JP4450680B2 - 磁気コア及びこれを利用した電流センサユニット - Google Patents
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(但し、Nは磁気コアに対する電流経路の巻数、Iはその電流経路に流れる電流値、Hgはエアギャップでの磁界の強さ、Lgはエアギャップの長さ、Hmは磁気コアでの磁界の強さ、Lmは磁気コアの長さ)
ここで、磁束密度と透磁率と磁界の強さの間に、Bg=μ0・Hg、Bm=μm・Hm、(但し、Bgはエアギャップでの磁束密度、μ0は真空の透磁率、Bmは磁気コアでの磁束密度、μmは磁気コアの透磁率)の関係があり、式(1)を下記式(2)と表すことができる。
そして、磁気コア510の透磁率μmは、通常、10000〜100000程度であり、真空の透磁率μ0は1.26×10-6、であるから、磁気コア510の長さが十分に短い場合、式(2)の第2項”Σ(Bm・Lm/μm )”は、第1項”Bg・Lg/μ0”と比較して遙かに小さい値なので、相対的に無視できる。
つまり、エアギャップ514での磁束密度Bgは、磁気コア510に対する電流経路の巻数N、その電流経路に流れる電流値I、エアギャップ514の長さLgに応じた値となる。
(但し、Agはエアギャップの空間断面積、Amは磁気コアの断面積)
そして、エアギャップ514の空間断面積Agと、磁気コア510の断面積Amとが等しい場合には、式(4)から、Φ=Bg=Bm、となり、エアギャップ514での磁束密度Bgと、磁気コア510での磁束密度Bm、とは同じとなる。
とすると、エアギャップ514の断面積Agよりも、磁気コア510の断面積Amを小さくすると、磁気コア510で磁束が飽和し易くなってしまう。
以下、この発明の第1の実施の形態に係る磁気コアについて説明する。
第1の実施の形態においては、磁気コア10の板厚の例として0.5mm程度のものを説明したが、この磁気コア10の板厚が薄いため、狭い電流範囲しか測定することができない。
上述のように、貫通電流が上昇すると、図9の如く、磁気コア10のエアギャップ14と反対側の部分31を中心として磁束密度の飽和が発生し、この部分31を中心とした飽和が、エアギャップ14における磁束密度に影響を与える。
12,112,212 磁性体
12a,12b,112a,112b,212a,212b 磁性体の端部
14,114,214 エアギャップ
18,118,218 磁束
20 ホール素子
20a 電線
21 コンデンサ
22 挿通孔
23 パッケージ
24 電流センサユニット
25 電流経路
41 第1の磁性体
42 第2の磁性体
46 スリット
47,48 コア部材
Claims (3)
- 略環状に曲げ可能な板状の第1の磁性体を、両端部間にエアギャップを形成するようにして略環状に曲げると共に、略環状に曲げ可能な第2の磁性体を略環状に曲げ、断面積の合計が増大されるよう、前記第1の磁性体と前記第2の磁性体とを含む複数の磁性体が重ね合わせられて構成され、
前記第1の磁性体の前記両端部は、前記第1の磁性体の略環状曲げ形態における内周側と外周側とで所定間隔空けて重なるように配設され、
前記第2の磁性体は、
前記第1の磁性体の前記両端部が、前記第1の磁性体の略環状曲げ形態における内周側と外周側とで所定間隔空けて重なるように配設されることで形成されるエアギャップの部分で省略されている、磁気コア。 - 請求項1記載の磁気コアであって、
前記第1の磁性体の前記エアギャップと反対側の部分にスリットが形成された、磁気コア。 - 請求項1又は請求項2記載の略環状の磁気コアと、
前記エアギャップに設置されるホール素子と、
少なくとも前記磁気コア及び前記ホール素子を収納するパッケージと
を備え、
前記パッケージに、略環状の前記磁気コアの中空部に電流経路を挿通させる挿通孔が形成されたことを特徴とする電流センサユニット。
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