 cannot be measured accurately due to the influence of the external magnetic field.

[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、本明細書では、特に断りの無い限り、各図面のX1側を右側、X2側を左側、Y1側を奥側、Y2側を手前側、Z1側を上側、Z2側を下側として説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification, unless otherwise specified, the X1 side of each drawing is described as the right side, the X2 side as the left side, the Y1 side as the back side, the Y2 side as the near side, the Z1 side as the upper side, and the Z2 side as the lower side. To do.

第1実施形態に係る電流センサ100の構成及び動作について図1乃至図6を用いて説明する。電流センサ100は、各種機器に搭載され、制御や監視のために、該機器に流れる電流を測定する電流センサである。また、電流センサ100は、電流センサ100を搭載した機器に設けられたマザー基板51上に取り付けられる。   The configuration and operation of the current sensor 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The current sensor 100 is a current sensor that is mounted on various devices and measures a current flowing through the device for control and monitoring. The current sensor 100 is attached on a mother board 51 provided in a device on which the current sensor 100 is mounted.

図1は、筐体11を外した状態の電流センサ100の外観を示す斜視図であり、図2は、筐体11を取り付けた状態の電流センサ100の外観を示す斜視図である。また、図3は、電流センサ100を右側から見た場合の側面図であり、図4は、電流センサ100を手前側から見た場合の側面図である。図5は、電流センサ100の平面図である。図6は、電流センサ100をマザー基板51に搭載した状態での、電流センサ100の各構成要件間の左右方向における距離を示す模式図である。尚、図1及び図3乃至図6では、説明を分かり易くするため、筐体11を外した状態で電流センサ100を示している。また、図6では、説明を分かり易くするために電流路1を破線で示している。   FIG. 1 is a perspective view showing the external appearance of the current sensor 100 with the housing 11 removed, and FIG. 2 is a perspective view showing the external appearance of the current sensor 100 with the housing 11 attached. 3 is a side view when the current sensor 100 is viewed from the right side, and FIG. 4 is a side view when the current sensor 100 is viewed from the front side. FIG. 5 is a plan view of the current sensor 100. FIG. 6 is a schematic diagram showing distances in the left-right direction between the constituent elements of the current sensor 100 in a state where the current sensor 100 is mounted on the mother board 51. 1 and 3 to 6 show the current sensor 100 with the housing 11 removed for easy understanding. In FIG. 6, the current path 1 is indicated by a broken line for easy understanding.

図1に示すように、電流センサ100は、被測定電流の流れる電流路1と、被測定電流によって発生する磁場を制御する磁界制御板3と、長方形形状をした絶縁基板5と、絶縁基板5に搭載されていて、磁場を測定する磁気センサ素子7aを内蔵したセンサIC7と、を備えている。そして、絶縁基板5には、磁気センサ素子7aと電気的に接続された複数の端子9が設けられている。複数の端子9は、絶縁基板5の一方の短辺である第1短辺5aに沿って配置され、台座13を介して絶縁基板5に取り付けられている。また、電流路1の両方の端部1aの先端は、複数の挿入片1dに分かれている。   As shown in FIG. 1, a current sensor 100 includes a current path 1 through which a current to be measured flows, a magnetic field control plate 3 that controls a magnetic field generated by the current to be measured, an insulating substrate 5 having a rectangular shape, and an insulating substrate 5. And a sensor IC 7 having a built-in magnetic sensor element 7a for measuring a magnetic field. The insulating substrate 5 is provided with a plurality of terminals 9 electrically connected to the magnetic sensor element 7a. The plurality of terminals 9 are arranged along the first short side 5 a which is one short side of the insulating substrate 5, and are attached to the insulating substrate 5 via the pedestal 13. Further, the tips of both end portions 1a of the current path 1 are divided into a plurality of insertion pieces 1d.

図2に示すように、電流センサ100は樹脂製の筐体11を備えており、前述した電流路1と磁界制御板3と絶縁基板5とを含む電流センサ100の主要部が筐体11内に収納され、接着剤等で取り付けられている。また、電流路1の両方の端部1aの表面と磁界制御板3の天面部3cの表面と絶縁基板5の第1短辺5aの表面とは、筐体11の最大外形の内側面近傍にある。また、電流路1の両方の端部1aの表面と磁界制御板3の天面部3cの表面と絶縁基板5の第1短辺5aの表面とは、外部に対して露出している。   As shown in FIG. 2, the current sensor 100 includes a resin casing 11, and the main part of the current sensor 100 including the current path 1, the magnetic field control plate 3, and the insulating substrate 5 is inside the casing 11. And is attached with an adhesive or the like. Further, the surface of both end portions 1 a of the current path 1, the surface of the top surface portion 3 c of the magnetic field control plate 3, and the surface of the first short side 5 a of the insulating substrate 5 are in the vicinity of the inner surface of the maximum outer shape of the housing 11. is there. Further, the surfaces of both end portions 1a of the current path 1, the surface of the top surface portion 3c of the magnetic field control plate 3, and the surface of the first short side 5a of the insulating substrate 5 are exposed to the outside.

従って、電流路1と磁界制御板3と絶縁基板5とからなる電流センサ100の主要部が、挿入片1dと端子9とを除いて、筐体11の最大外形ぎりぎりに収まっている。また、電流路1、磁界制御板3、及び絶縁基板5それぞれの一部の領域の表面が外部に対して露出している。そのため、挿入片1dと端子9とを除く電流センサ100の主要部の外形と筐体11の最大外形とがほぼ同一になる。その結果、筐体11には余分な領域が含まれないため、電流センサ100をより小型化することができる。   Therefore, the main part of the current sensor 100 including the current path 1, the magnetic field control plate 3, and the insulating substrate 5 is within the maximum outline of the housing 11 except for the insertion piece 1 d and the terminal 9. Moreover, the surface of the partial area | region of each of the electric current path 1, the magnetic field control board 3, and the insulated substrate 5 is exposed with respect to the exterior. Therefore, the outer shape of the main part of the current sensor 100 excluding the insertion piece 1d and the terminal 9 is substantially the same as the maximum outer shape of the housing 11. As a result, the casing 11 does not include an extra area, and thus the current sensor 100 can be further downsized.

電流路1は、図3に示すように、U字状に折り曲げられており、電流路1の両方の端部1aが絶縁基板5の対向する両方の長辺5cに当接するように配置されている。そして、電流路1の各端部1aの一方の側面が図4に示すように、絶縁基板5の、第1短辺5aと対向する第2短辺5bの付近に位置するように配置されている。また、電流路1は、図5に示すように、平面視で右側(X1)から左側(X2)方向へ突き出すように湾曲して形成されている。   As shown in FIG. 3, the current path 1 is bent in a U shape, and is arranged so that both end portions 1 a of the current path 1 abut on both opposing long sides 5 c of the insulating substrate 5. Yes. As shown in FIG. 4, one side surface of each end 1a of the current path 1 is disposed so as to be positioned in the vicinity of the second short side 5b facing the first short side 5a of the insulating substrate 5. Yes. Further, as shown in FIG. 5, the current path 1 is formed to be curved so as to protrude from the right side (X1) to the left side (X2) in plan view.

前述したように、電流路1の両方の端部1aの先端は複数の挿入片1dに分かれている。図4に示す各挿入片1dは、マザー基板51に設けられた取り付け穴(図示せず)に挿入され、マザー基板51に半田によって取り付けられる。このように、電流路1の両方の端部1aの先端が複数の挿入片1dに分かれているので、電流センサ100をマザー基板51に半田付けする際に、半田の熱が挿入片1dに伝わりやすく、しかも端部1aへ半田の熱を逃げにくくすることができる。   As described above, the tips of both ends 1a of the current path 1 are divided into a plurality of insertion pieces 1d. Each insertion piece 1d shown in FIG. 4 is inserted into an attachment hole (not shown) provided in the mother board 51 and attached to the mother board 51 by soldering. As described above, since the tips of both end portions 1a of the current path 1 are divided into the plurality of insertion pieces 1d, when soldering the current sensor 100 to the mother board 51, the heat of the solder is transmitted to the insertion piece 1d. It is easy to make it difficult for the heat of the solder to escape to the end portion 1a.

図3及び図4に示すように、複数の端子9は、電子回路(図示せず)が搭載されているマザー基板51に設けられた取り付け穴(図示せず)に挿入され、電流路1と同時に半田によって取り付けられる。その結果、磁気センサ素子7aが、複数の端子9を介してマザー基板51に搭載されている電子回路に接続される。   As shown in FIGS. 3 and 4, the plurality of terminals 9 are inserted into mounting holes (not shown) provided in a mother board 51 on which an electronic circuit (not shown) is mounted. At the same time, it is attached by solder. As a result, the magnetic sensor element 7 a is connected to an electronic circuit mounted on the mother substrate 51 through the plurality of terminals 9.

磁界制御板3は、図4に示すように、U字状に折り曲げられており、磁界制御板3の一方の端部である第1端部3aが絶縁基板5の第2短辺5bに当接するように配置されている。一方、磁界制御板3の他方の端部である第2端部3bは、図1及び図4に示すように、絶縁基板5に設けられた取り付け穴5dに挿入されている。第2端部3bが、絶縁基板5の取り付け穴5dに挿入されることによって、絶縁基板5に対する磁界制御板3の位置が決定することになる。尚、磁界制御板3は、絶縁基板5に取り付けられているが、図4に示すように、マザー基板51には取り付けられない。   As shown in FIG. 4, the magnetic field control plate 3 is bent in a U shape, and the first end 3 a, which is one end of the magnetic field control plate 3, contacts the second short side 5 b of the insulating substrate 5. It is arranged to touch. On the other hand, the second end 3b which is the other end of the magnetic field control plate 3 is inserted into a mounting hole 5d provided in the insulating substrate 5, as shown in FIGS. By inserting the second end 3 b into the mounting hole 5 d of the insulating substrate 5, the position of the magnetic field control plate 3 with respect to the insulating substrate 5 is determined. Although the magnetic field control plate 3 is attached to the insulating substrate 5, it is not attached to the mother substrate 51 as shown in FIG.

また、磁界制御板3は、図5に示すように、電流路1と平面視で直交するように取り付けられる。そのため、電流路1と磁界制御板3とが直交することによって、電流路1に平面視矩形形状の直交部1cが形成される。そして、この直交部1cの中心1eが磁気センサ素子7aと対向する位置に配置される。   Further, as shown in FIG. 5, the magnetic field control plate 3 is attached so as to be orthogonal to the current path 1 in plan view. Therefore, when the current path 1 and the magnetic field control plate 3 are orthogonal to each other, an orthogonal portion 1 c having a rectangular shape in plan view is formed in the current path 1. And the center 1e of this orthogonal part 1c is arrange | positioned in the position facing the magnetic sensor element 7a.

磁界制御板3は、高透磁率で飽和磁束密度の大きい磁性材で構成されており、図4及び図5に示すように、電流路1の直交部1c及び磁気センサ素子7aを上側から覆っている。磁界制御板3は、電流路1による磁場を磁気センサ素子7aの周辺に集中させる働きをすると共に、外部磁場を弱めて磁気センサ素子7aを磁気シールドする働きもある。   The magnetic field control plate 3 is made of a magnetic material having a high magnetic permeability and a high saturation magnetic flux density, and covers the orthogonal portion 1c of the current path 1 and the magnetic sensor element 7a from above as shown in FIGS. Yes. The magnetic field control plate 3 functions to concentrate the magnetic field generated by the current path 1 around the magnetic sensor element 7a, and also serves to shield the magnetic sensor element 7a by weakening the external magnetic field.

センサIC7に内蔵されている磁気センサ素子7aの、手前側から奥側への方向(Y1−Y2方向)における位置は、図5に示すように、磁界制御板3の手前側から奥側への方向における開口長さD1の中心位置、即ち平面視で直交部1cの中心1eに対向する位置に設定されている。一方、磁気センサ素子7aの左右方向(X1−X2方向)における位置は、図6に示すように、磁界制御板3の左右方向における開口幅D2の中心位置、即ち磁界制御板3の幅方向の中心3dに設定されている。言い換えれば、磁気センサ素子7aを含むセンサIC7は、磁気センサ素子7aの位置が磁界制御板3の長方形形状をした開口部の中心位置になるように載置される。その結果、磁気センサ素子7aの左右方向における取り付け位置を示す中心線C1は、磁界制御板3の左右方向における開口幅D2を2分割する位置になる。   The position of the magnetic sensor element 7a built in the sensor IC 7 in the direction from the near side to the far side (Y1-Y2 direction) is from the near side to the far side of the magnetic field control plate 3, as shown in FIG. The center position of the opening length D1 in the direction, that is, the position facing the center 1e of the orthogonal portion 1c in plan view. On the other hand, the position of the magnetic sensor element 7a in the left-right direction (X1-X2 direction) is the center position of the opening width D2 in the left-right direction of the magnetic field control plate 3, that is, the width direction of the magnetic field control plate 3, as shown in FIG. The center is set to 3d. In other words, the sensor IC 7 including the magnetic sensor element 7 a is placed so that the position of the magnetic sensor element 7 a is the center position of the rectangular opening of the magnetic field control plate 3. As a result, the center line C1 indicating the mounting position of the magnetic sensor element 7a in the left-right direction is a position that divides the opening width D2 of the magnetic field control plate 3 in the left-right direction into two.

磁気センサ素子7aは、電流路1に流れる被測定電流から生じる磁界を感知し、その磁界強度の値によって電流路1に流れる被測定電流の値を決定する。この被測定電流の値は、複数の端子9を介してマザー基板51に搭載されている電子回路(図示せず)に伝送され、各種制御等に使用される。   The magnetic sensor element 7a senses the magnetic field generated from the current to be measured flowing in the current path 1, and determines the value of the current to be measured flowing in the current path 1 based on the value of the magnetic field strength. The value of the current to be measured is transmitted to an electronic circuit (not shown) mounted on the mother board 51 through a plurality of terminals 9 and used for various controls.

図5及び図6に示すように、電流路1と磁界制御板3とが直交することのよって電流路1に形成される直交部1cの幅D4は、電流路1の両方の端部1aの幅D3とほぼ同一の幅となっている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the width D4 of the orthogonal portion 1c formed in the current path 1 due to the current path 1 and the magnetic field control plate 3 being orthogonal to each other is equal to that of both ends 1a of the current path 1. The width is substantially the same as the width D3.

図6に示すように、電流路1の直交部1cの幅D4は、磁界制御板3の左右方向(X1−X2方向)における開口幅D2よりも狭い。また、図6に示すように、直交部1cの中心位置を示す中心線C2は、磁気センサ素子7aの中心位置を示す中心線C1と同一で、磁界制御板3の左右方向における開口幅D2を2分割する位置にある。言い換えれば、直交部1cの中心1eの位置は、磁気センサ素子7aの中心の位置と同様に、磁界制御板3の第1端部3aの内側の面、即ち絶縁基板5の第2短辺5bからD2/2の距離にある。   As shown in FIG. 6, the width D4 of the orthogonal part 1c of the current path 1 is narrower than the opening width D2 in the left-right direction (X1-X2 direction) of the magnetic field control plate 3. Further, as shown in FIG. 6, the center line C2 indicating the center position of the orthogonal portion 1c is the same as the center line C1 indicating the center position of the magnetic sensor element 7a, and the opening width D2 of the magnetic field control plate 3 in the left-right direction is set. It is in a position to divide into two. In other words, the position of the center 1e of the orthogonal portion 1c is the same as the position of the center of the magnetic sensor element 7a, that is, the inner surface of the first end 3a of the magnetic field control plate 3, that is, the second short side 5b of the insulating substrate 5. To D2 / 2.

一方、電流路1の端部1aの左右方向における幅D3を2分割する中心線C3は、図6に示すように、電流路1の直交部1cの取り付け位置を示す中心線C2より右側にある。即ち、電流路1の端部1aの幅方向の中心1bは、電流路1の直交部1cの中心1eより絶縁基板5の第2短辺5b側にある。   On the other hand, the center line C3 that divides the width D3 of the end portion 1a of the current path 1 in the left-right direction into two is on the right side of the center line C2 that indicates the mounting position of the orthogonal portion 1c of the current path 1, as shown in FIG. . That is, the center 1b in the width direction of the end 1a of the current path 1 is closer to the second short side 5b of the insulating substrate 5 than the center 1e of the orthogonal part 1c of the current path 1.

ところで、大電流の流れる電流センサ100において、電流路1は大電流の流れる1次電流路であり、複数の端子9は測定の為に小電流の電源やデータが流れる2次電流路である。1次電流路と2次電流路との間の距離は、決められた絶縁距離以上に保たれていなければならない。従って、電流センサ100においても、1次電流路と2次電流路との間の距離を決められた絶縁距離以上に設定するため、図6に示す電流路1の複数の挿入片1dの内の最も端子9に近い挿入片1dと端子9との間の距離T1を、必要な絶縁距離以上に設定している。その結果、電流センサ100は、絶縁耐性を維持することができる。   By the way, in the current sensor 100 through which a large current flows, the current path 1 is a primary current path through which a large current flows, and the plurality of terminals 9 are secondary current paths through which a small current power source and data flow for measurement. The distance between the primary current path and the secondary current path must be kept above a predetermined insulation distance. Therefore, in the current sensor 100 as well, in order to set the distance between the primary current path and the secondary current path to be equal to or greater than the determined insulation distance, the current sensor 100 includes a plurality of insertion pieces 1d in the current path 1 shown in FIG. A distance T1 between the insertion piece 1d closest to the terminal 9 and the terminal 9 is set to be equal to or greater than a necessary insulation distance. As a result, the current sensor 100 can maintain insulation resistance.

前述したように、電流路1の端部1aの左右方向(X1−X2方向)即ち幅方向の中心1bの位置は、直交部1cの中心1eより絶縁基板5の第2短辺5b側に設定されている。このように設定することによって、端部1aの幅方向の中心1bを直交部1cの中心1eと同一の位置に設定した場合に比較して、電流路1の複数の挿入片1dの内の最も端子9に近い挿入片1dと端子9との間の距離T1をより長い距離に設定することが容易になる。従って、必要な絶縁距離を確保することが容易にできる。   As described above, the position of the center 1b in the left-right direction (X1-X2 direction), that is, the width direction of the end portion 1a of the current path 1 is set on the second short side 5b side of the insulating substrate 5 from the center 1e of the orthogonal portion 1c. Has been. By setting in this way, compared to the case where the center 1b in the width direction of the end portion 1a is set at the same position as the center 1e of the orthogonal portion 1c, the most of the plurality of insertion pieces 1d in the current path 1 is set. It becomes easy to set the distance T1 between the insertion piece 1d close to the terminal 9 and the terminal 9 to a longer distance. Therefore, it is possible to easily secure a necessary insulation distance.

このように、電流センサ100では、複数の端子9を絶縁基板5の第1短辺5aに沿って配置し、電流路1の磁界制御板3と平面視で直交する部分である直交部1cの中心1eを磁気センサ素子7aと対向する位置に配置し、電流路1の端部1aの幅方向の中心1bが、電流路1の直交部1cの中心1eより絶縁基板5の第2短辺5b側になるように電流路1を形成させたので、電流路1と端子9との間の距離T1をより長い距離に設定することが容易になる。その結果、必要な絶縁距離を確保することが容易にできるため、絶縁耐性を維持したままでの電流センサ100の小型化が容易に可能となる。   As described above, in the current sensor 100, the plurality of terminals 9 are arranged along the first short side 5 a of the insulating substrate 5, and the orthogonal portion 1 c that is a portion orthogonal to the magnetic field control plate 3 of the current path 1 in plan view. The center 1e is arranged at a position facing the magnetic sensor element 7a, and the center 1b in the width direction of the end portion 1a of the current path 1 is the second short side 5b of the insulating substrate 5 from the center 1e of the orthogonal part 1c of the current path 1. Since the current path 1 is formed so as to be on the side, the distance T1 between the current path 1 and the terminal 9 can be easily set to a longer distance. As a result, since it is possible to easily secure a necessary insulation distance, it is possible to easily reduce the size of the current sensor 100 while maintaining insulation resistance.

また、電流路1と磁界制御板3と絶縁基板5とからなる電流センサ100の主要部が、挿入片1dと端子9とを除いて、筐体11の最大外形ぎりぎりに収まっている。そのため、挿入片1dと端子9とを除く電流センサ100の主要部の外形と筐体11の最大外形とがほぼ同一になる。その結果、筐体11には余分な領域が含まれないため、電流センサ100をより小型化することができる。   The main part of the current sensor 100 including the current path 1, the magnetic field control plate 3, and the insulating substrate 5 is within the maximum outline of the housing 11 except for the insertion piece 1 d and the terminal 9. Therefore, the outer shape of the main part of the current sensor 100 excluding the insertion piece 1d and the terminal 9 is substantially the same as the maximum outer shape of the housing 11. As a result, the casing 11 does not include an extra area, and thus the current sensor 100 can be further downsized.

また、電流路1の両方の端部1aの先端が複数の挿入片1dに分かれているので、電流センサ100をマザー基板51に半田付けする際に、半田の熱が挿入片1dに伝わりやすく、しかも端部1aへ半田の熱を逃げにくくすることができる。そのため、半田付けをし易くすることができる。   Further, since the tips of both end portions 1a of the current path 1 are divided into a plurality of insertion pieces 1d, when soldering the current sensor 100 to the mother board 51, the heat of the solder is easily transmitted to the insertion pieces 1d. Moreover, it is possible to make it difficult for the heat of the solder to escape to the end portion 1a. Therefore, soldering can be facilitated.

次に、実施形態に係る電流センサ100と、電流センサ100より外側に存在する可能性のある上側隣接電流路41及び下側隣接電流路42と、の関係について図7を用いて説明する。   Next, the relationship between the current sensor 100 according to the embodiment and the upper adjacent current path 41 and the lower adjacent current path 42 that may exist outside the current sensor 100 will be described with reference to FIG.

図7は、電流センサ100をマザー基板51に搭載した状態での、電流センサ100の各構成要件間の上下方向における距離を示す模式図である。尚、説明を分かり易くするために電流路1を破線で示している。   FIG. 7 is a schematic diagram showing the distance in the vertical direction between the constituent elements of the current sensor 100 in a state where the current sensor 100 is mounted on the mother board 51. Note that the current path 1 is indicated by a broken line for easy understanding.

電流センサ100の外側には外部磁場を生成させている上側隣接電流路41及び又は下側隣接電流路42が存在することがある。上側隣接電流路41は、磁界制御板3の上方に距離A1を隔てて存在している。また、下側隣接電流路42は、電流路1の挿入片1dの先端との間に距離A2を隔てて存在している。通常、電流センサ100の上側及び下側に隣接電流路が存在する場合、上記距離A1と距離A2とは同一の距離に設定される。   There may be an upper adjacent current path 41 and / or a lower adjacent current path 42 that generates an external magnetic field outside the current sensor 100. The upper adjacent current path 41 exists above the magnetic field control plate 3 with a distance A1. Further, the lower adjacent current path 42 exists with a distance A2 from the tip of the insertion piece 1d of the current path 1. Usually, when adjacent current paths exist above and below the current sensor 100, the distance A1 and the distance A2 are set to the same distance.

磁気センサ素子7aと上側隣接電流路41との間は、距離A1を含んで距離B1だけ離れている。また、磁気センサ素子7aと上側隣接電流路41との間には磁界制御板3がある。従って、磁界制御板3によって磁気センサ素子7aへの上側隣接電流路41からの影響を受けにくくすることができる。   The magnetic sensor element 7a and the upper adjacent current path 41 are separated by a distance B1 including the distance A1. There is a magnetic field control plate 3 between the magnetic sensor element 7 a and the upper adjacent current path 41. Therefore, the magnetic field control plate 3 can make it difficult to be affected by the upper adjacent current path 41 to the magnetic sensor element 7a.

一方、磁気センサ素子7aと下側隣接電流路42との間は、距離A2を含んで距離B2だけ離れている。ここで、電流路1の両方の端部1aにある挿入片1dの先端と、磁界制御板3の両方の端部、即ち第1端部3a及び第2端部3bの先端とが、どちらも同一方向(下方)を向いている。従って、磁気センサ素子7aと下側隣接電流路42との間には、センサIC7と磁界制御板3が取り付けられている絶縁基板5、及び電流センサ100が取り付けられているマザー基板51が存在することになる。   On the other hand, the magnetic sensor element 7a and the lower adjacent current path 42 are separated by a distance B2 including the distance A2. Here, both the tip of the insertion piece 1d at both ends 1a of the current path 1 and both ends of the magnetic field control plate 3, that is, the tips of the first end 3a and the second end 3b, It faces the same direction (downward). Therefore, between the magnetic sensor element 7a and the lower adjacent current path 42, there exists the insulating substrate 5 to which the sensor IC 7 and the magnetic field control plate 3 are attached, and the mother substrate 51 to which the current sensor 100 is attached. It will be.

磁気センサ素子7aと下側隣接電流路42との間には、磁界制御板3は存在しないが、絶縁基板5及びマザー基板51が存在するため、必然的に磁気センサ素子7aと下側隣接電流路42との間の距離B2をより長い距離に設定することができる。その結果、磁気センサ素子7aへの下側隣接電流路42からの影響をより受けにくくすることができる。尚、距離B2は距離B1の2倍程度に設定される。距離B2を距離B1の2倍程度に設定することにより、磁気センサ素子7aへの下側隣接電流路42からの影響を、磁気センサ素子7aへの上側隣接電流路41からの影響と同等程度までに受けにくくすることができる。   The magnetic field control plate 3 does not exist between the magnetic sensor element 7a and the lower adjacent current path 42. However, since the insulating substrate 5 and the mother substrate 51 exist, the magnetic sensor element 7a and the lower adjacent current path inevitably exist. The distance B2 between the road 42 can be set to a longer distance. As a result, the magnetic sensor element 7a can be less affected by the lower adjacent current path 42. The distance B2 is set to about twice the distance B1. By setting the distance B2 to be about twice the distance B1, the influence from the lower adjacent current path 42 to the magnetic sensor element 7a is reduced to the same level as the influence from the upper adjacent current path 41 to the magnetic sensor element 7a. Can be difficult to receive.

このように、電流センサ100では、電流路1の両方の端部1aの先端と、磁界制御板3の両方の端部、即ち第1端部3a及び第2端部3bの先端とが、同一方向を向いているので、磁界制御板3の開口方向において絶縁基板5とマザー基板51とが存在することになる。そのため、磁気センサ素子7aと磁界制御板3の開口方向側の下側隣接電流路42との間の距離をより長い距離に設定することができ、磁気センサ素子7aに対する下側隣接電流路42からの影響を受けにくくすることができる。   Thus, in the current sensor 100, the tips of both ends 1a of the current path 1 and the tips of both ends of the magnetic field control plate 3, that is, the tips of the first end 3a and the second end 3b are the same. Therefore, the insulating substrate 5 and the mother substrate 51 exist in the opening direction of the magnetic field control plate 3. Therefore, the distance between the magnetic sensor element 7a and the lower adjacent current path 42 on the opening direction side of the magnetic field control plate 3 can be set to a longer distance, and from the lower adjacent current path 42 to the magnetic sensor element 7a. Can be less affected by

電流センサ200では、電流路1の中央の平らな領域となっている中央領域を流れた電流が発生する磁束は、当該中央領域より図1中Z1側では磁界制御板3の中央領域を通過すると共に、磁気センサ素子7aを通過することで、精度良く電流を検出できる。   In the current sensor 200, the magnetic flux generated by the current flowing through the central region that is a flat region at the center of the current path 1 passes through the central region of the magnetic field control plate 3 on the Z1 side in FIG. At the same time, the current can be accurately detected by passing through the magnetic sensor element 7a.

一方、電流路1の中央領域の両側のZ1−Z2方向に延びる電流路を流れる電流で発生した磁束は、磁界制御板3の中央領域を通らない。そのため、図18に示す比較例の構成に比べて、電流路1に大電流が流れる場合でも、磁界制御板3は飽和し難く、高い感度を得ることができる。
すなわち、この構成によれば、比較例と比べて磁界制御板3の中央領域を通過する誘導磁界が減るので、磁界制御板3が飽和し難くなり、大電流を正確に測定できる。また、磁気センサ素子7aを通過する磁束が増えるので、感度が高くなり、小電流の測定を正確にできるようになる。よって、測定範囲(ダイナミックレンジ)を広げることができる。
On the other hand, the magnetic flux generated by the current flowing through the current path extending in the Z1-Z2 direction on both sides of the central area of the current path 1 does not pass through the central area of the magnetic field control plate 3. Therefore, compared to the configuration of the comparative example shown in FIG. 18, even when a large current flows in the current path 1, the magnetic field control plate 3 is not easily saturated and high sensitivity can be obtained.
That is, according to this configuration, since the induction magnetic field passing through the central region of the magnetic field control plate 3 is reduced as compared with the comparative example, the magnetic field control plate 3 is less likely to be saturated, and a large current can be accurately measured. Further, since the magnetic flux passing through the magnetic sensor element 7a is increased, the sensitivity is increased and the small current can be accurately measured. Therefore, the measurement range (dynamic range) can be expanded.

[第1実施形態の第1の変形例]
次に、本発明の第1実施形態の変形例である電流センサ110の構成及び動作について図8乃至図10を用いて説明する。電流センサ110は、電流センサ100と同様に、各種機器に搭載され、制御や監視のために、該機器に流れる電流を測定する電流センサである。尚、電流センサ110の電流センサ100との相違点は電流路21の形状のみであり、その他の構造は共通であるため、共通の項目については説明を省略することがある。また、電流路21に関する構成以外については、電流センサ100で使用した符号をそのま
ま使用する。
[First Modification of First Embodiment]
Next, the configuration and operation of the current sensor 110, which is a modification of the first embodiment of the present invention, will be described with reference to FIGS. Similar to the current sensor 100, the current sensor 110 is mounted on various devices and is a current sensor that measures a current flowing through the device for control and monitoring. The difference between the current sensor 110 and the current sensor 100 is only the shape of the current path 21, and the other structures are common, and therefore, description of common items may be omitted. The reference numerals used in the current sensor 100 are used as they are except for the configuration related to the current path 21.

図8は、筐体11を外した状態の電流センサ110の外観を示す斜視図であり、図9は、の電流センサ110の平面図である。また、図10は、電流センサ110をマザー基板51に搭載した状態での、電流センサ110の各構成要件間の左右方向における距離を示す模式図である。尚、図10では、説明を分かり易くするために電流路21を破線で示している。また、図8乃至図10では、電流センサ110を、筐体11を外した状態で示している。   FIG. 8 is a perspective view showing the appearance of the current sensor 110 with the housing 11 removed, and FIG. 9 is a plan view of the current sensor 110. FIG. 10 is a schematic diagram showing the distance in the left-right direction between each component of the current sensor 110 in a state where the current sensor 110 is mounted on the mother board 51. In FIG. 10, the current path 21 is indicated by a broken line for easy understanding. 8 to 10, the current sensor 110 is shown with the housing 11 removed.

図8に示すように、電流センサ110は、被測定電流の流れる電流路21と、被測定電流によって発生する磁場を制御する磁界制御板3と、長方形形状をした絶縁基板5と、絶縁基板5に搭載されていて、磁場を測定する磁気センサ素子7aを内蔵したセンサIC7と、を備えている。そして、絶縁基板5には、磁気センサ素子7aと電気的に接続された複数の端子9が設けられている。複数の端子9は、絶縁基板5の一方の短辺である第1短辺5aに沿って配置され、台座13を介して絶縁基板5に取り付けられている。また、電流路21の両方の端部21aの先端は、複数の挿入片21dに分かれている。   As shown in FIG. 8, the current sensor 110 includes a current path 21 through which a current to be measured flows, a magnetic field control plate 3 that controls a magnetic field generated by the current to be measured, an insulating substrate 5 having a rectangular shape, and an insulating substrate 5. And a sensor IC 7 having a built-in magnetic sensor element 7a for measuring a magnetic field. The insulating substrate 5 is provided with a plurality of terminals 9 electrically connected to the magnetic sensor element 7a. The plurality of terminals 9 are arranged along the first short side 5 a which is one short side of the insulating substrate 5, and are attached to the insulating substrate 5 via the pedestal 13. Further, the tips of both end portions 21a of the current path 21 are divided into a plurality of insertion pieces 21d.

図9及び図10に示すように、電流路21と磁界制御板3とが直交することによって電流路21に形成される直交部21cの幅D6は、電流路21の両方の端部21aの幅D5よりも狭く形成されている。電流路21の直交部21cの幅D6が、電流路21の端部21aの幅D5よりも狭くなっているので、電流路21からの磁束が電流路21の直交部21cに集中し、感度を高くすることができる。そのため、電流センサ110の構造は、測定対象の電流が小電流の場合に効果的である。   As shown in FIGS. 9 and 10, the width D <b> 6 of the orthogonal portion 21 c formed in the current path 21 when the current path 21 and the magnetic field control plate 3 are orthogonal to each other is the width of both end portions 21 a of the current path 21. It is formed narrower than D5. Since the width D6 of the orthogonal part 21c of the current path 21 is narrower than the width D5 of the end part 21a of the current path 21, the magnetic flux from the current path 21 concentrates on the orthogonal part 21c of the current path 21, and the sensitivity is increased. Can be high. Therefore, the structure of the current sensor 110 is effective when the current to be measured is a small current.

このように、電流路21の直交部21cの幅D6を電流路21の端部21aの幅D5よりも狭く設定したことによって、電流路21からの磁束が電流路21の直交部21cに集中し、検知感度を高くすることができる。   Thus, by setting the width D6 of the orthogonal part 21c of the current path 21 to be narrower than the width D5 of the end part 21a of the current path 21, the magnetic flux from the current path 21 concentrates on the orthogonal part 21c of the current path 21. The detection sensitivity can be increased.

尚、電流センサ110において、磁気センサ素子7aが磁界制御板3の開口幅D2の中心3dに配置され、電流路21の磁界制御板3と平面視で直交する部分である直交部21cの中心21eが磁気センサ素子7aと対向する位置に配置され、電流路21の端部21aの幅方向の中心21bが、直交部21cの中心21eより絶縁基板5の第2短辺5b側にあることは、電流センサ100と同様である。そのため、電流センサ110における絶縁距離を確保することが容易にできるという効果は、電流センサ100と同一である。   In the current sensor 110, the magnetic sensor element 7a is disposed at the center 3d of the opening width D2 of the magnetic field control plate 3, and the center 21e of the orthogonal portion 21c that is a portion orthogonal to the magnetic field control plate 3 of the current path 21 in plan view. Is disposed at a position facing the magnetic sensor element 7a, and the center 21b in the width direction of the end 21a of the current path 21 is closer to the second short side 5b of the insulating substrate 5 than the center 21e of the orthogonal part 21c. Similar to the current sensor 100. Therefore, the effect that the insulation distance in the current sensor 110 can be easily secured is the same as that of the current sensor 100.

[第1実施形態の第2の変形例]
図11は、本発明の第1実施形態の第2の変形例に係わる電流センサ400の外観図である。図12は、図11に示す電流センサ400に生じる磁界を説明するための図である。
[Second Modification of First Embodiment]
FIG. 11 is an external view of a current sensor 400 according to a second modification of the first embodiment of the present invention. FIG. 12 is a diagram for explaining the magnetic field generated in the current sensor 400 shown in FIG.

電流センサ400は、被測定電流が流れる電流路201と、電流路201を流れる被測定電流によって発生する磁場(誘導磁界)を制御する磁界制御板203と、磁場を測定する磁気センサ素子207aと備えている。   The current sensor 400 includes a current path 201 through which a current to be measured flows, a magnetic field control plate 203 that controls a magnetic field (induction magnetic field) generated by the current to be measured through the current path 201, and a magnetic sensor element 207a that measures the magnetic field. ing.

電流路201は、第1の電流路221と、第1の電流路221の一端から第1の電流路221に対して略90°の傾きを持てZ2方向に延びる第2の電流路222と、第1の電流路221に対して第2の電流路222が延びる側に向けて第1の電流路221の他端から略90°の傾きを持ってZ2方向に延びる第3の電流路233とを有する。
第2の電流路222と第3の電流路233とは、第1の電流路221が含まれる平面に対して同じ側に設けられている。
電流路201はU字形状をしており、第1の電流路221と第2の電流路222及び第3の電流路223とは略直角である。なお、第1の電流路221と第2の電流路222及び第3の電流路223との角度は直角以外でもよい。
The current path 201 includes a first current path 221 and a second current path 222 extending in the Z2 direction from the one end of the first current path 221 with an inclination of approximately 90 ° with respect to the first current path 221. A third current path 233 extending in the Z2 direction with an inclination of approximately 90 ° from the other end of the first current path 221 toward the side where the second current path 222 extends with respect to the first current path 221; Have
The second current path 222 and the third current path 233 are provided on the same side with respect to the plane including the first current path 221.
The current path 201 has a U shape, and the first current path 221, the second current path 222, and the third current path 223 are substantially perpendicular to each other. The angle between the first current path 221 and the second current path 222 and the third current path 223 may be other than a right angle.

磁界制御板203は、第1の磁界制御板231と、第1の磁界制御板231の一端から第1の磁界制御板231に対して略90°の傾きを持てZ2方向に延びる第2の磁界制御板232と、第1の磁界制御板231に対して第2の磁界制御板232が延びる側に向けて第1の磁界制御板231の他端から略90°の傾きを持ってZ2方向に延びる第3の磁界制御板233とを有する。
磁界制御板203は、U字形状をしており、第1の磁界制御板231と、第2の磁界制御板232及び第3の磁界制御板233とは略直角である。なお、第1の磁界制御板231と、第2の磁界制御板232及び第3の磁界制御板233との角度は直角以外でもよい。
また、第1の磁界制御板231は、第1の電流路221と平行である。
The magnetic field control plate 203 includes a first magnetic field control plate 231 and a second magnetic field extending in the Z2 direction with an inclination of approximately 90 ° with respect to the first magnetic field control plate 231 from one end of the first magnetic field control plate 231. In the Z2 direction with an inclination of approximately 90 ° from the other end of the first magnetic field control plate 231 toward the side where the second magnetic field control plate 232 extends with respect to the control plate 232 and the first magnetic field control plate 231. And a third magnetic field control plate 233 extending.
The magnetic field control plate 203 has a U shape, and the first magnetic field control plate 231, the second magnetic field control plate 232, and the third magnetic field control plate 233 are substantially perpendicular to each other. The angle between the first magnetic field control plate 231 and the second magnetic field control plate 232 and the third magnetic field control plate 233 may be other than a right angle.
The first magnetic field control plate 231 is parallel to the first current path 221.

電流センサ400では、第1の電流路221に対して第2の電流路222及び第3の電流路223が延びるZ2方向に、第1の磁界制御板231の両端から第2の磁界制御板232及び第3の磁界制御板233が延びている。すなわち、電流路201と磁界制御板231とは端部が同じZ2方向に位置している。   In the current sensor 400, the second magnetic field control plate 232 from both ends of the first magnetic field control plate 231 in the Z2 direction in which the second current path 222 and the third current path 223 extend with respect to the first current path 221. The third magnetic field control plate 233 extends. That is, the ends of the current path 201 and the magnetic field control plate 231 are located in the same Z2 direction.

磁気センサ素子207aは、絶縁基板205上に搭載され、第1の電流路221に対して第1の磁界制御板231とは反対側(Z1側)で第1の電流路221に対向して位置する。   The magnetic sensor element 207a is mounted on the insulating substrate 205, and is positioned opposite to the first current path 221 on the side opposite to the first magnetic field control plate 231 (Z1 side) with respect to the first current path 221. To do.

図11および図12に示すように、電流センサ400は、電流路201と磁界制御板203とが、共にU字形状であると共に、これらが同一のZ2方向に開放された構造になっている。電流路201の中央にある第1の電流路221は平らで、磁界制御板203の中央の平らな第1の磁界制御板231と平行且つ対向している。   As shown in FIGS. 11 and 12, the current sensor 400 has a structure in which the current path 201 and the magnetic field control plate 203 are both U-shaped and are opened in the same Z2 direction. The first current path 221 at the center of the current path 201 is flat and parallel to and faces the flat first magnetic field control plate 231 at the center of the magnetic field control plate 203.

電流センサ400では、図12に示すように、第1の電流路221を流れる電流から発生する誘導磁界の大半が、第1の磁界制御板231を流れる。また、第1の電流路221のZ2方向側は、磁界制御板203が開放された構造となっているため、第1の電流路221と直交して延びる両方の腕である第2の磁界制御板232及び第3の磁界制御板233の間において、電流路201を流れる電流から生じる誘導磁界が磁気センサ素子207aを通り、磁気センサ素子207aで誘導磁界が検出される。   In the current sensor 400, as shown in FIG. 12, most of the induced magnetic field generated from the current flowing through the first current path 221 flows through the first magnetic field control plate 231. Further, since the magnetic field control plate 203 is open on the Z2 direction side of the first current path 221, the second magnetic field control that is both arms extending orthogonally to the first current path 221. Between the plate 232 and the third magnetic field control plate 233, an induced magnetic field generated from a current flowing through the current path 201 passes through the magnetic sensor element 207a, and the induced magnetic field is detected by the magnetic sensor element 207a.

電流センサ400では、図12に示すように、中央の第1の電流路221を流れる電流が発生する磁束251が、磁気センサ素子207aをX2方向に向けて通過することで、電流路201を流れる電流を精度良く検出できる。   In the current sensor 400, as shown in FIG. 12, the magnetic flux 251 generated by the current flowing through the central first current path 221 flows through the current path 201 by passing through the magnetic sensor element 207a in the X2 direction. Current can be detected accurately.

また、第2の電流路222を流れる電流で発生した磁束252は、図12の紙面手前側をX1方向に流れてから、紙面奥側に曲がって流れる。それから、X2方向に曲がって、第2の磁界制御板232を厚み方向(X2方向)に貫通し、磁束が磁気センサ素子207aの内部又は周辺をX2方向に通過する。それから、第3の磁界制御板233を厚み方向(X2方向)に貫通し、紙面手前側に曲がってから、再び、紙面手前側をX1方向に流れる。同様に、第3の電流路を流れる電流から発生した磁束も、電流センサ800の外側をX1方向に流れ、曲がってから、磁気センサ素子207aの内部又は周辺をX2方向に流れる。   Further, the magnetic flux 252 generated by the current flowing through the second current path 222 flows in the X1 direction on the front side of the sheet of FIG. Then, it bends in the X2 direction, passes through the second magnetic field control plate 232 in the thickness direction (X2 direction), and the magnetic flux passes through the inside or the periphery of the magnetic sensor element 207a in the X2 direction. Then, after passing through the third magnetic field control plate 233 in the thickness direction (X2 direction), bent to the front side of the paper, it flows again in the X1 direction on the front side of the paper. Similarly, the magnetic flux generated from the current flowing through the third current path also flows outside the current sensor 800 in the X1 direction, bends, and then flows inside or around the magnetic sensor element 207a in the X2 direction.

そのため、電流センサ400は、界制御板中央領域である第1の磁界制御板231を通過する誘導磁界が第1の電流路221を流れる電流から発生する磁界のみとなる。つまり、第2の電流路222及び、第3の電流路223を流れる電流から発生する磁界は、第1の磁界制御板231を通過しない。図18に示す比較例の電流センサ800に比べて、磁界制御板中央領域である第1の磁界制御板231を通過する誘導磁界が減るので、第1の磁界制御板231が飽和し難くなり、大電流の測定を正確にできるようになる。また、磁気センサ素子207aを通過する磁束が増えるので、測定感度が高くなり、小電流の測定を正確にできる。よって、測定範囲(ダイナミックレンジ)を広げることができる。   Therefore, in the current sensor 400, the induction magnetic field that passes through the first magnetic field control plate 231 that is the central region of the field control plate is only the magnetic field generated from the current flowing through the first current path 221. That is, the magnetic field generated from the current flowing through the second current path 222 and the third current path 223 does not pass through the first magnetic field control plate 231. Compared with the current sensor 800 of the comparative example shown in FIG. 18, the induction magnetic field passing through the first magnetic field control plate 231 that is the central region of the magnetic field control plate is reduced, so that the first magnetic field control plate 231 is less likely to be saturated, It becomes possible to accurately measure a large current. Further, since the magnetic flux passing through the magnetic sensor element 207a is increased, the measurement sensitivity is increased, and a small current can be accurately measured. Therefore, the measurement range (dynamic range) can be expanded.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態である電流センサ200の構成及び動作について図13乃至図16を用いて説明する。電流センサ200は、電流センサ100と同様に、各種機器に搭載され、制御や監視のために、該機器に流れる電流を測定する電流センサである。尚、電流センサ200の電流センサ100との相違点は主に、筐体38の形状の違いと、磁界制御板33の取り付け方向の違いであり、その他の構造は共通であるため、共通の項目については説明を省略することがある。また、共通の構成要件であるセンサIC7及び磁気センサ素子7aについては、電流センサ100で使用した符号をそのまま使用する。
[Second Embodiment]
Next, the configuration and operation of the current sensor 200 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Similar to the current sensor 100, the current sensor 200 is a current sensor that is mounted on various devices and measures a current flowing through the device for control and monitoring. The difference between the current sensor 200 and the current sensor 100 is mainly the difference in the shape of the housing 38 and the difference in the mounting direction of the magnetic field control plate 33, and the other structures are the same. The description may be omitted. Further, for the sensor IC 7 and the magnetic sensor element 7a which are common constituent requirements, the reference numerals used in the current sensor 100 are used as they are.

図13は、電流センサ200の外観を示す斜視図であり、図14は、電流センサ200の内部を示す斜視図である。また、図15は、電流センサ200を上側から見た場合の模式図であり、図16は、電流センサ200を手前側から見た場合の側面図である。尚、図14乃至図16では、筐体38を2点鎖線で示している。また、図15では、分かり易くするため絶縁基板35を2点鎖線で示している。   FIG. 13 is a perspective view showing an appearance of the current sensor 200, and FIG. 14 is a perspective view showing the inside of the current sensor 200. As shown in FIG. FIG. 15 is a schematic diagram when the current sensor 200 is viewed from the upper side, and FIG. 16 is a side view when the current sensor 200 is viewed from the front side. 14 to 16, the housing 38 is indicated by a two-dot chain line. In FIG. 15, the insulating substrate 35 is indicated by a two-dot chain line for easy understanding.

図13に示すように、電流センサ200は樹脂製の筐体38を備えており、電流センサ200の主要部を筐体38内に収納している。筐体38は、カバー36とケース37とによって構成されており、カバー36に設けられている留め部36aによって、カバー36とケース37とが嵌合する構造となっている。また、筐体38は、平面視で互いに対向する第1短辺38aと第2短辺38b及び2つの対抗する長辺38cとを有して、直方体状の形状を形成している。   As shown in FIG. 13, the current sensor 200 includes a resin casing 38, and the main part of the current sensor 200 is accommodated in the casing 38. The housing 38 is configured by a cover 36 and a case 37, and has a structure in which the cover 36 and the case 37 are fitted by a fastening portion 36 a provided on the cover 36. Moreover, the housing | casing 38 has the 1st short side 38a and the 2nd short side 38b which oppose mutually in planar view, and the two opposing long sides 38c, and forms the rectangular parallelepiped shape.

図14に示すように、電流センサ200は、被測定電流の流れる電流路31と、被測定電流によって発生する磁場を制御する磁界制御板33と、略長方形形状をした絶縁基板35と、絶縁基板35に搭載されていて、磁場を測定する磁気センサ素子7aを内蔵したセンサIC7と、を備えている。センサIC7は、絶縁基板35の下面(Z2側)に取り付けられている。また、絶縁基板35には、磁気センサ素子7aと電気的に接続された複数の端子39が設けられており、複数の端子39は、筐体38の第1短辺38aに沿って配置され、台座34を介して絶縁基板35に取り付けられている。   As shown in FIG. 14, the current sensor 200 includes a current path 31 through which a current to be measured flows, a magnetic field control plate 33 that controls a magnetic field generated by the current to be measured, an insulating substrate 35 having a substantially rectangular shape, and an insulating substrate. And a sensor IC 7 having a built-in magnetic sensor element 7a for measuring a magnetic field. The sensor IC 7 is attached to the lower surface (Z2 side) of the insulating substrate 35. The insulating substrate 35 is provided with a plurality of terminals 39 electrically connected to the magnetic sensor element 7a. The plurality of terminals 39 are arranged along the first short side 38a of the housing 38, It is attached to an insulating substrate 35 via a pedestal 34.

電流路31の両方の端部31aの先端は、複数の挿入片31dに分かれていて、電流路31の両方の端部31aの先端である挿入片31dと複数の端子39の先端とは、図13に示すように、筐体38の下側に突出している。   The tips of both end portions 31a of the current path 31 are divided into a plurality of insertion pieces 31d. The insertion pieces 31d, which are the tips of both end portions 31a of the current path 31, and the tips of the plurality of terminals 39 are shown in FIG. As shown in FIG.

電流路31はU字状に折り曲げられており、図14及び図15に示すように、電流路31の両方の端部31aが筐体38の対向する両方の長辺38cに沿って配置されている。そして、電流路31の各端部31aの一方の側面が筐体38の第2短辺38bの付近に位置するように配置されている。また、電流路31は、図15に示すように、平面視で右側(X1)から左側(X2)方向へ突き出すように湾曲して形成されている。   The current path 31 is bent in a U-shape, and both end portions 31a of the current path 31 are disposed along both opposing long sides 38c of the housing 38 as shown in FIGS. Yes. And it arrange | positions so that one side surface of each edge part 31a of the electric current path 31 may be located in the vicinity of the 2nd short side 38b of the housing | casing 38. FIG. Further, as shown in FIG. 15, the current path 31 is formed to be curved so as to protrude from the right side (X1) to the left side (X2) in plan view.

磁界制御板33は、図14及び図16に示すように、U字状に折り曲げられていると共に、天面部33cが下側(Z2側)を向くように取り付けられている。また、図15に示すように、磁界制御板33の一方の端部である第1端部33aが筐体38の第2短辺38bに沿って配置されている。一方、磁界制御板33の他方の端部である第2端部33bは、図14及び図15に示すように、絶縁基板35に設けられた取り付け穴35aに挿入されている。第2端部33bが、絶縁基板35の取り付け穴35aに挿入されることによって、絶縁基板35に対する磁界制御板33の位置が決定することになる。   As shown in FIGS. 14 and 16, the magnetic field control plate 33 is bent in a U shape and attached so that the top surface portion 33 c faces downward (Z2 side). Further, as shown in FIG. 15, the first end portion 33 a that is one end portion of the magnetic field control plate 33 is disposed along the second short side 38 b of the housing 38. On the other hand, the second end 33b, which is the other end of the magnetic field control plate 33, is inserted into a mounting hole 35a provided in the insulating substrate 35, as shown in FIGS. By inserting the second end portion 33 b into the mounting hole 35 a of the insulating substrate 35, the position of the magnetic field control plate 33 with respect to the insulating substrate 35 is determined.

図16に示すように、電流路31の両方の端部31aの先端である挿入片31dは下方向を向いている。一方、磁界制御板33の両方の端部である第1端部33aと第2端部33bの先端は上方向を向いている。即ち、電流路31の両方の端部31aの先端と磁界制御板33の両方の端部33a及び33bの先端とが逆方向を向いていると同時に、磁界制御板33の天面部33cが下側(Z2側)を向いている。そのため、磁界制御板33が絶縁基板35より上方向に大きく突き出すことがなく、磁界制御板33の上下方向の厚さが、直方体状をした筐体38の上下方向の寸法内にちょうど収まる厚さになる。そのため、電流センサ200の主要な構成が、直方体状をした筐体38内に効率よく収納される。   As shown in FIG. 16, the insertion piece 31 d that is the tip of both end portions 31 a of the current path 31 faces downward. On the other hand, the tips of the first end 33a and the second end 33b, which are both ends of the magnetic field control plate 33, face upward. That is, the tips of both end portions 31a of the current path 31 and the tips of both end portions 33a and 33b of the magnetic field control plate 33 face in opposite directions, and at the same time the top surface portion 33c of the magnetic field control plate 33 is on the lower side. It faces (Z2 side). Therefore, the magnetic field control plate 33 does not protrude greatly upward from the insulating substrate 35, and the thickness of the magnetic field control plate 33 in the vertical direction is just within the vertical dimension of the rectangular parallelepiped casing 38. become. Therefore, the main configuration of the current sensor 200 is efficiently stored in the rectangular parallelepiped casing 38.

磁界制御板33は、図15に示すように、電流路31と平面視で直交するように取り付けられ、電流路31と磁界制御板33とが直交することによって、電流路31に平面視矩形形状の直交部31cが形成される。そして、図15及び図16に示すように、この直交部31cの中心31eが絶縁基板35の下面(Z2側)に取り付けられたセンサIC7の磁気センサ素子7aと対向する位置に配置される。   As shown in FIG. 15, the magnetic field control plate 33 is attached so as to be orthogonal to the current path 31 in plan view, and the current path 31 and the magnetic field control plate 33 are orthogonal to each other so that the current path 31 has a rectangular shape in plan view. The orthogonal portion 31c is formed. As shown in FIGS. 15 and 16, the center 31e of the orthogonal portion 31c is disposed at a position facing the magnetic sensor element 7a of the sensor IC 7 attached to the lower surface (Z2 side) of the insulating substrate 35.

磁界制御板33は、高透磁率で飽和磁束密度の大きい磁性材で構成されており、図16に示すように、電流路31の直交部31c及び磁気センサ素子7aを下側から覆っている。磁界制御板33は、電流路31による磁場を磁気センサ素子7aの周辺に集中させる働きをすると共に、外部磁場を弱めて磁気センサ素子7aを磁気シールドする働きもある。   The magnetic field control plate 33 is made of a magnetic material having a high magnetic permeability and a high saturation magnetic flux density, and covers the orthogonal portion 31c of the current path 31 and the magnetic sensor element 7a from below as shown in FIG. The magnetic field control plate 33 functions to concentrate the magnetic field generated by the current path 31 around the magnetic sensor element 7a, and also functions to weaken the external magnetic field and shield the magnetic sensor element 7a.

センサIC7に内蔵されている磁気センサ素子7aの、手前側から奥側への方向(Y1−Y2方向)における位置は、図15に示すように、磁界制御板33の手前側から奥側への方向における開口長さD7の中心位置、即ち平面視で直交部31cの中心31eに対向する位置に設定されている。一方、磁気センサ素子7aの左右方向(X1−X2方向)における位置は、図16に示すように、磁界制御板33の左右方向における開口幅D8の中心33dに設定されている。言い換えれば、磁気センサ素子7aを含むセンサIC7は、磁気センサ素子7aの位置が磁界制御板33の長方形形状をした開口部の中心位置になるように載置される。   The position of the magnetic sensor element 7a built in the sensor IC 7 in the direction from the near side to the far side (Y1-Y2 direction) is from the near side to the far side of the magnetic field control plate 33 as shown in FIG. It is set to the center position of the opening length D7 in the direction, that is, the position facing the center 31e of the orthogonal part 31c in plan view. On the other hand, the position of the magnetic sensor element 7a in the left-right direction (X1-X2 direction) is set to the center 33d of the opening width D8 in the left-right direction of the magnetic field control plate 33, as shown in FIG. In other words, the sensor IC 7 including the magnetic sensor element 7 a is placed so that the position of the magnetic sensor element 7 a is the center position of the rectangular opening of the magnetic field control plate 33.

磁気センサ素子7aは、電流路31に流れる被測定電流から生じる磁界を感知し、その磁界強度の値によって電流路31に流れる電流の値を決定する。その後、電流路31に流れる電流の測定値は、端子39を介して外部の機器に伝送される。   The magnetic sensor element 7a senses the magnetic field generated from the current to be measured flowing in the current path 31, and determines the value of the current flowing in the current path 31 based on the value of the magnetic field strength. Thereafter, the measured value of the current flowing in the current path 31 is transmitted to an external device via the terminal 39.

図15及び図16に示すように、直交部31cの幅D10は、電流路31の両方の端部31aの幅D9とほぼ同一の幅である。そして、図16に示すように、直交部31cの中心31eの左右方向における位置は、磁気センサ素子7aと対向する位置に配置されていると共に、左右方向における磁界制御板33の開口幅D8の中心33dと同一の位置に設定されている。   As shown in FIGS. 15 and 16, the width D <b> 10 of the orthogonal portion 31 c is substantially the same as the width D <b> 9 of both end portions 31 a of the current path 31. And as shown in FIG. 16, while the position in the left-right direction of the center 31e of the orthogonal part 31c is arrange | positioned in the position facing the magnetic sensor element 7a, it is the center of opening width D8 of the magnetic field control board 33 in the left-right direction. It is set at the same position as 33d.

一方、前述したように、電流路31を平面視で右側(X1)から左側(X2)方向へ突き出すように湾曲して形成しているため、電流路31の端部31aの幅方向の中心31bは、直交部31cの中心31eより筐体38の第2短辺38b側になるように、その位置が設定されている。   On the other hand, as described above, since the current path 31 is curved so as to protrude from the right side (X1) to the left side (X2) in plan view, the center 31b in the width direction of the end portion 31a of the current path 31 is formed. The position is set so as to be closer to the second short side 38b of the casing 38 than the center 31e of the orthogonal part 31c.

電流路31の端部31aの幅方向の中心31bの位置を、直交部31cの中心31eより筐体38の第2短辺38b側に設定することによって、電流路31の端部31aの中心31bを直交部31cの中心31eの左右方向における同一の位置に設定した場合に比較して、電流路31の複数の挿入片31dの内の最も端子39に近い挿入片31dと端子39との間の距離T2をより長い距離に設定することが容易になる。従って、必要な絶縁距離を確保することが容易にできる。   By setting the position of the center 31b in the width direction of the end 31a of the current path 31 to the second short side 38b side of the casing 38 from the center 31e of the orthogonal part 31c, the center 31b of the end 31a of the current path 31 is set. Is set at the same position in the left-right direction of the center 31e of the orthogonal part 31c, the insertion piece 31d closest to the terminal 39 among the plurality of insertion pieces 31d of the current path 31 and the terminal 39 It becomes easy to set the distance T2 to a longer distance. Therefore, it is possible to easily secure a necessary insulation distance.

このように、電流センサ200では、複数の端子39を筐体38の第1短辺38aに沿って配置し、電流路31の直交部31cの中心31eを磁気センサ素子7aと対向する位置に配置し、電流路31の端部31aの幅方向の中心31bが、直交部31cの中心31eより筐体38の第2短辺38b側にあるように電流路31を形成させたので、電流路31と端子39との間の距離T2をより長い距離に設定することが容易になる。その結果、必要な絶縁距離を確保することが容易にできるため、絶縁耐性を維持したままでの電流センサ200の小型化が容易に可能となる。   Thus, in the current sensor 200, the plurality of terminals 39 are arranged along the first short side 38a of the housing 38, and the center 31e of the orthogonal part 31c of the current path 31 is arranged at a position facing the magnetic sensor element 7a. The current path 31 is formed so that the center 31b in the width direction of the end 31a of the current path 31 is closer to the second short side 38b of the casing 38 than the center 31e of the orthogonal part 31c. It becomes easy to set the distance T2 between the terminal 39 and the terminal 39 to a longer distance. As a result, the necessary insulation distance can be easily ensured, so that the current sensor 200 can be easily downsized while maintaining the insulation resistance.

また、電流路31の両方の端部31aの先端である挿入片31dと、磁界制御板33の両方の端部である第1端部33aと第2端部33bの先端と、が逆方向を向いているので、電流センサ200内の主要な構成が、直方体状をした筐体38内に効率よく収納される。その結果、電流センサ200をより小型化することが可能になる。   Further, the insertion pieces 31d, which are the tips of both end portions 31a of the current path 31, and the tips of the first end portion 33a and the second end portion 33b, which are both ends of the magnetic field control plate 33, are in the opposite directions. Therefore, the main components in the current sensor 200 are efficiently accommodated in the rectangular parallelepiped casing 38. As a result, the current sensor 200 can be further downsized.

以上説明したように、本発明の電流センサは、複数の端子を絶縁基板の第1短辺に沿って配置し、電流路の磁界制御板と平面視で直交する部分である直交部の中心を磁気センサ素子と対向する位置に配置し、電流路の端部の幅方向の中心が直交部の中心より絶縁基板の第2短辺側にあるように電流路を形成させたので、電流路と端子との間の距離をより長い距離に設定することができる。その結果、絶縁距離を確保することが容易にできるため、絶縁耐性を維持したままでの電流センサの小型化が容易に可能となる。   As described above, in the current sensor of the present invention, a plurality of terminals are arranged along the first short side of the insulating substrate, and the center of the orthogonal portion, which is a portion orthogonal to the magnetic field control plate of the current path, in plan view. Since the current path is disposed so as to face the magnetic sensor element and the center of the end of the current path in the width direction is on the second short side of the insulating substrate from the center of the orthogonal part, the current path and The distance between the terminals can be set to a longer distance. As a result, since it is possible to easily secure the insulation distance, it is possible to easily downsize the current sensor while maintaining the insulation resistance.

また、本発明の電流センサは、複数の端子を筐体の第1短辺に沿って配置し、電流路の直交部の中心を磁気センサ素子と対向する位置に配置し、電流路の端部の幅方向の中心が、直交部の中心より筐体の第2短辺側にあるように電流路を形成させたので、電流路と端子との間の距離をより長い距離に設定することが容易になる。その結果、必要な絶縁距離を確保することが容易にできるため、絶縁耐性を維持したままでの電流センサの小型化が容易に可能となる。   In the current sensor of the present invention, a plurality of terminals are arranged along the first short side of the housing, the center of the orthogonal part of the current path is arranged at a position facing the magnetic sensor element, and the end of the current path Since the current path is formed so that the center in the width direction is on the second short side of the casing from the center of the orthogonal part, the distance between the current path and the terminal can be set to a longer distance. It becomes easy. As a result, the necessary insulation distance can be easily ensured, so that the current sensor can be easily downsized while maintaining the insulation resistance.

以上のように、本発明の第1実施形態に係る電流センサ100、電流センサ110、及び第2実施形態に係る電流センサ200について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。   As described above, the current sensor 100, the current sensor 110, and the current sensor 200 according to the second embodiment of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. However, various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

1,201 電流路
1a 端部
1b 中心
1c 直交部
1d 挿入片
1e 中心
3,203 磁界制御板
3a 第1端部
3b 第2端部
3c 天面部
3d 中心
5,205 絶縁基板
5a 第1短辺
5b 第2短辺
5c 長辺
5d 取り付け穴
7 センサIC
7a,207a 磁気センサ素子
9 端子
11 筐体
13 台座
21 電流路
21a 端部
21b 中心
21c 直交部
21d 挿入片
21e 中心
31 電流路
31a 端部
31b 中心
31c 直交部
31d 挿入片
31e 中心
33 磁界制御板
33a 第1端部
33b 第2端部
33c 天面部
33d 中心
34 台座
35 絶縁基板
35a 取り付け穴
36 カバー
36a 留め部
37 ケース
38 筐体
38a 第1短辺
38b 第2短辺
38c 長辺
39 端子
41 上側隣接電流路
42 下側隣接電流路
51 マザー基板
100,110,200,400 電流センサ
221 第1の電流路
222 第2の電流路
223 第3の電流路
231 第1の磁界制御板
232 第2の磁界制御板
233 第3の磁界制御板
1,201 Current path 1a End 1b Center 1c Orthogonal part 1d Insertion piece 1e Center 3,203 Magnetic field control plate 3a First end 3b Second end 3c Top surface 3d Center 5,205 Insulating substrate 5a First short side 5b 2nd short side 5c Long side 5d Mounting hole 7 Sensor IC
7a, 207a Magnetic sensor element 9 Terminal 11 Housing 13 Base 21 Current path 21a End 21b Center 21c Orthogonal part 21d Insertion piece 21e Center 31 Current path 31a End part 31b Center 31c Orthogonal part 31d Insertion piece 31e Center 33 Magnetic field control plate 33a First end portion 33b Second end portion 33c Top surface portion 33d Center 34 Base 35 Insulating substrate 35a Mounting hole 36 Cover 36a Fastening portion 37 Case 38 Housing 38a First short side 38b Second short side 38c Long side 39 Terminal 41 Upper adjacent Current path 42 Lower adjacent current path 51 Mother substrate 100, 110, 200, 400 Current sensor 221 First current path 222 Second current path 223 Third current path 231 First magnetic field control plate 232 Second magnetic field Control plate 233 Third magnetic field control plate

Claims (9)

被測定電流の流れる電流路と、前記被測定電流によって発生する磁場を制御する磁界制御板と、長方形形状をした絶縁基板と、前記絶縁基板に搭載されていて、前記磁場を測定する磁気センサ素子と、前記絶縁基板に設けられ、前記磁気センサ素子と電気的に接続された複数の端子と、を備えた電流センサであって、
複数の前記端子は、前記絶縁基板の一方の短辺である第1短辺に沿って配置され、 前記電流路がU字状に折り曲げられており、前記電流路の両方の端部が前記絶縁基板の対向する両方の長辺に当接するように配置されていると共に、前記電流路の各端部の一方の側面が前記第1短辺と対向する第2短辺の付近に位置するように配置され、 前記磁界制御板は、U字状に折り曲げられており、前記磁界制御板の一方の端部である第1端部が前記第2短辺に当接するように配置されていると共に、前記電流路と前記磁界制御板とが平面視で直交する直交部が前記電流路に形成され、
前記磁気センサ素子は、前記磁界制御板の開口幅の中心に配置され、
前記直交部の中心が前記磁気センサ素子と対向する位置に配置され、前記電流路の端部の幅方向の中心が前記直交部の中心より前記第2短辺側にある、ことを特徴とする電流センサ。
A current path through which a current to be measured flows, a magnetic field control plate that controls a magnetic field generated by the current to be measured, a rectangular insulating substrate, and a magnetic sensor element that is mounted on the insulating substrate and measures the magnetic field And a plurality of terminals provided on the insulating substrate and electrically connected to the magnetic sensor element, and a current sensor comprising:
The plurality of terminals are arranged along a first short side which is one short side of the insulating substrate, the current path is bent in a U shape, and both ends of the current path are insulated. It is arranged so as to abut on both opposing long sides of the substrate, and one side surface of each end portion of the current path is located in the vicinity of the second short side facing the first short side. The magnetic field control plate is bent in a U shape, and is disposed so that a first end which is one end of the magnetic field control plate is in contact with the second short side, An orthogonal portion where the current path and the magnetic field control plate are orthogonal in a plan view is formed in the current path,
The magnetic sensor element is disposed at the center of the opening width of the magnetic field control plate,
The center of the orthogonal portion is disposed at a position facing the magnetic sensor element, and the center in the width direction of the end portion of the current path is on the second short side from the center of the orthogonal portion. Current sensor.
前記電流路の直交部の幅が、前記電流路の端部の幅よりも狭いことを特徴とする請求項1記載の電流センサ。   The current sensor according to claim 1, wherein a width of the orthogonal portion of the current path is narrower than a width of an end portion of the current path. 樹脂製の筐体を備え、
前記電流路の両方の端部の表面と前記磁界制御板の天面部の表面と前記絶縁基板の第1短辺の表面とが前記筐体の最大外形の内側面近傍にあると共に、外部に対して露出している、ことを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。
It has a resin housing,
The surface of both ends of the current path, the surface of the top surface portion of the magnetic field control plate, and the surface of the first short side of the insulating substrate are in the vicinity of the inner surface of the maximum outer shape of the housing, and to the outside The current sensor according to claim 1, wherein the current sensor is exposed.
前記電流路の両方の端部の先端と、前記磁界制御板の両方の端部の先端と、が同一方向を向いている、ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電流センサ。   3. The current sensor according to claim 1, wherein the leading ends of both ends of the current path and the leading ends of both ends of the magnetic field control plate face the same direction. 4. . 前記電流路の両方の端部の先端は、複数の挿入片に分かれている、ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の電流センサ。   The current sensor according to claim 1, wherein tips of both ends of the current path are divided into a plurality of insertion pieces. 被測定電流の流れる電流路と、前記被測定電流によって発生する磁場を制御する磁界制御板と、絶縁基板と、前記絶縁基板に搭載されていて、前記磁場を測定する磁気センサ素子と、前記絶縁基板に設けられ、前記磁気センサ素子と電気的に接続された複数の端子と、直方体状の樹脂製の筐体と、を備えた電流センサであって、
前記筐体は、平面視で互いに対向する第1短辺と第2短辺、及び2つの対抗する長辺を有し、
複数の前記端子は、前記第1短辺に沿って配置され、
前記電流路がU字状に折り曲げられており、前記電流路の両方の端部が前記筐体の両方の前記長辺に沿って配置されていると共に、前記電流路の各端部の一方の側面が前記第2短辺の付近に位置するように配置され、
前記磁界制御板は、U字状に折り曲げられており、前記磁界制御板の一方の端部である第1端部が前記第2短辺に沿って配置されていると共に、前記電流路と前記磁界制御板とが平面視で直交する直交部が前記電流路に形成され、
前記筐体の下側に前記電流路の両方の端部の先端と前記端子の先端とが突出しており、
前記磁気センサ素子は、前記磁界制御板の開口幅の中心に配置され、
前記直交部の中心が前記磁気センサ素子と対向する位置に配置され、前記電流路の端部の幅方向の中心が前記直交部の中心より前記第2短辺側にある、ことを特徴とする電流センサ。
A current path through which a current to be measured flows, a magnetic field control plate for controlling a magnetic field generated by the current to be measured, an insulating substrate, a magnetic sensor element mounted on the insulating substrate and measuring the magnetic field, and the insulation A current sensor comprising a plurality of terminals provided on a substrate and electrically connected to the magnetic sensor element, and a rectangular parallelepiped resin casing,
The housing has a first short side and a second short side facing each other in plan view, and two opposing long sides,
The plurality of terminals are arranged along the first short side,
The current path is bent in a U-shape, both ends of the current path are disposed along the long sides of the housing, and one end of each end of the current path It is arranged so that the side surface is located in the vicinity of the second short side,
The magnetic field control plate is bent in a U shape, a first end which is one end of the magnetic field control plate is disposed along the second short side, and the current path and the An orthogonal portion that is orthogonal to the magnetic field control plate in plan view is formed in the current path,
The tip of both ends of the current path and the tip of the terminal protrude below the casing.
The magnetic sensor element is disposed at the center of the opening width of the magnetic field control plate,
The center of the orthogonal portion is disposed at a position facing the magnetic sensor element, and the center in the width direction of the end portion of the current path is on the second short side from the center of the orthogonal portion. Current sensor.
前記電流路の両方の端部の先端と、前記磁界制御板の両方の端部の先端と、が逆方向を向いている、ことを特徴とする請求項6に記載の電流センサ。   The current sensor according to claim 6, wherein tips of both end portions of the current path and tips of both end portions of the magnetic field control plate face in opposite directions. 被測定電流の流れる電流路と、前記被測定電流によって発生する磁場を制御する磁界制御板と、前記磁場を測定する磁気センサ素子と、を備え、
前記電流路は、第1の電流路と、前記第1の電流路の一端から前記第1の電流路に対して傾きを持て延びる第2の電流路と、前記第1の電流路の他端から傾きを持って延びる第3の電流路とを有し、
前記第2の電流路と、前記第3の電流路とは、前記第1の電流路が含まれる平面に対して、同じ側に設けられ、
前記磁界制御板は、第1の磁界制御板と、前記第1の磁界制御板の一端から前記第1の磁界制御板に対して傾きを持て延びる第2の磁界制御板と、前記第1の磁界制御板の他端から傾きを持って延びる第3の磁界制御板とを有し、
前記第2の磁界制御板と、前記第3の磁界制御板とは、前記第1の磁界制御板が含まれる平面に対して、同じ側に設けられ、
前記磁気センサ素子は、前記第1の電流路に対して前記第1の磁界制御板とは反対側で前記第1の電流路に対向して位置し、
前記第1の電流路と前記第1の磁界制御板とは、平行で有り、
前記第1の電流路に対して前記第2の電流路及び前記第3の電流路が設けられる方向と、前記第1の磁界制御板に対して前記第2の磁界制御板及び前記第3の磁界制御板が設けられる方向とが同じである
ことを特徴とする電流センサ。
A current path through which a current to be measured flows, a magnetic field control plate for controlling a magnetic field generated by the current to be measured, and a magnetic sensor element for measuring the magnetic field,
The current path includes a first current path, a second current path extending from one end of the first current path with an inclination to the first current path, and the other end of the first current path. And a third current path extending with an inclination from
The second current path and the third current path are provided on the same side with respect to a plane including the first current path,
The magnetic field control plate includes a first magnetic field control plate, a second magnetic field control plate extending with an inclination from one end of the first magnetic field control plate with respect to the first magnetic field control plate, and the first magnetic field control plate. A third magnetic field control plate extending with an inclination from the other end of the magnetic field control plate,
The second magnetic field control plate and the third magnetic field control plate are provided on the same side with respect to a plane including the first magnetic field control plate,
The magnetic sensor element is located opposite to the first current path on the side opposite to the first magnetic field control plate with respect to the first current path,
The first current path and the first magnetic field control plate are parallel to each other,
The direction in which the second current path and the third current path are provided with respect to the first current path, and the second magnetic field control plate and the third current path with respect to the first magnetic field control plate. A current sensor characterized in that the direction in which the magnetic field control plate is provided is the same.
前記第1の電流路と前記第2の電流路及び前記第3の電流路とは直角であり、
前記第1の磁界制御板と前記第2の磁界制御板及び前記第3の磁界制御板とは直角である、ことを特徴とする請求項8に記載の電流センサ。

The first current path, the second current path and the third current path are at right angles;
The current sensor according to claim 8, wherein the first magnetic field control plate, the second magnetic field control plate, and the third magnetic field control plate are at right angles.

JP2016013495A 2015-01-30 2016-01-27 Current sensor Pending JP2016145821A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/070843 WO2017130437A1 (en) 2015-01-30 2016-07-14 Current sensor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015016826 2015-01-30
JP2015016826 2015-01-30

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016135029A Division JP2016173379A (en) 2015-01-30 2016-07-07 Current sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016145821A true JP2016145821A (en) 2016-08-12

Family

ID=56686192

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016013495A Pending JP2016145821A (en) 2015-01-30 2016-01-27 Current sensor
JP2016135029A Pending JP2016173379A (en) 2015-01-30 2016-07-07 Current sensor

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016135029A Pending JP2016173379A (en) 2015-01-30 2016-07-07 Current sensor

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP2016145821A (en)
WO (1) WO2017130437A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019105548A (en) * 2017-12-13 2019-06-27 アルプスアルパイン株式会社 Current sensor
WO2022118878A1 (en) * 2020-12-02 2022-06-09 株式会社デンソー Electric current sensor
KR20230120852A (en) * 2022-02-10 2023-08-17 스마트전자 주식회사 Current sensing device

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017062220A (en) * 2015-09-25 2017-03-30 甲神電機株式会社 Fixing tool and fixing method of measurement target current line, and current sensor
DE102019124405A1 (en) 2019-09-11 2021-03-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG CURRENT SENSOR
DE102019132593B4 (en) 2019-12-02 2021-07-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Current sensor
DE102020100297B4 (en) 2020-01-09 2023-01-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Current sensor and electrical system with the current sensor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10267965A (en) * 1997-03-24 1998-10-09 Nana Electron Kk Current sensor
JP2015132534A (en) * 2014-01-14 2015-07-23 株式会社東海理化電機製作所 Current detection device
JP3191252U (en) * 2014-04-04 2014-06-12 アルプス・グリーンデバイス株式会社 Current sensor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019105548A (en) * 2017-12-13 2019-06-27 アルプスアルパイン株式会社 Current sensor
JP7013222B2 (en) 2017-12-13 2022-01-31 アルプスアルパイン株式会社 Current sensor
WO2022118878A1 (en) * 2020-12-02 2022-06-09 株式会社デンソー Electric current sensor
JP7452398B2 (en) 2020-12-02 2024-03-19 株式会社デンソー current sensor
KR20230120852A (en) * 2022-02-10 2023-08-17 스마트전자 주식회사 Current sensing device
KR102607620B1 (en) 2022-02-10 2023-11-29 스마트전자 주식회사 Current sensing device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017130437A1 (en) 2017-08-03
JP2016173379A (en) 2016-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017130437A1 (en) Current sensor
US7583072B2 (en) Current sensor for measuring current flowing through bus bar
US8963537B2 (en) Device for measuring a current flowing through an electric cable
JP6268799B2 (en) Current sensor
KR102248948B1 (en) Magnetic Field Sensor Arrangement and Current Transducer therewith
JP4814283B2 (en) Current sensor
JP2011509400A (en) Current sensor with laminated magnetic core
CN106066420B (en) Current detection device
JP5173768B2 (en) Current detector
JP2013044705A (en) Current detection device
JPWO2019117169A1 (en) Current sensor
WO2018116852A1 (en) Current sensor
JP6064117B2 (en) Current sensor
JP5630630B2 (en) Coreless current sensor
EP3106884B1 (en) Current sensor
JP6314010B2 (en) Current sensor
WO2016047292A1 (en) Electric current sensor
JP6517434B2 (en) Electronic device and connector
JP5704352B2 (en) Current sensor
JP2016023974A (en) Current sensor
JP2005283477A (en) Magnetic sensor
JP6531951B2 (en) Current detection device
WO2016080135A1 (en) Current sensor
JP6191507B2 (en) Temperature sensor
EP3796007B1 (en) Current transducer

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20161102