JP2018535409A - 一体化した一次導体を備える電流トランスデューサ - Google Patents

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Abstract

ハウジング（１０）と、中央通路（１８）及び磁気回路間隙（２２）を備える磁気コア（６）と、磁気回路間隙内に配置された磁界検出器（８）と、測定される電流を通すための一次導体（１４）、及び磁界検出器を外部回路に接続するための磁界検出器導体（１６）を備えるリードフレーム導体配列（４）とを含む電流トランスデューサ。一次導体は、磁気コアの中央通路を通って延びた中央部分（１５）と、中央部分の両端から延びた水平延長アーム（１３）と、外部導体に接続するための接続端（１７）とを備える。磁界検出器導体は複数の導体を備え、各導体は、一次導体の中央部分と実質的に位置を合わせられた検知セル接続パッド（２１）と、外部回路に接続するための接続端（１９）とを備え、ハウジングは、リードフレーム導体配列の一部分取り囲むとともに磁界センサ受容空洞（３６）を形成するベース（２０）と、検知セルに電気的に接続するために検知セル接続パッドを露出させる本質的に平面状の実装面を提供する、磁界センサ受容空洞の底面とを備え、検知セルは、実装面に結合され、磁界検出器導体の導体に重なるとともに一次導体中央部分からオフセットされる。ハウジングベースは、一次導体の中央部分を取り囲み、磁気コアと一次導体の間の誘電絶縁層を提供する一次導体オーバーモールド部分（３０）を更に備える。

Description

開示の内容
本発明は、磁気コアと、磁気コアの空隙内にある磁界検出器とを備え、磁気コアの中央通路を通って延びた一次導体を流れる電流を測定するための電流トランスデューサに関する。
電流検知用途の電流トランスデューサモジュールは、典型的に、測定される電流が通る一次導体が通過する中央開口を取り囲む、高透磁率の磁気材料で作られた磁気コアを備える。磁気コアは、典型的に、概ね矩形又は円形の形状を有することができ、磁気コアには、ＡＳＩＣの形をとるホール効果センサなどの磁界検出器が内部に配置される空隙を設けることができる。一次導体を流れる電流により発生した磁束は、磁気コアにより集中し、空隙を通過する。空隙内の磁界は、一次電流を表す。
電流センサは、電気デバイス及びシステムを監視又は制御するための多種多様な用途で使用され、多くの用途では、そのような構成要素の製造コストとともに電気回路において構成要素を実施及び使用するコストを低下させる上で重要な利点がある。
ある種の電流トランスデューサは、コスト及び／又はサイズを理由に磁気コアなしで提供されるが、これによって、概して、一次導体を取り囲む磁気コアが設けられたトランスデューサと比べて、信頼性及び／又は感度及び／又は精度及び／又は動作レンジが低下する。
構成要素が内部に実装されるデバイスの小型化及び／又は軽量化のために、コンパクトな構成要素を提供する上で重要な利点があることも多い。電流トランスデューサが回路基板に実装されるとともに、特にコンパクトな構造を要求する所定の接続実装面積又は表面積の制限を考慮する必要がある、多くの用途がある。このことは、一次導体の電圧の大きさによっては、一次導体と磁界検出器回路の電気導体との間に要求される電気的沿面距離を実現する際に困難を招くことがある。
本発明の目的は、精度が高く、信頼性が高く、またコンパクトであり、製造が経済的である、一体化した一次導体及び磁界検出器を備える電流トランスデューサを提供することである。
ある種の用途では、回路基板に実装するための、精度が高く、信頼性が高く、また回路基板上に占める表面積が小さく、製造が経済的である、一体化した一次導体及び磁界検出器を備える電流トランスデューサを提供することが本発明の目的である。
一次導体と磁界検出器の導体との間に高い電気的沿面抵抗値を有する電流トランスデューサを提供することが有利である。
大きな動作レンジを有する電流トランスデューサを提供することが有利である。
ロバストであり、安定した電流トランスデューサを提供することが有利である。
軽量の電流トランスデューサを提供することが有利である。
実施が容易であり、使用するのに経済的である電流トランスデューサを提供することが有利である。
本発明の目的は、請求項１に記載の電流トランスデューサを提供することにより実現された。
本明細書には、ハウジングと、中央通路及び磁気回路間隙を備える磁気コアと、磁気回路間隙内に配置された磁界検出器と、測定される電流を通すための一次導体、及び磁界検出器を外部回路に接続するための磁界検出器導体を備えるリードフレーム導体配列とを含む電流トランスデューサが開示される。一次導体は、磁気コアの中央通路を通って延びた中央部分と、中央部分の両端から延びた水平延長アームと、外部導体に接続するための接続端とを備える。磁界検出器導体は複数の導体を備え、各導体は、一次導体の中央部分と実質的に位置を合わせられた検知セル接続パッドと、外部回路に接続するための接続端とを備え、ハウジングは、リードフレーム導体配列の一部分を取り囲むとともに磁界センサ受容空洞を形成するベースを備え、磁界センサ受容空洞の底面は、検知セルに電気的に接続するために前記検知セル接続パッドを露出させる本質的に平面状の実装面を提供し、検知セルは、実装面に結合され、磁界検出器導体のうちの１つ以上に重なるとともに一次導体中央部分からオフセットされる。ハウジングベースは、一次導体の中央部分を取り囲み、磁気コアと一次導体との間の誘電絶縁層を提供する一次導体オーバーモールド部分を更に備える。ハウジングは、ベース上に実装されるとともに磁気コア及び磁界センサ受容空洞を覆うカバーを更に備える。
有利な実施形態では、リードフレーム導体配列は金属板である。
有利な実施形態では、ベースは、検知セルが内部に配置される磁界センサ受容空洞を取り囲むとともに形成する外壁部分を備え、検知セル及び接続パッドを覆う絶縁埋込材料を更に備える。
有利な実施形態では、導体配列の接続端は、一次導体部分及び検知セル接続パッドが配置された主平面から外れるように屈曲し、外部回路基板上の導電接点に接続するように構成される。
有利な実施形態では、一次導体及び／又は磁界検出器導体の接続端は、ハウジングに向かって内側に屈曲した終端部分を有する。
有利な実施形態では、ハウジングベースは、一次導体の水平延長アームのうちハウジングベースの側壁を越えて突出した部分を取り囲むオーバーモールド延長部を備える。
有利な実施形態では、ハウジングは、磁気コアの両側面に位置するとともに、一次導体と磁気コアとハウジングの外側との間に波状の電気的沿面経路を形成する相互係合要素をベース及びカバー上に提供するコアガイドリブを備える。
有利な実施形態では、ベースは、カバーの内壁部分及び外壁部分を有する相補的なコアガイドリブの対に挿入するコアガイドリブを磁気コアの両側に備える。
有利な実施形態では、ハウジングカバーには、カバーが、磁気コアの上並びに磁界センサ受容空洞及びハウジングベースの反対側の上に留まるような概ねＵ字形の形状を成すように、端壁部分により相互接続された上側及び下側カバー壁部分が設けられる。
有利な実施形態では、検知セルは、フリップチップ接続構造又はボンディングワイヤによって、リードフレーム導体配列の検知セル接続パッドに接続される。
有利な実施形態では、磁界検出器は、磁界検知セル、例えばホール効果セルを搭載した半導体基板の形をとる。
有利な実施形態では、磁気コアは、終端ブランチ及び終端ブランチから自由端まで延びた水平ブランチにより形成された概ねＵ字形の形状を有し、磁気回路間隙は、自由端に近接して水平ブランチの間に形成される。
有利な実施形態では、水平ブランチのうちの少なくとも一方の自由端は、外側に面取り部を備える。
有利な実施形態では、電流トランスデューサは開ループ電流トランスデューサである。
特許請求の範囲、詳細な説明、及び添付図面から、本発明の更なる目的及び有利な特徴が明らかとなるであろう。
回路基板に実装された、本発明の第１の実施形態による電流トランスデューサの斜視図である。 図１ａの電流トランスデューサの斜視下面図である。 図１ａの電流トランスデューサの分解斜視図である。 回路基板上にある、図１ａの電流トランスデューサの断面斜視図である。 図１ａの電流トランスデューサの部分断面斜視下面図である。 図１ａの電流トランスデューサのリードフレーム平面を通る断面図である。 図１ａの電流トランスデューサのベース部分の斜視図である。 図１ａの電流トランスデューサのカバー部分の斜視図である。 図１ａの電流トランスデューサのカバー部分の斜視図である。 回路基板に実装された、本発明の第２の実施形態による電流トランスデューサの斜視図である。 図４ａの電流トランスデューサの分解斜視図である。 図４ａの電流トランスデューサのリードフレーム平面を通る断面図である。 図４ａの電流トランスデューサのベース部分の斜視図である。 図４ａの電流トランスデューサのカバー部分の斜視図である。 導体の屈曲作業の前に回路基板に実装される、本発明の第２の実施形態による電流トランスデューサの斜視図である。 図７ａの電流トランスデューサの分解斜視図である。 本発明の実施形態による電流トランスデューサの磁気コアの異なる変形形態の斜視図である。 本発明の実施形態による電流トランスデューサの磁気コアの異なる変形形態の斜視図である。 本発明の実施形態による電流トランスデューサの磁気コアの異なる変形形態の斜視図である。 本発明の実施形態による電流トランスデューサの磁気コアの異なる変形形態の斜視図である。 本発明の実施形態による電流トランスデューサの磁気コアの異なる変形形態の斜視図である。 本発明の実施形態による電流トランスデューサの磁気コアの異なる変形形態の斜視図である。
図を参照すると、本発明の各種実施形態による電流トランスデューサを示しており、電流トランスデューサは、ハウジング１０と、中央通路１８及び磁気回路間隙２２を備える磁気コア６と、磁気回路間隙２２内に配置された磁界検出器８と、リードフレームにより作られた導体配列４とを備える。リードフレーム導体配列４は、測定される電流を通すための一次導体１４と、磁界検出器８に接続するための導体１６とを備える。本発明の電流トランスデューサは、開ループ電流測定に特に適している。
一次導体１４は、中央部分１５と、中央部分１５の両端から延びた水平延長アーム１３と、延長アームの自由端にあり、測定される電流が流れる外部導体に接続するための接続端１７とを備える。外部導体は、特に、接続端１７に接続するための導電接点４２が設けられた回路基板１２に接続することができる。導電接点は、例えば、接続端１７を表面実装接続するための導電接触パッド４２の形をとることができる。一次導体１４の中央部分１５は、磁気コアの中央通路１８を通って延びる。
磁気コアは、終端ブランチ６ａ及び終端ブランチから自由端２４まで延びた水平ブランチ６ｂ、６ｃにより形成された概ねＵ字形の形状を有し、磁気回路間隙２２は、自由端２４に近接して水平ブランチ６ｂと６ｃの間に形成される。
磁気コア６は、磁気回路間隙２２内に配置された磁界検出器８のための磁束集中器の役割を果たす。一次導体を流れる電流により発生した磁束は、磁気回路間隙２２を通って集中する。磁気コアは、高透磁率の材料で作られ、そのような磁気材料の例は、ＦｅＮｉ、ＭｎＺｎ、ＦｅＳｉ、ナノ結晶質材料、及び非晶質材料である。本発明の実施形態による磁気コアは、例えば、磁束集中器を伴わずに一次導体に近接して磁界検出器が配置される、磁気コアが設けられない電流トランスデューサと比べて、信号レベルを高め、外部磁界に対する良好な耐性をもたらす。
有利な実施形態では、水平ブランチの自由端２４には、水平ブランチの外側に面取り部２５が設けられ、面取り部は、フリンジ磁界を弱めることによって、磁界検出器により流れる磁束を増加させる。
リードフレーム導体配列４は、単一片の金属板をプレス加工して形成され、それによって、一次導体の中央部分１５と磁界検出器導体１６の主要部分とは、実質的に位置を合わせられ、同じ主平面に延び、導体配列を形成するための金属板厚さに相当する実質的に同一の厚さを備える。一次導体１４の接続端１７と磁界検出器導体１６の接続端１９とは、外部回路に接続するための端子、特に、外部回路基板１２の接触パッド４２に接続するための端子を提供するために、主平面から外れるように屈曲することができる。
磁界検出器導体１６は複数の導体を備え、各導体は、外部回路に接続するための接続端１９と、磁界検出器８に接続するための、リードフレーム主平面にある検知セル接続パッド２１とを備える。磁界検出器導体は、例えば、一方が供給電圧Ｖｃであり、他方が接地ＧＮＤである、少なくとも１対の供給端子１６ｂ、１６ｃと、少なくとも１つのシグナルアウト端子Ｖｏｕｔ１６ｄとを備える。磁界検出器導体は、基準端子Ｖｒｅｆ１６ｅと、接地端子１６ａと、任意選択的な、例えば過電流検出信号ＯＣＤ用などの補助シグナルアウト端子１６ｆとを更に備えることができる。
接続パッド２１は、検知セル２６に接続するのに最適な様々な形状、表面積及び位置で設けることができる。例示の実施形態では、接続パッド２１は、ボンドワイヤ接続２７により磁界検出器に接続される。磁界検出器８は、検知セル２６と、例えばボンドワイヤ２７の形をとる接続手段２７とを備える。しかし、検知セル２６とリードフレーム導体配列４の接続パッド２１との間に、それ自体が当該分野で知られている他の相互接続手段を設けることができる。例えば、相互接続手段は、いわゆる「フリップチップ」接続構造を半導体基板と金属接触パッドとの間に備えることができ、それによって、はんだビードが、検知セル２６の接続エリアとリードフレーム導体配列４の接続パッド２１とを相互接続する。
検知セル２６は、好適な実施形態では、それ自体が電流トランスデューサの分野でよく知られている、半導体基板（例えばシリコン基板）に形成されたホールセンサの形をとることができる。しかし、例えば、フラックスゲート式の磁界検出器又は巨大磁気抵抗式の磁界センサなどの他の検知セル技術を本発明において採用することもできる。実質的に平面状の半導体基板に形成されたホールセンサは、それらの低コスト性、コンパクト性、及びロバスト性の観点から有利である。
磁界検出器導体１６及び一次導体中央部分１５は、有利には、同じ平面（主平面）にあり、又は本質的に同じ平面にあり、ハウジング１０のベース２０によりひとまとめにされる。ハウジング１０のベース２０は、磁界検出器導体の接触パッド部分を露出させながらリードフレーム導体配列４の一部分の上にオーバーモールドされる。ベース及びリードフレーム導体配列は、本質的に平面状の実装面を提供し、磁界検出器導体１６の接続パッド２１は、実装面に検知セルを配置し、例えば接着結合により固定するために、ベース２０の磁界センサ受容空洞３６からアクセス可能である。
ベース２０は、リードフレーム導体配列４の主平面に対して検知セル２６及びボンドワイヤを内部に配置され得る磁界センサ受容空洞３６を取り囲むとともに形成する外壁部分３８を備える。受容空洞３６は、検知セル２６、接続手段２７及び接続パッド２１の周りに絶縁をもたらす絶縁埋込材料２８を保持することもできる。埋込材料は、ボンドワイヤの接続又は検知セルと接続パッド２１の間の他の接続手段の接続の後に、受容空洞に埋め込むことができる。
ハウジングのベース２０は、有利には、一次導体１４の中央部分１５の周りにオーバーモールドされた一次導体オーバーモールド部分３０を備える。オーバーモールド部分３０は、磁気コアと一次導体との間に誘電絶縁層を提供するとともに、磁気コアの中央通路と一次導体との間の位置決めガイドを提供し、また磁気回路間隙２２内での検知セル２６の適正な位置決めを確実にする。
本発明のオーバーモールドされたハウジングベース２０を有する磁気コア６及びリードフレーム導体配列４は、一次導体が磁界検出器導体１６から良好に分離し、絶縁することを可能にしながらも、特にコンパクトな構造を提供する。一次導体の中央部分１５には、縮小されていない大きな断面を備えることができると同時に、一次導体中央部分は、コンパクトな実装面積（即ち、外部回路基板上に配置されるときに電流トランスデューサが占める表面積）内に磁界検出器の検知セルからの良好な絶縁分離距離を有することができる。
ハウジング１０は、磁気コア６の両側面に位置するコアガイドリブ３２、３３を更に備えることができる。コアガイドリブは、磁気コアをハウジング内で水平方向に配置するように機能することができ、有利には、一次導体１４と磁気コア６とハウジング１０の外側との間に長い沿面距離を形成するために、ベース２０及びカバー３４に相互係合要素を有することできる。例示の実施形態では、ベース２０は、カバー３４の内壁部分３３ａ及び外壁部分３３ｂを有する相補的なコアガイドリブ３３の対に挿入するコアガイドリブ３２を磁気コア６の両側に備える。
相互係合リブは、ハウジングの内側と外側との間で、カバー及びベースの境界面により規定された経路の長さで延びる。このことは、ハウジングの内側と外側との間に長い電気的沿面距離をもたらす。
図１ａ〜図１ｆに例示した実施形態では、カバー３４には、カバーが、磁気コア６の上並びに磁界センサ受容空洞３６及びベース２０の反対側の上に留まるような概ねＵ字形の形状を成すように、端壁部分４４ｃにより相互接続された上側及び下側カバー壁部分４４ａ、４４ｂが設けられる。
有利な実施形態では、一次導体１４の接続端１７は、ハウジング１０に向けて内側に屈曲する。このことは、外側に屈曲した接続端と比べて、回路基板１２上の所与の接触パッド実装面積に対して、ハウジングから突出する水平延長アーム１３の長さを大きくすることを可能にする。一次導体の延長アームは、ハウジングの外側に沿って一次導体と磁界検出器導体１６との間の電気的沿面距離を大きくするオーバーモールド延長部３９をハウジングに設けることを可能にする。磁界検出器導体１６はまた、図４ａ〜図５の実施形態に示したように、内側に屈曲した接続端１９を備えることができる。
別の実施形態では、カバー３４は、上側壁部分４４ａ、下側壁部分４４ｂ、端壁部分４４ｃ、及び向かい合った側壁部分４４ｄ、４４ｅを有する囲い板として設けることができ、その内部には、ハウジングのベース２０が本質的に完全に挿入される。図７ａ及び図７ｂは、ハウジングベース２０へのカバー３４の組み付けを例示しており、導体の接続端１７、１９は、ハウジングベース上にカバーを閉じた後に屈曲される。ハウジングカバー及びベースには、カバーとベースが組み付け中に確実にロックされるように、例えば、ハウジング又はベース上のラッチ突起４０ａ及びラッチ肩部４０ｂの形をそれぞれとる、相補的なラッチ要素４０を設けることができる。
図８を参照すると、磁気コアの変形形態を例示しており、磁気コアの水平ブランチ６ｂ、６ｃの自由端２４に面取り部２５を伴う又は伴わない様々な形状を示している。
電流トランスデューサ２
リードフレーム導体配列４
一次導体１４
水平延長アーム１３
中央部分１５
（回路基板）接続端１７
磁界検出器導体１６
接地端子１６ａ
供給端子（Ｖｃ、ＧＮＤ）１６ｂ、１６ｃ
シグナルアウト端子（Ｖｏｕｔ）１６ｄ
基準端子（Ｖｒｅｆ）１６ｅ
補助信号、例えば過電流検出信号（ＯＣＤ）１６ｆ
（回路基板）接続端１９
検知セル接続パッド２１
磁気コア６
中央通路１８
磁気回路間隙２２
終端ブランチ６ａ
水平ブランチ６ｂ、６ｃ
自由端２４
磁界検出器８
検知セル２６
接続（ボンドワイヤ）２７
埋込２８
ハウジング１０
ベース２０
一次導体オーバーモールド部分３０
コアガイドリブ３２
磁界センサ受容空洞３６
外側リム部分３８
オーバーモールド延長部３９
カバー３４
ラッチ要素（突起）４０
コアガイドリブ３３、内側３３ａ、外側３３ｂ
カバー壁部分４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４４ｅ
外部回路基板１２
接触パッド４２
〔実施の態様〕
（１） ハウジング（１０）と、中央通路（１８）及び磁気回路間隙（２２）を備える磁気コア（６）と、前記磁気回路間隙内に配置された磁界検出器（８）と、測定される電流を通すための一次導体（１４）、及び前記磁界検出器を外部回路に接続するための磁界検出器導体（１６）を備える金属板リードフレーム導体配列（４）とを含む電流トランスデューサであって、前記一次導体は、前記磁気コアの前記中央通路を通って延びた中央部分（１５）と、前記中央部分の両端から延びた水平延長アーム（１３）と、外部導体に接続するための接続端（１７）とを備え、前記磁界検出器導体は複数の導体を備え、各導体は、前記一次導体の前記中央部分と実質的に位置を合わせられた検知セル接続パッド（２１）と、前記外部回路に接続するための接続端（１９）とを備え、前記ハウジングは、前記リードフレーム導体配列の一部分を取り囲むとともに磁界センサ受容空洞（３６）を形成するベース（２０）を備え、前記磁界センサ受容空洞の底面は、前記検知セルに電気的に接続するために前記検知セル接続パッドを露出させる本質的に平面状の実装面を提供し、前記検知セルは、前記実装面に結合され、前記磁界検出器導体のうちの１つ以上に重なるとともに前記一次導体中央部分からオフセットされ、前記ハウジングベースは、前記一次導体の前記中央部分を取り囲み、前記磁気コアと前記一次導体との間の誘電絶縁層を提供する一次導体オーバーモールド部分（３０）を更に備え、前記ハウジングは、前記ベース上に実装されるとともに前記磁気コア及び前記磁界センサ受容空洞を覆うカバー（３４）を更に備える、電流トランスデューサ。
（２） 前記ベースは、前記検知セルが内部に配置される前記磁界センサ受容空洞を取り囲むとともに形成する外壁部分（３８）を備え、前記検知セル（２６）及び接続パッドを覆う絶縁埋込材料（２８）を更に備える、実施態様１に記載の電流トランスデューサ。
（３） 前記導体配列の前記接続端は、前記一次導体部分及び前記検知セル接続パッドが配置された主平面から外れるように屈曲し、外部回路基板上の導電接点に接続するように構成されている、実施態様１から２のいずれかに記載の電流トランスデューサ。
（４） 前記一次導体及び／又は前記磁界検出器導体の前記接続端は、前記ハウジングに向かって内側に屈曲した終端部分を有する、実施態様３に記載の電流トランスデューサ。
（５） 前記ハウジングベースは、前記一次導体の前記水平延長アームのうち前記ハウジングベースの側壁を越えて突出した部分を取り囲むオーバーモールド延長部（３９）を備える、実施態様４に記載の電流トランスデューサ。
（６） 前記ハウジングは、前記磁気コアの両側面に位置するとともに、前記一次導体と磁気コアと磁界検出器導体（１６）との間に波状の電気的沿面経路を形成する相互係合要素を前記ベース及び前記カバー上に提供するコアガイドリブ（３２、３３）を備える、実施態様１から５のいずれかに記載の電流トランスデューサ。
（７） 前記ベースは、前記カバー（３４）上に内壁部分（３３ａ）及び外壁部分（３３ｂ）を有する相補的なコアガイドリブ（３３）の対に挿入するコアガイドリブ（３２）を前記磁気コアの両側に備える、実施態様６に記載の電流トランスデューサ。
（８） 前記ハウジングカバーには、前記カバーが、前記磁気コアの上並びに前記磁界センサ受容空洞及び前記ハウジングベースの反対側の上に留まるような概ねＵ字形の形状を成すように、端壁部分（４４ｃ）により相互接続された上側及び下側カバー壁部分（４４ａ、４４ｂ）が設けられている、実施態様１から７のいずれかに記載の電流トランスデューサ。
（９） 前記検知セルは、フリップチップ接続構造又はボンディングワイヤによって、前記リードフレーム導体配列の前記検知セル接続パッドに接続されている、実施態様１から８のいずれかに記載の電流トランスデューサ。
（１０） 前記磁界検出器は、磁界検知セル、例えばホール効果セルを搭載した半導体基板の形をとる、実施態様９に記載の電流トランスデューサ。
（１１） 前記磁気コアは、終端ブランチ（６ａ）及び前記終端ブランチから自由端（２４）まで延びた水平ブランチ（６ｂ、６ｃ）により形成された概ねＵ字形の形状を有し、前記磁気回路間隙（２２）は、前記自由端（２４）に近接して前記水平ブランチ（６ｂ、６ｃ）の間に形成されている、実施態様１から１０のいずれかに記載の電流トランスデューサ。
（１２） 前記水平ブランチのうちの少なくとも一方の前記自由端は、外側に面取り部（２５）を備える、実施態様１１に記載の電流トランスデューサ。
（１３） 前記電流トランスデューサは開ループ電流トランスデューサである、実施態様１から１２のいずれかに記載の電流トランスデューサ。

Claims (13)

  1. ハウジング（１０）と、中央通路（１８）及び磁気回路間隙（２２）を備える磁気コア（６）と、前記磁気回路間隙内に配置された磁界検出器（８）と、測定される電流を通すための一次導体（１４）、及び前記磁界検出器を外部回路に接続するための磁界検出器導体（１６）を備える金属板リードフレーム導体配列（４）とを含む電流トランスデューサであって、前記一次導体は、前記磁気コアの前記中央通路を通って延びた中央部分（１５）と、前記中央部分の両端から延びた水平延長アーム（１３）と、外部導体に接続するための接続端（１７）とを備え、前記磁界検出器導体は複数の導体を備え、各導体は、前記一次導体の前記中央部分と実質的に位置を合わせられた検知セル接続パッド（２１）と、前記外部回路に接続するための接続端（１９）とを備え、前記ハウジングは、前記リードフレーム導体配列の一部分を取り囲むとともに磁界センサ受容空洞（３６）を形成するベース（２０）を備え、前記磁界センサ受容空洞の底面は、前記検知セルに電気的に接続するために前記検知セル接続パッドを露出させる本質的に平面状の実装面を提供し、前記検知セルは、前記実装面に結合され、前記磁界検出器導体のうちの１つ以上に重なるとともに前記一次導体中央部分からオフセットされ、前記ハウジングベースは、前記一次導体の前記中央部分を取り囲み、前記磁気コアと前記一次導体との間の誘電絶縁層を提供する一次導体オーバーモールド部分（３０）を更に備え、前記ハウジングは、前記ベース上に実装されるとともに前記磁気コア及び前記磁界センサ受容空洞を覆うカバー（３４）を更に備える、電流トランスデューサ。
  2. 前記ベースは、前記検知セルが内部に配置される前記磁界センサ受容空洞を取り囲むとともに形成する外壁部分（３８）を備え、前記検知セル（２６）及び接続パッドを覆う絶縁埋込材料（２８）を更に備える、請求項１に記載の電流トランスデューサ。
  3. 前記導体配列の前記接続端は、前記一次導体部分及び前記検知セル接続パッドが配置された主平面から外れるように屈曲し、外部回路基板上の導電接点に接続するように構成されている、請求項１から２のいずれか一項に記載の電流トランスデューサ。
  4. 前記一次導体及び／又は前記磁界検出器導体の前記接続端は、前記ハウジングに向かって内側に屈曲した終端部分を有する、請求項３に記載の電流トランスデューサ。
  5. 前記ハウジングベースは、前記一次導体の前記水平延長アームのうち前記ハウジングベースの側壁を越えて突出した部分を取り囲むオーバーモールド延長部（３９）を備える、請求項４に記載の電流トランスデューサ。
  6. 前記ハウジングは、前記磁気コアの両側面に位置するとともに、前記一次導体と磁気コアと磁界検出器導体（１６）との間に波状の電気的沿面経路を形成する相互係合要素を前記ベース及び前記カバー上に提供するコアガイドリブ（３２、３３）を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の電流トランスデューサ。
  7. 前記ベースは、前記カバー（３４）上に内壁部分（３３ａ）及び外壁部分（３３ｂ）を有する相補的なコアガイドリブ（３３）の対に挿入するコアガイドリブ（３２）を前記磁気コアの両側に備える、請求項６に記載の電流トランスデューサ。
  8. 前記ハウジングカバーには、前記カバーが、前記磁気コアの上並びに前記磁界センサ受容空洞及び前記ハウジングベースの反対側の上に留まるような概ねＵ字形の形状を成すように、端壁部分（４４ｃ）により相互接続された上側及び下側カバー壁部分（４４ａ、４４ｂ）が設けられている、請求項１から７のいずれか一項に記載の電流トランスデューサ。
  9. 前記検知セルは、フリップチップ接続構造又はボンディングワイヤによって、前記リードフレーム導体配列の前記検知セル接続パッドに接続されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の電流トランスデューサ。
  10. 前記磁界検出器は、磁界検知セル、例えばホール効果セルを搭載した半導体基板の形をとる、請求項９に記載の電流トランスデューサ。
  11. 前記磁気コアは、終端ブランチ（６ａ）及び前記終端ブランチから自由端（２４）まで延びた水平ブランチ（６ｂ、６ｃ）により形成された概ねＵ字形の形状を有し、前記磁気回路間隙（２２）は、前記自由端（２４）に近接して前記水平ブランチ（６ｂ、６ｃ）の間に形成されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の電流トランスデューサ。
  12. 前記水平ブランチのうちの少なくとも一方の前記自由端は、外側に面取り部（２５）を備える、請求項１１に記載の電流トランスデューサ。
  13. 前記電流トランスデューサは開ループ電流トランスデューサである、請求項１から１２のいずれか一項に記載の電流トランスデューサ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021524591A (ja) * 2018-07-11 2021-09-13 レム・インターナショナル・エスエイ 一次導体が一体化された電流変換器

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018051575A1 (ja) * 2016-09-14 2018-03-22 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流センサ
FR3090120B1 (fr) * 2018-12-12 2021-12-10 Melexis Tech Capteur de courant à conducteur de courant intégré
JP2020095029A (ja) * 2018-12-12 2020-06-18 メレキシス テクノロジーズ エス エーＭｅｌｅｘｉｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＳＡ 電流センサ
CN109799380B (zh) * 2019-01-29 2021-03-02 湖南银河电气有限公司 一种集成式电流传感器及其封装方法
EP3690450A1 (en) * 2019-01-30 2020-08-05 LEM International SA Current transducer with magnetic field detector module
EP3796007B1 (en) * 2019-09-21 2022-03-02 LEM International SA Current transducer
CN114487556B (zh) * 2022-02-09 2023-01-20 蚌埠希磁科技有限公司 一种电流传感器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6781359B2 (en) * 2002-09-20 2004-08-24 Allegro Microsystems, Inc. Integrated current sensor
JP3896590B2 (ja) * 2002-10-28 2007-03-22 サンケン電気株式会社 電流検出装置
US7709754B2 (en) * 2003-08-26 2010-05-04 Allegro Microsystems, Inc. Current sensor
US20070279053A1 (en) * 2006-05-12 2007-12-06 Taylor William P Integrated current sensor
DE602008004301D1 (de) * 2008-01-25 2011-02-17 Lem Liaisons Electron Mec Stromsensor
JP2012163454A (ja) * 2011-02-07 2012-08-30 Toyota Motor Corp 電流検出機構および駆動装置
JP5724660B2 (ja) * 2011-06-15 2015-05-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 電流検出装置
JP2013015425A (ja) * 2011-07-05 2013-01-24 Sumitomo Wiring Syst Ltd 電流検出装置
EP2546660A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-16 LEM Intellectual Property SA Electrical current sensor with grounded magnetic core
JP5817508B2 (ja) * 2011-12-22 2015-11-18 住友電装株式会社 電流検出装置
JP5598559B2 (ja) * 2012-05-01 2014-10-01 ミツミ電機株式会社 電流センサ
JP6351210B2 (ja) * 2013-05-01 2018-07-04 富士通コンポーネント株式会社 電流センサ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021524591A (ja) * 2018-07-11 2021-09-13 レム・インターナショナル・エスエイ 一次導体が一体化された電流変換器
JP7387706B2 (ja) 2018-07-11 2023-11-28 レム・インターナショナル・エスエイ 一次導体が一体化された電流変換器

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