JP2019211396A - 電流センサ - Google Patents

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Satoru Yamada
哲 山田
博文 森本
Hirobumi Morimoto
博文 森本
重森　巧
Takumi Shigemori
巧 重森
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Abstract

【課題】電流センサにおいて高精度で電流を計測する需要が市場より高まっているが特に急勾配で温度が変化する場合などの計測精度が悪く車両などの充放電管理に不具合が生じる場合が多く改善が求められている。【解決手段】ホールセンサまたはホールICにより構成される磁気比例式電流センサにおいて、パーマロイ、珪素鋼板などを積層して形成されるコアのギャップにホールセンサ又はホールICを設置し、熱伝導率の高い樹脂などで機械的、熱的にコアと接続する事で熱追従性を上げ急激な温度変化でも精度の良い電流センサを提供する事が可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は自動車や産業機器に用いられる電源装置などの充放電電流や消費電流の電流量の検出に用いる電流センサに関する。
従来の電流センサにおいて特に高温時や低温時の精度を出すため、基板に実装された抵抗型などの感温素子より温度データを取得し補正する方法をとられているが、この方法では完全な温度追従が出来ず精度が出ないという現状がある。
特開2009-229405
従来の電流センサにおいて非測定電流が流れるバスバーと呼ばれる銅などからなる導体に、パーマロイ、珪素鋼などを積層して形成されるコアを電流が流れる方向を覆う様にループ状に設置し一部を切り取り磁路のギャップを設け、この部分にホールセンサまたはホールICを設置して電流計測を行うが、低温や高温の精度を高めるため感温素子にて温度情報を取得し補正を行っているが十分な温度追従情報が取れず精度が向上しないという問題がある。
上記の課題を解決するために請求項１記載の本発明の電流センサに用いる構造として、コアギャップにホールセンサまたはホールICを納めコアとホールセンサまたはホールICを高熱伝導樹脂で機械的、熱的に接続させる事で温度追従を大幅に改善し温度特性の良い電流センサを供給する事が可能となる。
本発明によれば、広い温度範囲で特に温度変化勾配が大きい場合でも電流計測精度が良い電流センサを供給することが可能となる。
本発明の実施の形態に関わる電流センサの模式図 本発明の実施の形態に関わる電流センサの精度検証グラフ
本発明での電流センサは計測電流で発生する磁束を集磁するコアと、この磁束を検出するホールセンサとホールセンサ出力を増幅する増幅回路と、ホールセンサを駆動しホールセンサの感度を決定する定電流回路を主として構成される電流センサにおいて、コアとホール素子またはホールICの温度差を小さく出来る様、ギャップに熱伝導率の高い素材を入れて温度追従を良くする事で電流計測精度が高い電流センサを供給する事が出来る。
図１は本発明の実施の形態に関わる電流センサの構造を示す図である。バスバー１に流れる電流により発生する磁界をコア３に集磁させ、コア３内に磁束２を集める様子を模式化している。この磁束をコアのギャップ４にホールセンサ又はホールIC５を設置して高熱伝導体６により機械的、熱的に接続しホールセンサまたはホールＩＣとコアの温度差を小さくし、電流検出精度を良くした電流センサである。
図２は本発明の過程において、ホールセンサ又はホールICとコアのギャップに封入される樹脂などの熱伝導率と精度の関係を研究したものである。検証の結果、熱伝導率が２Ｗ／ｍ・ｋ以上になると急激に精度が良くなることが発見された。
本発明によれば、電流計測精度が良い電流センサを供給できるようになる。
１ バスバー

２ バスバーより発生する磁束
３ コア
４ ギャップ
５ ホールセンサまたはホールＩＣ
６ 高熱伝導の樹脂など

Claims (1)

  1. 計測電流で発生する磁束を集磁するコアとこの磁束を検出するホールセンサとホールセンサ出力を増幅する増幅回路と、ホールセンサを駆動しホールセンサの感度を決定する定電流回路を主として構成される、またはホールICにより構成される磁気比例式電流センサにおいて、パーマロイ、珪素鋼板などを積層して形成されるコアに一部ギャップとよばれる空間をあけ、このギャップ中にホールセンサ又はホールICを設置し、熱伝導率２Ｗ／ｍ・ｋ以上の樹脂などで機械的、熱的にコアと接続する事を特徴とする電流センサ構造に関する。
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Citations (5)

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