JP2018136144A - 電流検出器及び電子部品実装体 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に実装された電子部品に流れる電流を正確に検出可能な電流検出器を提供する。【解決手段】上面に電子部品１が装着される電子部品装着部２２０を含む台座２と、台座２に設けられて電子部品１のリード端子１１が上面から下面に貫通する検出用貫通孔２１１と、台座２に配された電流検出部３とを備え、電流検出部３は、円環の周方向の一部に隙間３１０を有して検出用貫通孔２１１の径方向外側を囲むように台座２に配された磁気コア３１と、磁気コア３１の隙間３１０に配された磁気検出素子３２４とを備えることを特徴とする電流検出器Ａ１。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品のリード端子の電流を検出する電流検出器に関し、電流検出器に電子部品を実装した電子部品実装体に関する。

電子機器において、配線に流れる電流を検出するための電流検出素子は、コアと、このコアの磁気ギャップに配置した磁気検出素子と、により構成されている。コア内に、電流検出を行う配線を貫通させ、この配線に流れる電流によりコア内に発生する磁束を、磁気ギャップ配した磁気検出素子によって測定し、これにより配線を流れる電流の大きさを検出する構成となっている（特許文献１等参照）。

特開２００２−３０３６４２号公報

特許文献１の発明では、電流を検出するための配線をコア内に配置しなくてはならない。例えば、電池を充電する充電装置において、電池への充電経路（配線）を流れる電流の大きさを測定することは可能であるが、この充電線路につながる制御器を構成する電子部品を流れる電流を測定することは困難である。

これは、電子部品自体が、回路基板上に実装されており、電子部品の端子をリード内に配置するのが困難であるためである。このような電子部品に流れる電流を検出しようとした場合、電子部品のリード端子を切断し、この切断部分をリード線でつなぎ磁気検出素子に導き、これによって、前記電子部品のリード端子に流れる電流を検出する必要がある。

しかしながら、切断したリード端子を接続するリード線の抵抗が影響して、前記電子部品のリード端子に流れる電流を正しく検出をすることが困難である。

本発明は、基板に実装された電子部品に流れる電流を正確に検出可能な電流検出器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の電流検出器は、上面に前記電子部品が装着される電子部品装着部を含む台座と、前記台座に設けられて前記電子部品のリード端子が上面から下面に貫通する検出用貫通孔と、前記台座に配された電流検出部とを備え、前記電流検出部は、円環の周方向の一部に隙間を有して前記検出用貫通孔の径方向外側を囲むように前記台座に配された磁気コアと、前記磁気コアの前記隙間に配された磁気検出素子とを備えることを特徴とする。

この構成によると、検出用貫通孔をリード端子が貫通する構成であるため、電子部品を台座に装着した状態で、基板に実装することが可能である。そして、台座に配された磁気コアを前記検出用貫通孔を貫通するリード端子が貫通し、磁気コアの隙間に設けられた磁気検出素子で電流を検出する構成であるため、電子部品を回路基板に実装した状態、つまり電子部品が回路動作を行う状態として、電子部品のリード端子から直接、電流を検出する。そのため、電子部品に流れる電流を適切に測定することができ、回路基板の回路動作の適切な判定が可能である。

本発明によると、基板に実装された電子部品に流れる電流を正確に検出可能な電流検出器を提供することができる。

本発明にかかる電子部品実装体の正面上方から見た斜視図である。 図１に示す電子部品実装体を上方から見た分解斜視図である。 図１に示す電子部品実装体を下方から見た分解斜視図である。 図１に示す電子部品実装体の正面上方側から見た分解斜視図である。 図１に示す電子部品実装体の背面上方側から見た分解斜視図である。 図１に示す電子部品実装体の正面下方側から見た分解斜視図である。 取付基板を配置した状態の底板を正面側から見た斜視図である。 図７に示す底板を背面側から見た斜視図である。 磁気コアを配置した状態の底板を正面側から見た斜視図である。 図９に示す底板を背面側から見た斜視図である。 本発明にかかる電流検出器を正面側から見た斜視図である。 図１１の電流検出器を背面側から見た斜視図である。 本発明にかかる電子部品実装体の他の例を示す斜視図である。 電流を検出する検出回路の一例を示す図である。 本発明にかかる電流検出器で検出したときのコンデンサに流れる電流の変化を示すグラフである。 従来の検出方法で検出したときのコンデンサに流れる電流の変化を示すグラフである。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明にかかる電子部品実装体を正面上方側から見た斜視図である。図２は、図１に示す電子部品実装体を背面上方側から見た斜視図である。図３は、図１に示す電子部品実装体を正面下方側から見た斜視図である。図４は、図１に示す電子部品実装体の正面上方側から見た分解斜視図である。図５は、図１に示す電子部品実装体の背面上方側から見た分解斜視図である。図６は、図１に示す電子部品実装体の正面下方側から見た分解斜視図である。なお、以下の説明において、上下、左右、手前（正面）、奥（背面）と説明する場合、図１に示す電子部品実装体の状態を基準とする。

（概略構成）
図１〜図６に示すように、電子部品実装体Ａは、電子部品１と、台座２（底板２１及びカバー板２２）と、電流検出部３とを備えている。電子部品実装体Ａは、内部に電流検出部３を配した台座２の上方に電子部品１が配置されており、電流検出部３が電子部品１に流れる電流を検出する。電子部品実装体Ａの詳細については、後述する。

（電子部品）
電子部品１は、ここでは、電解コンデンサであるが、これに限定されず、例えば、トランジスタ、ダイオード、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の電解コンデンサ以外の電子部品が採用される場合もある。電子部品１は、円筒形状のケース１０と、ケース１０の下面から下方に延びるリード端子１１、１２とを備えている。

ケース１０は、一面に開口を有する有底筒状のアルミニウム等から形成されている。ケース１０の内部には、コンデンサ素子（不図示）が収納される。ケース１０の開口は、ゴム製の封口部材（不図示）により封口される。コンデンサ素子は帯状の陽極箔及び陰極箔を電解紙等のセパレータを間に介在させた状態で、円柱状に巻回した構造を有している。リード端子１１及びリード端子１２は、陽極箔及び陰極箔に接続される。

（台座）
台座２は、底板２１と、底板２１の上部に重ねて取り付けられる（配される）カバー板２２とを備えている。

（底板）
図４〜図６に示すように、底板２１は、検出用貫通孔２１１と、第１貫通孔２１２と、柱状部２１３と、部品配置凹部２１４と、保持壁部２１５と、保持爪２１６と、第１基板接続部２１７と、第２基板接続部２１８とを備える。柱状部２１３は、底板２１の上面から上方に突出している。柱状部２１３は、円柱を軸方向に切り欠いた面を正面側と背面側に２つ備える形状であり、この２面は互いに平行である。柱状部２１３は、底板２１と一体であり、検出用貫通孔２１１が柱状部２１３の上面から底板２１の下面に貫通している。

柱状部２１３の外周面には、径方向外側に突出し、上下方向に延びる凸部２１９が設けられている。凸部２１９は、柱状部２１３の左側に設けられており、後述する磁気コア３１に設けられた凹部３１２が外嵌する。

検出用貫通孔２１１は、断面円形状の貫通孔であり、中心軸が柱状部２１３の曲面の曲率中心と重なるように設けられている。検出用貫通孔２１１を電子部品１のリード端子１１が貫通する。底板２１の底面には、第１基板接続部２１７が設けられている。第１基板接続部２１７は検出用貫通孔２１１の下面側の開口と連通した凹溝である。そして、第１基板接続部２１７は底板２１の側面に到達している。第１基板接続部２１７にはリード端子１１の下面側に突出している部分を折り曲げたときの先端側が内部に収納される。

第１貫通孔２１２は、底板２１の上面から下面に貫通する貫通孔である。第１貫通孔２１２を電子部品１のリード端子１２が貫通する。第１貫通孔２１２は、カバー板２２の後述する第２貫通孔２２２と上下に重なるように設けられている。底板２１の底面には、第２基板接続部２１８が設けられている。第２基板接続部２１８は第１貫通孔２１２の下面側の開口と連通した凹溝である。第２基板接続部２１８は、第１基板接続部２１７と連通しないように形成されており、底板２１の側面に到達している。第２基板接続部２１８にはリード端子１２の下面側に突出している部分を折り曲げたときの先端側が内部に収納される。

部品配置凹部２１４は、底板２１の上面の略中央に設けられた直方体形状の凹部である。部品配置凹部２１４は、電流検出部３の後述する第１実装部３２１が配置される。保持壁部２１５は、底板２１の左右両端部より上方に一体的に延びている。保持壁部２１５の上端面がカバー板２２を取り付ける取り付け面である。そして、一対の保持壁部２１５のそれぞれ対向する面には、内側に突出し手前から奥に延びる保持爪２１６が設けられている。保持爪２１６は、下方に向かって保持壁部２１５から離れる傾斜面を有しており、カバー板２２の後述する係合リブ２２４の楔形部２２７が係合する。

（カバー板）
図４〜図６に示すように、カバー板２２は、上面に電子部品１のケース１０が載置される電子部品装着部２２０が設けられる。そして、カバー板２２は、切欠部２２１と、第２貫通孔２２２と、電子部品保持部２２３と、係合リブ２２４と、引出凹部２２５とを有している。

電子部品装着部２２０は、平面であり、ケース１０の底面が接触する。カバー板２２は、下面の左右両端が底板２１の保持壁部２１５の上面と接触することで、底板２１の上部に取り付けられる。カバー板２２を底板２１に取り付けたとき、底板２１の保持壁部２１５と隣り合う位置に設けられている。係合リブ２２４の下端は、カバー板２２を底板２１に取り付けたとき、保持壁部２１５に設けられた保持爪と係合する楔形部２２７を備えている。楔形部２２７は、係合リブ２２４の外側に設けられており、下部が細くなる傾斜面を有する。

切欠部２２１は、円周の一部が開いたＣ字状であり、内径が、第２貫通孔２２２よりも大きい。そして、カバー板２２を底板２１の上部に配置したとき、切欠部２２１は、底板２１の柱状部２１３が収まるように形成され、第２貫通孔２２２は中心軸が、第１貫通孔２１２の中心軸と重なるように形成されている。切欠部２２１の内周面には、径方向に凹む凹部２２８が設けられている。凹部２２８は、底板２１の柱状部２１３に設けられた凸部２１９が係合する。

そして、電子部品装着部２２０には、端部の４か所に電子部品保持部２２３が設けられている。電子部品保持部２２３は、電子部品装着部２２０から上方に突出しており、電子部品１のケース１０の側周面と接触することで、電子部品１のずれを抑制する。引出凹部２２５は、カバー部２２の底面の奥側の中央に設けられ、下側に開いた凹部である。

（電流検出部）
電流検出部３は、磁気コア３１と、取付基板３２とを備えている。

（取付基板）
図４〜図６に示すように、取付基板３２は、引き出し線３２０と、第１実装部３２１と、第２実装部３２２とを有している。 取付基板３２は、ここでは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）である。第１実装部３２１、第２実装部３２２及び引き出し線３２０は、１枚のフレキシブルプリント基板を折り曲げて形成したものである。第１実装部３２１と第２実装部３２２、及び、第２実装部３２２と引き出し線３２０とは、一体に形成されている。電子部品が上方に実装されている状態において、第１実装部３２１が第２実装部３２２よりも下になる。また、引き出し線３２０は、第２実装部３２２の第１実装部３２１と反対側の辺の中央部分と接続している。

取付基板３２の第１実装部３２１には、磁気検出素子３２４と、出力抵抗素子３２５、３２６が実装されている。磁気検出素子３２４は、例えば、ホール素子を含んでおり、磁気コア３１で発生した磁束を検出する。磁気検出素子３２４は、磁束を検出すると、電流を出力する。出力抵抗素子３２５、３２６は、出力された電流を電圧に変換する抵抗器である。出力抵抗素子３２５、３２６は、同じ抵抗値であることが好ましい。第１実装部３２１では、中央に磁気検出素子３２４が実装されて、磁気検出素子３２４を挟むように出力抵抗素子３２５、３２６が実装されている。

第２実装部３２２は、中央に円形の貫通孔３２３を備え、貫通孔と隣り合う位置に、出力抵抗素子３２７が設けられている。また、貫通孔３２３を挟むように、パッド電極３２８、３２９が設けられる。パッド電極３２８、３２９には、磁気コア３１の後述するコイル３１１の両端の配線が通電可能に固定される。

引き出し線３２０は、第１実装部３２１及び第２実装部３２２に実装されている電子部品と外部の装置とを接続する配線を含む。引き出し線３２０の先端は、外部のコネクタ（不図示）と接続する電極３２０１を複数個備えている。電極３２０１は、それぞれ異なる電気信号又は電力の送受のために設けられており、例えば、磁気検出素子３２４を動作させる電力を供給したり、出力信号を送出するために設けられている。電極３２０１の接続の詳細については、後述する。

（磁気コア）
磁気コア３１は、鉄、フェライト等の磁性体の円環状であり、周方向の１部に隙間３１０が形成されている。隙間３１０は、磁気コア３１の不連続部分である。そして、磁気コア３１の隙間３１０と中心を挟んで反対側の部分には、導線を磁気コア３１に巻きまわしたコイル３１１が設けられている。磁気コア３１は、底板２１取り付けられた取付基板３２の上方に取り付けられる。また、図４〜図６等に示すように、磁気コア３１は、内周面に径方向外側に凹む凹部３１２を設ける。凹部３１２は、柱状部２１３の凸部２１９を係合させることができる大きさである。

（電子部品実装体の組み立てについて）
以上の構成部材を有する電子部品実装体Ａの組み立てについて図面を参照して説明する。図７は、取付基板を配置した状態の底板を正面側から見た斜視図である。図８は、図７に示す底板を背面側から見た斜視図である。図９は、磁気コアを配置した状態の底板を正面側から見た斜視図である。図１０は、図９に示す底板を背面側から見た斜視図である。図１１は、本発明にかかる電流検出器を正面側から見た斜視図である。図１２は、図１１の電流検出器を背面側から見た斜視図である。なお、電子部品実装体Ａについては、図１〜図６等を参照する。

（取付基板の配置）
図７及び図８に示すように、取付基板３２は、底板２１の上面に配置されて、固定される。このとき、第１実装部３２１は、部品配置凹部２１４の内部に取り付けられ、第２実装部３２２は、底板２１の上面の部品配置凹部２１４よりも奥側に取り付けられる。第２実装部３２２は、貫通孔３２３が底板２１に設けられた第１貫通孔２１２と重なるように取り付けられる。なお、取付基板３２は、底板２１に接着剤、テープ等で固定されてもよいし、カバー板２２で押えられて固定されてもよい。引き出し線３２０は、底板２１に固定された第２実装部３２２の奥側から上方に延びるように配置される。なお、第２実装部３２２及び引き出し線３２０の第２実装部３２２と接続する部分とは、底板２１からはみ出さないように配置されている。

そして、第１実装部３２１に実装されている磁気検出素子３２４は、部品配置凹部２１４の中央又は略中央に配置される。そして、部品配置凹部２１４には、同じく第１実装部３２１に実装された後述する出力抵抗素子３２５、３２６も配置される。なお、磁気検出素子３２４は、部品配置凹部２１４の上部の開口から上方に突出するように配置され、出力抵抗素子３２５及び３２６は、部品配置凹部２１４の内部に完全に収まる。

（磁気コアの配置）
図９及び図１０に示すように、取付基板３２が取り付けられた底板２１の上面に磁気コア３１が取り付けられる。磁気コア３１は、内周面が、柱状部２１３の外周面と接触して底板２１に取り付けられる。このとき、磁気コア３１の凹部３１２に柱状部２１３に設けられた凸部２１９が係合する。磁気コア３１は、柱状部２１３と接触することで、前後左右の移動が制限される。また、凹部３１２と凸部２１９とが係合することで、周方向の移動が規制される。これにより、磁気コア３１は、柱状部２１３、すなわち、底板２１に対して正確に位置決めされる。

磁気コア３１の中心軸は、柱状部２１３を上下に貫通する検出用貫通孔２１１の中心軸と一致する。また、磁気コア３１の隙間３１０の内部に、取付基板３２の第１実装部３２１に実装された磁気検出素子３２４が配置される。磁気コア３１は、底板２１に接着剤、テープ等で固定されてもよいし、底板２１とカバー板２２とで挟まれることで固定されるようになっていてもよい。

コイル３１１は、導線を磁気コア３１に巻きまわしたものであり、コイル３１１の一端は、第２実装部３２２の電極パッド３２８に、他端は電極パッド３２９にそれぞれ固定される。なお、コイル３１１の端部の電極パッド３２８、３２９への固定は、半田付け、導電性接着剤による接着等、コイル３１１と電極パッド３２８、３２９とを電気的に接続可能な固定方法を広く採用することが可能である。

（カバー板の取り付け）
図１１及び図１２に示すように、電流検出器Ａ１において、カバー板２２は、取付基板３２及び磁気コア３１を含む電流検出部３が取り付けられた底板２１の上面を覆うように、底板２１に取り付けられる。カバー板２２は、左右の係合リブ２２４が底板２１の左右の保持壁部２１５の内面と対向させた状態で、底板２１に接近させる。そして、係合リブ２２４の先端に設けられた楔形部２２７が、保持壁部２１５の保持爪２１６と接触する。さらに、カバー板２２を下方に移動させると、楔形部２２７の傾斜面が保持爪２１６の傾斜面に押されて、係合リブ２２４がたわむ。そして、係合リブ２２４の楔形部２２７が保持爪２１６を超えたとき、係合リブ２２４が元の形状に戻り、係合リブ２２４の楔形部２２７が保持爪２１６と係合され、カバー板２２が底板２１に固定される。このとき、カバー板２２の底面が、保持壁部２１５の上面と接触している。

カバー部２２が、底板２１に固定されたとき、切欠部２２１の内部に底板２１の柱状部２１３が配置される。また、切欠部２２１の内周面の凹部２２８が、柱状部２１３に設けられた凸部２１９と係合する。そして、柱状部２１３の上面は、カバー部２２の電子部品装着部２２０の上面と同一面になっている。なお、同一面でなくてもよい。しかしながら、電子部品装着部２２０よりも高いと電子部品装着部２２０に電子部品を装着したときに、柱状部２１３が邪魔になる。そのため、柱状部２１３の上面は、電子部品装着部２２０と同一面か低いことが好ましい。また、第２貫通孔２２２は、底板２１の第１貫通孔２１２及び取付基板３２の第２実装部３２２に設けられた貫通孔３２３と上下に重なる。

引出凹部２２５は、底部２１とカバー部２２を備えた台座２の中央部分から奥側に向かった貫通孔を形成する。引出凹部２２５によって形成される貫通孔を引き出し線３２０が貫通し、引き出し線３２０が台座２から引き出される。

図１〜図３に示すように、電子部品実装体Ａでは、電流検出器Ａ１の上面の電子部品装着部２２０に電子部品１を取り付ける。電子部品１のケース１０の側周面は、電子部品保持部２２３に保持される。また、電子部品１のリード端子１１は、柱状部２１３を上下に貫通する検出用貫通孔２１１を貫通する。リード端子１１の検出用貫通孔２１１を貫通した先端部分は、前方に折り曲げられ、第１基板接続部２１７内に配置される。また、電子部品１のリード端子１２は、第１貫通孔２１２、貫通孔３２３及び第２貫通孔２２２を貫通する。リード端子１２の第２貫通孔２２１の下側から貫通した先端部分は、奥側に折り曲げられ、第２基板接続部２１８内に配置される。

第１基板接続部２１７内に配置されたリード端子１１及び第２基板接続部２１８内に配置されたリード端子１２は、それぞれ、配線基板（不図示）の配線パターンに表面実装される。しかしながら、これに限定されず、リード端子１１及び（又は）リード端子１２を折り曲げずに、配線基板に設けられたスルーホールを貫通させて、貫通した先端を、配線基板の裏面に設けられた配線パターンに半田付けするスルーホール実装されるものであってもよい。この場合、第１基板接続部２１７及び第２基板接続部２１８のうち、スルーホール実装されるリード端子を配置する側の基板接続部を省略してもよい。なお、引き出し線３２０が長い場合には、図１３に示すように、電子部品１のケース１０に巻きつけて固定してもよい。

（電流検出器による電流検出について）
電流検出器Ａ１では、磁気コア３１の中心軸が、柱状部２１３の中心軸と一致する。そのため、磁気コア３１の中心又は略中心をリード端子１１が貫通する。すなわち、磁気コア３１はリード端子１１を軸として取り囲んでいるため、リード端子１１に電流が流れると、磁気コア３１に磁束が発生する。そして、その磁束を隙間３１０において磁気検出素子３２４が検出し、リード端子１１を流れる電流を検出する。

磁気検出素子３２４の出力は磁気コア３１の磁束の強さによって変動し、磁気コア３１に発生する磁束は、リード端子１１に流れる電流の大きさで変動する。つまり、電流検出器Ａ１では、磁気検出素子３２４の出力に基づいて、リード端子１１を流れる電流値を得ることが可能である。

次に、磁気検出素子３２４から電流を検出する検出回路について、図面を参照して説明する。図１４は、電流を検出する検出回路の一例を示す図である。図１４に示すように、検出回路Ｃ１は、上述した、取付基板３２に取り付けられる磁気検出素子３２４、出力抵抗素子３２５、３２６及び３２７に加えて、電源Ｐｗと、増幅器Ｄｐと、検出器Ｏｓとを備えている。すなわち、本発明にかかる電流検出器Ａ１には、磁気コア３１、コイル３１１、磁気検出素子３２４、出力抵抗素子３２５、３２６及び３２７が配置されている。なお、図１４に示す回路図において、配線に番号が付してある部分は、引き出し線３２０の端子３２０１を介して、外部の機器に又は外部の機器から接続していることを示している。

図１４において、検出回路Ｃ１では、引き出し線３２０の（１）端子を介して、電源Ｐｗから駆動電圧Ｖｃｃが磁気検出素子３２４に供給され、磁気検出素子３２４は（４）端子を介して電源Ｐｗの信号グランドＳＧＮＤに接続されている。また、磁気検出素子３２４には、２の出力端子が設けられており、それらの出力端子には、出力抵抗素子３２５及び３２６がそれぞれ設けられている。なお、出力抵抗素子３２５及び３２６の抵抗値は、同じであることが好ましい。そして、出力抵抗素子３２５及び３２６は、引き出し線３２０の（２）端子及び（３）端子を介して電流検出器Ａ１の外部に設けられた増幅器Ｄｐに接続される。そして、増幅器Ｄｐは、例えば、（２）端子の出力と（３）端子の出力との差を増幅する差動増幅器である。

増幅器Ｄｐで増幅された増幅信号は、（５）端子を介してコア３１に巻きまわされたコイル３１１に供給される（フィードバックされる）。実際には（５）端子は、電極パッド３２８に接続されている。また、コイル３１１の反対側は電極パッド３２９に接続されており、電極パッド３２９は、出力抵抗素子３２７の一端と接続されている。増幅信号をコイル３１１にフィードバックさせることで、低周波数の交流或いは直流の電流を精度よく検出可能である。

そして、出力抵抗素子３２７の他端は、（７）端子を介して接地線に接続されている。また、出力抵抗端子３２７の一端は、（６）端子を介して検出器Ｏｓの出力に接続されている。出力抵抗素子３２７は、いわゆる、シャント抵抗であり、コイル３１１を流れた電流を電圧に変換している。出力抵抗素子３２７の他端は、接地されているため、検出器Ｏｓは、出力抵抗素子３２７の両端電圧を検出している。なお、検出器Ｏｓとして、ここでは、オシロスコープであるが、これに限定されず、電圧を測定可能な装置を広く採用することが可能である。

（本発明にかかる電流検出器による電流検出）
従来、基板に実装される電子部品のリード端子に流れる電流を検出する方法としては、電子部品のリード端子を切断し、この切断部分をリード線で延長するとともにリード線を電流検出部に導いて、電子部品のリード端子に流れる電流を検出していた。この場合、リード線を接続する構成であるため、検出値がリード線の抵抗の影響を受ける。そこで、本発明にかかる電流検出器を用いて検出した電子部品のリード端子を流れる電流と、従来の検出方法を用いて検出した電子部品のリード端子を流れる電流とを、シミュレーションを用いて比較した。以下の説明では、本発明にかかる電流検出器を用いるものを実施例とし、従来の検出方法を用いるものを従来例として説明する。

シミュレーションは、電解コンデンサを充電するときの充電初期の電流（突入電流）を求めた。電解コンデンサとしては、２７０μＦのコンデンサとした、そして、充電電圧は４５Ｖとした。また、従来例では、電解コンデンサの切断したリード端子をリード線でつないでおり、リード線の抵抗を２ｍΩとして計算している。それぞれ、シミュレーション結果を図１５及び図１６に示す。

図１５は、本発明にかかる電流検出器で検出したときのコンデンサに流れる電流の変化を示すグラフである。図１６は、従来の検出方法で検出したときのコンデンサに流れる電流の変化を示すグラフである。図１５及び図１６はともに横軸が電流供給開始からの時間であり、縦軸がシミュレーションによって算出されたリード端子を流れる電流値である。

図１５に示すように、実施例では、充電初期に１２７０Ａの突入電流が流れていることがわかる。一方、図１６に示すように、従来例では、充電初期に１２００Ａの突入電流が流れていることがわかる。つまり、実施例と、従来例とでは、突入電流に７０Ａ（約６％）の差が出ている。この差は、切断したリード端子を接続したリード線の抵抗によるものである。

本実施形態の電流検出器Ａ１においては、回路基板（図示せず）に電子部品１を実装した状態で、この電子部品１の直下に設けられた電流検出部３によって、電子部品１のリード端子１１に流れる電流を検出する。一方で、従来の電子機器においては、電子部品１のリード端子１１に流れる電流を検出する場合、リード端子１１を切断し、この切断部分をリード線で延長するとともにリード線を電流検出部３に導き、電子部品１のリード端子１１に流れる電流を検出していた。リード線の抵抗によって、リード端子に流れる電流を正確に検出することが困難であった。

本実施形態にかかる電流検出器Ａ１では、電子部品１の直下に設けた電流検出部３でリード端子１１の電流を検出する構成であるため、リード線を無くし、リード端子１１に余分な抵抗が付与されるのを抑制することで、リード端子１１を流れる正確な電流を検出することが可能である。その結果として、回路基板の回路動作も適切に判定することができる。

上述の実施形態では、電流検出器でリード端子の電流を検出する電子部品として、コンデンサ（電解コンデンサ）を挙げているが、これに限定されない。例えば、抵抗や、ダイオード等の測定を行うようにしてもよい。また、リード端子が２本の電子部品を例に挙げて説明しているがこれに限定されるものではなく、例えば、３本のトランジスタや、多数のリード端子を有するＤＩＰパッケージの電子部品のリード端子の電流を検出するようにしてもよい。例えば、複数のリード端子を有する場合には、電流が検出されるリード端子が複数本であってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

１ 電子部品
１０ ケース
１１、１２ リード端子
２ 台座
２１ 底板
２１１ 検出用貫通孔
２１２ 第１貫通孔
２１３ 柱上部
２１４ 部品配置凹部
２１５ 保持壁部
２１６ 保持爪
２１７ 第１基板接続部
２１８ 第２基板接続部
２２ カバー板
２２０ 電子部品装着部
２２１ 切欠部
２２２ 第２貫通孔
２２３ 電子部品保持部
２２４ 係合リブ
２２５ 引出凹部
３ 電流検出部
３１ 磁気コア
３１０ 隙間
３１１ コイル
３２ 取付基板
３２０ 引き出し線
３２０１ 電極
３２１ 第１実装部
３２２ 第２実装部
３２３ 貫通孔
３２４ 磁気検出素子
３２５、３２６、３２７ 出力抵抗素子
３２８、３２９ パッド電極

Claims (10)

1. 電子部品に流れる電流を検出する電流検出器であって、
   上面に前記電子部品が装着される電子部品装着部を含む台座と、
   前記台座に設けられて前記電子部品のリード端子が上面から下面に貫通する検出用貫通孔と、
   前記台座に配された電流検出部とを備え、
   前記電流検出部は、円環の周方向の一部に隙間を有して前記検出用貫通孔の径方向外側を囲むように前記台座に配された磁気コアと、
   前記磁気コアの前記隙間に配された磁気検出素子とを備えることを特徴とする電流検出器。
2. 前記台座の上面から上方に延びて前記電子部品の側面と接触して前記電子部品を保持する電子部品保持部を備えている請求項１に記載の電流検出器。
3. 前記台座の下面に設けられた凹溝であり前記リード端子の前記検出用貫通孔の下面側に貫通した部分を折り曲げて配置する基板接続部を備えている請求項１又は請求項２に記載の電流検出器。
4. 複数本のリード端子を備えた電子部品を装着可能であり、
   前記台座に設けられて前記検出用貫通孔を貫通するリード端子と異なるリード端子が上面から下面に貫通する貫通孔を１個又は複数個備えている請求項１から請求項３のいずれかに記載の電流検出器。
5. 前記台座の下面に設けられた凹溝でありリード端子の前記貫通孔の下面側に貫通した部分を折り曲げて配置する基板接続部を備えている請求項４に記載の電流検出器。
6. 前記磁気コアの一部が前記台座の側方から突出している請求項１から請求項５のいずれかに記載の電流検出器。
7. 前記電流検出部に接続された引き出し配線が前記台座の側方から引き出されている請求項１から請求項６のいずれかに記載の電流検出器。
8. 前記台座は、
   底板と、
   前記底板の上部に重ねて配されるカバー板とを有し、
   前記電流検出部は、前記底板と前記カバー板との間に配される請求項７に記載の電流検出器。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の電流検出器と、
   前記電流検出器に取り付けられた電子部品とを有する電子部品実装体。
10. 前記電子部品がコンデンサである請求項９に記載の電子部品実装体。

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