JP2016156743A - 電流検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電流検出装置1は、磁心21とコイル22とを含む磁気回路ユニット2と、コイル22へ磁心21を磁気飽和させる交流電圧v3を印加する励磁回路3と、導体10に流れる電流i10によって磁心21に生じる磁束φ10をキャンセルするためのフィードバック電流i4を出力するフィードバック回路4と、励磁電流i3とフィードバック電流i4とを加算する加算回路5と、導体10に流れる電流i10に応じたフィードバック電流i4を検出する検出回路6と、を備える。磁気回路ユニット2が、磁心21とコイル22とを囲む磁気シールド25を備える。磁心21が、第1エアギャップ210を有する。磁気シールド25が、磁性体により形成され、第1エアギャップ210に対応する箇所に第2エアギャップ250を有する。
【選択図】図1
Description
磁気回路ユニット2は、磁心21の第1端面2111が磁気シールド25の第1端面2511よりも後退し、磁心21の第2端面2122が磁気シールド25の第2端面2522よりも後退している。これにより、磁気回路ユニット2は、励磁電流i3によって磁心21を通る磁束φ3(図6参照)の大きさと磁気シールド25を通る磁束φ25(図6参照)の大きさとがほぼ等しく、かつ、磁束φ3と磁束φ25との向きが反対になるように構成することが可能となる。要するに、電流検出装置1では、磁気回路ユニット2全体としてみたときに、見かけ上、磁束φ3を磁束φ25でキャンセルすることが可能となり、雑音端子電圧を低減することが可能となる。また、電流検出装置1では、第1エアギャップ210および第2エアギャップ250への漏れ磁束を低減することが可能となり、磁心21を磁気飽和させるために必要な励磁電流i3の増大を抑制することが可能となるので、低消費電力化を図ることが可能となる。
2 磁気回路ユニット
3 励磁回路
4 フィードバック回路
5 加算回路
6 検出回路
10 導体
21 磁心
22 コイル
25 磁気シールド
41 PWM回路
42 平均化回路
43 アンプ
210 第1エアギャップ
211 第1端
212 第2端
250 第2エアギャップ
2111 第1端面
2122 第2端面
R1 第1抵抗
R2 第2抵抗
i3 励磁電流
i4 フィードバック電流
φ3 磁束
φ4 磁束
φ10 磁束
G1 第1ギャップ長
G2 第2ギャップ長
G3 距離
Claims (6)
- 磁心と前記磁心に巻かれたコイルとを含む磁気回路ユニットと、前記コイルへ前記磁心を磁気飽和させる交流電圧を印加する励磁回路と、前記磁心の近くに配置された導体に流れる電流によって前記磁心に生じる磁束をキャンセルするためのフィードバック電流を出力するフィードバック回路と、前記励磁回路から出力される励磁電流と前記フィードバック電流とを加算する加算回路と、前記導体に流れる電流に応じた前記フィードバック電流を検出する検出回路と、を備え、
前記磁気回路ユニットが、前記磁気回路ユニットの外部への漏れ磁束を低減する磁気シールドを備え、
前記磁気シールドが、前記磁心と前記コイルとを囲んで配置されており、
前記磁気シールドは、磁性体により形成され、
前記磁心が第1エアギャップを有し、
前記磁気シールドが前記第1エアギャップに対応する箇所に第2エアギャップを有する、
ことを特徴とする電流検出装置。 - 前記磁心と前記磁気シールドとの距離が、前記第1エアギャップの第1ギャップ長および前記第2エアギャップの第2ギャップ長よりも短い、
ことを特徴とする請求項1記載の電流検出装置。 - 前記磁心は、C字状に形成され、互いに対向する第1端面と第2端面とを有し、
前記磁気シールドは、C字状に形成され、互いに対向する第1端面と第2端面とを有する、
ことを特徴とする請求項1または2記載の電流検出装置。 - 前記磁気回路ユニットは、前記磁心の第1端面が前記磁気シールドの第1端面よりも後退し、前記磁心の第2端面が前記磁気シールドの第2端面よりも後退している、
ことを特徴とする請求項3記載の電流検出装置。 - 前記コイルが前記磁心の第1端から第2端にかけて巻かれている、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の電流検出装置。 - 前記フィードバック回路は、前記コイルに流れる電流を電流電圧変換する第1抵抗と、前記第1抵抗の両端電圧を交流のPWM信号に変換するPWM回路と、前記PWM回路から出力されるPWM信号を平均化して出力する平均化回路と、前記平均化回路の出力を増幅するアンプと、前記アンプと前記加算回路との間に接続され前記フィードバック電流が流れる第2抵抗と、を備え、前記検出回路は、前記第2抵抗の両端電圧から前記フィードバック電流を検出する、
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の電流検出装置。
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