JP4898592B2 - Current / voltage detector - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に流れる交流電流を検出するために用いる電流検出用プリント基板および電力伝送用導電体に生じる交流電圧を検出するために用いる電圧検出用プリント基板を用いた電流・電圧検出器に関するものであり、特には、交流電力として高周波電力を用いるものに関するものである。   The present invention relates to, for example, a current detection printed circuit board used for detecting an alternating current flowing in a power transmission conductor used as an AC power transmission path and a voltage used to detect an AC voltage generated in the power transmission conductor. The present invention relates to a current / voltage detector using a printed circuit board for detection, and particularly relates to a detector using high-frequency power as AC power.

例えば、インピーダンス整合装置や高周波電源装置のように、交流電力の電流と電圧とを検出し、検出した電流と電圧とを用いて制御等を行うものがある。その一例として、インピーダンス整合装置について説明する。   For example, there are devices such as an impedance matching device and a high-frequency power supply device that detect the current and voltage of AC power and perform control using the detected current and voltage. As an example, an impedance matching device will be described.

図２２は、インピーダンス整合装置が用いられる高周波電力供給システムの一例のブロック図である。   FIG. 22 is a block diagram of an example of a high-frequency power supply system in which the impedance matching device is used.

この高周波電力供給システムは、半導体ウエハや液晶基板等の被加工物に、例えばプラズマエッチング、プラズマＣＶＤといった加工処理を行うためのシステムであり、高周波電源装置６１、伝送線路６２、インピーダンス整合装置６３、負荷接続部６４及び負荷６５（プラズマ処理装置６５）で構成されている。   This high-frequency power supply system is a system for performing processing such as plasma etching or plasma CVD on a workpiece such as a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate, and includes a high-frequency power supply device 61, a transmission line 62, an impedance matching device 63, It is comprised by the load connection part 64 and the load 65 (plasma processing apparatus 65).

高周波電源装置６１は、高周波電力を出力して、負荷となるプラズマ処理装置６５に供給するための装置である。なお、高周波電源装置６１から出力された高周波電力は、同軸ケーブルからなる伝送線路６２及びインピーダンス整合装置６３及び遮蔽された銅板からなる負荷接続部６４を介してプラズマ処理装置６５に供給される。また、一般にこの種の高周波電源装置６１では、無線周波数帯域の周波数（例えば、数百ｋＨｚ以上の周波数、上限は厳密には定まっていないが、概ね１ＧＨｚ以下）を有する高周波電力を出力している。   The high-frequency power supply device 61 is a device for outputting high-frequency power and supplying it to the plasma processing device 65 serving as a load. The high-frequency power output from the high-frequency power supply device 61 is supplied to the plasma processing device 65 via a transmission line 62 made of a coaxial cable, an impedance matching device 63, and a load connection portion 64 made of a shielded copper plate. In general, this type of high-frequency power supply 61 outputs a high-frequency power having a frequency in the radio frequency band (for example, a frequency of several hundred kHz or more, although the upper limit is not strictly determined but is generally 1 GHz or less). .

プラズマ処理装置６５は、ウエハ、液晶基板等を加工（エッチング、ＣＶＤ等）するための装置である。   The plasma processing apparatus 65 is an apparatus for processing (etching, CVD, etc.) a wafer, a liquid crystal substrate, and the like.

インピーダンス整合装置６３は、内部に図示しない可変インピーダンス素子（例えば、可変コンデンサ、可変インダクタ等）等で構成された整合回路を備えていて、高周波電源装置６１と負荷６５との間がインピーダンス整合するように、整合回路内の可変インピーダンス素子のインピーダンスを変化させる制御機能を有する。   The impedance matching device 63 includes a matching circuit configured by a variable impedance element (for example, a variable capacitor, a variable inductor, etc.) not shown in the figure, and impedance matching is performed between the high frequency power supply device 61 and the load 65. And a control function for changing the impedance of the variable impedance element in the matching circuit.

このような制御を行うために、インピーダンス整合装置６３の入力端６３ａから整合回路までの間に、高周波電源装置６１から出力された高周波の電流を検出する電流検出器および高周波の電圧を検出する電圧検出器を設け、これらの検出器で検出した電流と電圧とを用いて、進行波電力や反射波電力等の情報を求めている。そして、求めた情報を用いて、インピーダンス整合するように可変インピーダンス素子のインピーダンスを制御している。   In order to perform such control, a current detector that detects a high-frequency current output from the high-frequency power supply device 61 and a voltage that detects a high-frequency voltage between the input terminal 63a of the impedance matching device 63 and the matching circuit. Detectors are provided, and information such as traveling wave power and reflected wave power is obtained using the current and voltage detected by these detectors. Then, using the obtained information, the impedance of the variable impedance element is controlled so as to perform impedance matching.

図２３は、インピーダンス整合装置６３の入力端から整合回路６７までの間に設けられる電流検出器８０および電圧検出器９０の概略の回路図である。図２３に示すように、入力端６３ａから整合回路６７までは、電力の伝送経路となる電力伝送用導電体６６（例えば棒状の銅）が設けられている。そして、電力伝送用導電体６６の途中に、電流検出器８０と電圧検出器９０とが設けられている。   FIG. 23 is a schematic circuit diagram of the current detector 80 and the voltage detector 90 provided between the input terminal of the impedance matching device 63 and the matching circuit 67. As shown in FIG. 23, from the input end 63a to the matching circuit 67, a power transmission conductor 66 (for example, bar-shaped copper) serving as a power transmission path is provided. A current detector 80 and a voltage detector 90 are provided in the middle of the power transmission conductor 66.

電流検出器８０は、カレントトランス部８１、カレントトランス部８１の出力配線８２，８３、電流用変換回路８４、および電流用変換回路８４の出力配線８５によって構成されている。この電流検出器８０では、電力伝送用導電体６６に流れる交流電流に応じた電流がカレントトランス部８１に流れる。この電流は、出力配線８２，８３を介して電流用変換回路８４に入力され、所定の電圧レベルに変換されて電流用変換回路８４の出力配線８５から出力されるようになっている。   The current detector 80 includes a current transformer unit 81, output wirings 82 and 83 of the current transformer unit 81, a current conversion circuit 84, and an output wiring 85 of the current conversion circuit 84. In the current detector 80, a current corresponding to the alternating current flowing through the power transmission conductor 66 flows through the current transformer 81. This current is input to the current conversion circuit 84 via the output wirings 82 and 83, converted to a predetermined voltage level, and output from the output wiring 85 of the current conversion circuit 84.

また、電圧検出器９０は、コンデンサ部９１、コンデンサ部９１の出力配線９２、電圧用変換回路９３、および電圧用変換回路９３の出力配線９４によって構成されている。この電圧検出器９０では、電力伝送用導電体６６に生じる交流電圧に応じた電圧がコンデンサ部９１に生じる。この電圧は、出力配線９２を介して電圧用変換回路９３に入力され、所定の電圧レベルに変換されて電圧用変換回路９３の出力配線９４から出力されるようになっている。   The voltage detector 90 includes a capacitor unit 91, an output wiring 92 of the capacitor unit 91, a voltage conversion circuit 93, and an output wiring 94 of the voltage conversion circuit 93. In the voltage detector 90, a voltage corresponding to the AC voltage generated in the power transmission conductor 66 is generated in the capacitor unit 91. This voltage is input to the voltage conversion circuit 93 via the output wiring 92, converted to a predetermined voltage level, and output from the output wiring 94 of the voltage conversion circuit 93.

そして、電流検出器８０および電圧検出器９０によって検出した電流と電圧とを用いて、上述したように、進行波電力や反射波電力等の情報を求めている。このような電流検出器８０と電圧検出器９０は、図２４、図２５に示すような構造になっていた。   Then, as described above, information such as traveling wave power and reflected wave power is obtained using the current and voltage detected by the current detector 80 and the voltage detector 90. Such a current detector 80 and a voltage detector 90 have a structure as shown in FIGS.

図２４は、電流検出器８０および電圧検出器９０の概略の外観図である。   FIG. 24 is a schematic external view of the current detector 80 and the voltage detector 90.

図２５は、図２４に示した電流検出器８０および電圧検出器９０の構成説明図である。図２５において、同図（ａ）は、図２４の筐体（点線で図示）を透過させた筐体内部図であり、同図（ｂ）は、カレントトランス部８１周辺を同図（ａ）の横側から見た図であり、同図（ｃ）は、コンデンサ部９１周辺を同図（ａ）の横側から見た図である。   FIG. 25 is a configuration explanatory diagram of the current detector 80 and the voltage detector 90 shown in FIG. 25A is a housing internal view through which the housing of FIG. 24 (shown by a dotted line) is transmitted, and FIG. 25B is a view around the current transformer 81 in FIG. FIG. 10C is a view of the periphery of the capacitor portion 91 viewed from the lateral side of FIG.

ただし、図２４、図２５において、電力伝送用導電体６６および電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体６９は、説明のために図示しただけであり、電流検出器８０および電圧検出器９０には含まれない。また、図２４、図２５では、便宜上、図２３に示した構成要素に相当する部位には、同符号を付けている。   However, in FIGS. 24 and 25, the power transmission conductor 66 and the insulator 69 covering the power transmission conductor 66 are only shown for explanation, and the current detector 80 and the voltage detector 90 include Not included. In FIG. 24 and FIG. 25, for convenience, parts corresponding to the components shown in FIG.

以下、図２４、図２５を参照して、電流検出器８０と電圧検出器９０について説明する。   Hereinafter, the current detector 80 and the voltage detector 90 will be described with reference to FIGS. 24 and 25.

図２４、図２５において、電力伝送用導電体６６は、例えば、円筒形状の銅製の棒であり、電力伝送用導電体６６の外周は、中空の絶縁体６９で覆われている。そして、これらが筐体７１を貫通している。また、筐体７１内に電流検出器８０を構成するカレントトランス部８１および電圧検出器９０を構成するコンデンサ部９１が収容されている。   24 and 25, the power transmission conductor 66 is, for example, a cylindrical copper rod, and the outer periphery of the power transmission conductor 66 is covered with a hollow insulator 69. These penetrate through the casing 71. In addition, a current transformer unit 81 constituting the current detector 80 and a capacitor unit 91 constituting the voltage detector 90 are accommodated in the casing 71.

カレントトランス部８１は、リング状の磁性体コア（例えば、フェライトを用いたトロイダルコア）に被覆された銅線等を巻きつけてコイル状の配線を形成したものである。そして、電力伝送用導電体６６が磁性体コアの内側を通過するように、カレントトランス部８１を配置することによって、電力伝送用導電体６６に流れる電流に応じた電流が、カレントトランス部８１のコイル状の配線に流れる構造になっている。   The current transformer 81 is formed by winding a copper wire or the like covered with a ring-shaped magnetic core (for example, a toroidal core using ferrite) to form a coil-shaped wiring. Then, by arranging the current transformer portion 81 so that the power transmission conductor 66 passes through the inside of the magnetic core, a current corresponding to the current flowing through the power transmission conductor 66 is reduced in the current transformer portion 81. It has a structure that flows through coiled wiring.

カレントトランス部８１に流れる電流は、コイル状の配線の両端部に接続された出力配線８２，８３を介して電流用変換回路８４に入力される。そして、電流用変換回路８４では、入力された電流を所定の電圧レベルに変換して出力するようになっている。   The current flowing through the current transformer 81 is input to the current conversion circuit 84 via the output wirings 82 and 83 connected to both ends of the coiled wiring. The current conversion circuit 84 converts the input current into a predetermined voltage level and outputs it.

また、コンデンサ部９１は、絶縁体６９の周囲にリング状の導体９１ｂ（例えば、銅のリング）を設けたものである。このリング状の導体９１ｂは、電力伝送用導電体６６と対向する部分９１ａと対となってコンデンサの電極として機能するために、コンデンサ部９１には、電力伝送用導電体６６に生じている電圧に応じた電圧が生じる。そして、コンデンサ部９１に生じた電圧が、リング状の導体９１ｂに接続された出力配線９２を介して電圧用変換回路９３に入力される。そして、電圧用変換回路９３では、入力された電圧を所定の電圧レベルに変換して出力するようになっている。   In addition, the capacitor portion 91 is provided with a ring-shaped conductor 91 b (for example, a copper ring) around the insulator 69. Since this ring-shaped conductor 91b functions as an electrode of a capacitor paired with the portion 91a facing the power transmission conductor 66, the voltage generated in the power transmission conductor 66 is applied to the capacitor portion 91. A voltage corresponding to is generated. The voltage generated in the capacitor unit 91 is input to the voltage conversion circuit 93 via the output wiring 92 connected to the ring-shaped conductor 91b. The voltage conversion circuit 93 converts the input voltage into a predetermined voltage level and outputs it.

なお、図２４、図２５では、電流用変換回路８４の出力配線８５および電圧用変換回路９３の出力配線９４の図示を省略している。また、電磁波等の影響から電流用変換回路８４および電圧用変換回路９３を保護するために、電流用変換回路８４および電圧用変換回路９３を覆うように、共通の導体製の蓋７２が設けられている。しかし、図２４では、電流用変換回路８４および電圧用変換回路９３を図示するために、あえて蓋７２を取り外した状態を図示している。また、図２５では、蓋７２の図示を省略している。   24 and 25, the output wiring 85 of the current conversion circuit 84 and the output wiring 94 of the voltage conversion circuit 93 are not shown. Further, in order to protect the current conversion circuit 84 and the voltage conversion circuit 93 from the influence of electromagnetic waves or the like, a common conductor lid 72 is provided so as to cover the current conversion circuit 84 and the voltage conversion circuit 93. ing. However, FIG. 24 illustrates a state in which the lid 72 is removed in order to illustrate the current conversion circuit 84 and the voltage conversion circuit 93. In FIG. 25, the lid 72 is not shown.

図２４、図２５で説明したように、電流検出器８０および電圧検出器９０は、図２３で示した回路図の構成だけでなく、カレントトランス部８１、コンデンサ部９１等を覆う筐体をさらに備えている。そして、従来の電流検出器８０および電圧検出器９０では、筐体が共通となっている。   As described with reference to FIGS. 24 and 25, the current detector 80 and the voltage detector 90 have not only the configuration of the circuit diagram shown in FIG. 23 but also a housing that covers the current transformer unit 81, the capacitor unit 91, and the like. I have. The conventional current detector 80 and voltage detector 90 have a common housing.

また、上述したような電流検出器８０、電圧検出器９０は、高周波電源装置６１等、他の装置にも使用することができる。例えば、高周波電源装置の場合は、高周波電源装置６１の出力端に設け、出力する進行波電力が設定値になるように制御するために必要な電流と電圧とを検出するために使用される。   Further, the current detector 80 and the voltage detector 90 as described above can also be used for other devices such as the high frequency power supply device 61. For example, in the case of a high-frequency power supply device, it is provided at the output end of the high-frequency power supply device 61 and used to detect a current and a voltage necessary for controlling the output traveling wave power to be a set value.

また、インピーダンス整合装置の出力端６３ｂまたは負荷６５の入力端における電流、電圧を検出して、検出した電流や電圧を制御や解析等に使用することもある。   Further, the current and voltage at the output terminal 63b of the impedance matching device or the input terminal of the load 65 may be detected, and the detected current and voltage may be used for control and analysis.

図２６は、電流検出器８０、電圧検出器９０をインピーダンス整合装置内の整合回路と出力端との間に設ける場合の回路図である。
この図２６に示すように、電流検出器８０、電圧検出器９０をインピーダンス整合装置内の整合回路６７と出力端６３ｂとの間の電力伝送用導電体６８の途中に設けて、インピーダンス整合装置の出力端６３ｂにおける電流、電圧を検出することもある。 FIG. 26 is a circuit diagram when the current detector 80 and the voltage detector 90 are provided between the matching circuit in the impedance matching device and the output terminal.
As shown in FIG. 26, the current detector 80 and the voltage detector 90 are provided in the middle of the power transmission conductor 68 between the matching circuit 67 and the output end 63b in the impedance matching device, and The current and voltage at the output terminal 63b may be detected.

この図２６では、図２３に示した回路図と同じものには同符号を付けている。ただし、インピーダンス整合装置の入力端６３ａと出力端６３ｂとでは、電流、電圧に違いがあるので、電流検出器８０、電圧検出器９０は、耐電流、耐電圧の観点から、構造上の相違がある。しかし、この図２６では、それらの違いを考慮せずに同符号としている。例えば、通常、インピーダンス整合装置の入力端６３ａよりも出力端６３ｂの方が、高電流、高電圧になる。そのために、インピーダンス整合装置の出力端６３ｂに電流検出器８０、電圧検出器９０を設ける場合は、インピーダンス整合装置の入力端６３ａに設ける場合よりも、電力伝送用導電体６８を太い径の導電体にしたり、電力伝送用導電体６８の外周を覆う絶縁体６９の肉厚を厚くして、絶縁距離を長くする必要がある。しかし、図２６に示した回路図では、便宜上、これらの違いを考慮していない。   In FIG. 26, the same components as those in the circuit diagram shown in FIG. However, since there is a difference in current and voltage between the input end 63a and the output end 63b of the impedance matching device, the current detector 80 and the voltage detector 90 have structural differences from the viewpoint of withstand current and withstand voltage. is there. However, in FIG. 26, the same symbols are used without considering these differences. For example, normally, the output end 63b has a higher current and voltage than the input end 63a of the impedance matching device. Therefore, when the current detector 80 and the voltage detector 90 are provided at the output end 63b of the impedance matching device, the power transmission conductor 68 is a conductor having a larger diameter than when the current detector 80 and the voltage detector 90 are provided at the input end 63a of the impedance matching device. In addition, it is necessary to increase the insulation distance by increasing the thickness of the insulator 69 covering the outer periphery of the power transmission conductor 68. However, the circuit diagram shown in FIG. 26 does not consider these differences for convenience.

また、図２６のように、インピーダンス整合装置に使用する場合は、インピーダンス整合装置の入力側に、インピーダンス整合させるために必要な電流および電圧の情報を検出するための検出器が別途必要であるが、図示を省略している。   In addition, as shown in FIG. 26, when used in an impedance matching device, a detector for detecting current and voltage information necessary for impedance matching is separately required on the input side of the impedance matching device. The illustration is omitted.

特開２００３−３０２４３１号公報JP 2003-302431 A 特開２００４−８５４４６号公報JP 2004-85446 A

電流検出器８０を構成するカレントトランス部８１が、磁性体コアに配線を巻き付けて作られているため、巻線間隔や巻き付け強さにばらつきが生じ易い。そのために、複数の電流検出器８０を製作した場合に、個々の電流検出器８０の検出値にばらつきが生じ易い。   Since the current transformer 81 that constitutes the current detector 80 is formed by winding a wire around a magnetic core, variations in winding spacing and winding strength are likely to occur. Therefore, when a plurality of current detectors 80 are manufactured, the detection values of the individual current detectors 80 are likely to vary.

また、カレントトランス部８１の出力配線８２，８３の形状もばらつきが生じやすいので、電流の検出値にばらつきが生じる一因となっている。   In addition, since the shapes of the output wirings 82 and 83 of the current transformer 81 are also likely to vary, this is a cause of variation in the detected current value.

また、電圧検出器９０を構成するリング状の導体９１ｂの内径は、電力伝送用導電体６６の外周を覆う絶縁体６９の外径と略同じであり、リング状の導体９１ｂを絶縁体６９に嵌め込むようにして取り付けてられている。すなわち、絶縁体６９によって位置決めされている。しかし、経年変化等で、絶縁体６９の肉厚が薄くなる場合がある。この場合、リング状の導体９１ｂの位置が不安定になるとともに、電力伝送用導電体６６と絶縁体６９との間に隙間ができる。このような状態で、電力伝送用導電体６６に外力が作用すると、電力伝送用導電体６６とリング状の導体９１ｂとの位置関係が変化するために、電圧の検出値が初期時（検出器の調整時）と比べて変化してしまう。しかも、リング状の導体９１ｂの位置が不安定であるので、複数の電圧検出器９０を製作した場合に、個々の電圧検出器９０の検出値にばらつきが生じ易くもなる。   Further, the inner diameter of the ring-shaped conductor 91b constituting the voltage detector 90 is substantially the same as the outer diameter of the insulator 69 covering the outer periphery of the power transmission conductor 66, and the ring-shaped conductor 91b is used as the insulator 69. It is attached to fit. That is, the insulator 69 is positioned. However, the thickness of the insulator 69 may be reduced due to aging or the like. In this case, the position of the ring-shaped conductor 91b becomes unstable, and a gap is formed between the power transmission conductor 66 and the insulator 69. In this state, when an external force is applied to the power transmission conductor 66, the positional relationship between the power transmission conductor 66 and the ring-shaped conductor 91b changes. It will change compared to when adjusting. In addition, since the position of the ring-shaped conductor 91b is unstable, the detection values of the individual voltage detectors 90 tend to vary when a plurality of voltage detectors 90 are manufactured.

さらに、リング状の導体９１ｂに接続された出力配線９２の形状もばらつきが生じやすいので、電圧の検出値にばらつきが生じる一因となっている。   Furthermore, since the shape of the output wiring 92 connected to the ring-shaped conductor 91b is also likely to vary, this is one cause of variation in the detected voltage value.

すなわち、電流検出器８０、電圧検出器９０とも、複数の検出器を製作した場合に、個々の検出器の検出値にばらつきが生じやすい構造になっていた。   That is, both the current detector 80 and the voltage detector 90 have a structure in which the detection values of the individual detectors are likely to vary when a plurality of detectors are manufactured.

また、電流検出器８０を構成するカレントトランス部８１は、コアに配線を巻き付けているため、自己インダクタンスと線間容量による自己共振周波数が存在する。ところが、コアに用いている磁性体の比透磁率が大きいために、自己共振周波数が低くなる。そのために、検出可能な周波数帯域の上限が低くなる。すなわち、検出可能な周波数帯域が制限されてしまうという課題もある。   The current transformer 81 constituting the current detector 80 has a self-resonant frequency due to self-inductance and line-to-line capacitance because a wire is wound around the core. However, since the relative magnetic permeability of the magnetic material used for the core is large, the self-resonance frequency is lowered. For this reason, the upper limit of the detectable frequency band is lowered. That is, there is a problem that a detectable frequency band is limited.

また、インピーダンス整合装置等の製造時に、これらの電流検出器８０、電圧検出器９０を装置内に取り付ける際には、電力伝送用導電体６６等を同時に取り付ける必要がある。しかし、インピーダンス整合装置等の内部は狭いことが多く、他の構成部品との干渉によって、同時に取り付けるのが難しい場合があった。また、メンテナンス時に、電流検出器８０、電圧検出器９０を取り外す際にも、電力伝送用導電体６６等を同時に取り外す必要があるので、取り外しが難しい場合があった。例えば、電流検出器８０、電圧検出器９０が、インピーダンス整合装置の奥の方に位置する場合は、手前にある部品を取り外す必要がある。このときに、従来のような構成であると、取り外す部分の体積が大きくなるので、より多くの部品を取り外す必要が生じ、結果として、多くの作業工数が必要になっていた。   Further, when the current detector 80 and the voltage detector 90 are installed in the apparatus at the time of manufacturing the impedance matching apparatus or the like, it is necessary to attach the power transmission conductor 66 and the like at the same time. However, the inside of the impedance matching device or the like is often narrow, and it may be difficult to attach it simultaneously due to interference with other components. Further, when removing the current detector 80 and the voltage detector 90 during maintenance, it is necessary to remove the power transmission conductor 66 and the like at the same time, so that it may be difficult to remove. For example, when the current detector 80 and the voltage detector 90 are located in the back of the impedance matching device, it is necessary to remove the component at the front. At this time, since the volume of the part to be removed is increased with the conventional configuration, it is necessary to remove more parts, resulting in a large number of work steps.

本発明は、上記事情のもとで考え出されたものであって、複数の検出器を製作した場合でも、個々の検出器の電流の検出値および電圧の検出値のばらつきを低減させることができるカレントトランス部、コンデンサ部を提供する。また、それらを用いた電流・電圧検出器、並びに電流検出器及び電圧検出器を提供する。また、メンテナンス性の向上を図ることを目的としている。   The present invention has been conceived under the above circumstances, and even when a plurality of detectors are manufactured, it is possible to reduce variations in detected values of currents and detected values of voltages of individual detectors. Provide a current transformer and capacitor that can be used. Moreover, the current / voltage detector using them, and a current detector and a voltage detector are provided. Another object is to improve maintainability.

第１の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に流れる交流電流と前記電力伝送用導電体に生じる交流電圧とを検出する電流・電圧検出器において、
基板を貫通する第１貫通穴が設けられ、前記第１貫通穴の周囲にスルーホール及びパターン配線によって形成されたコイル状の第１配線と、前記第１配線の両端部に接続される第２配線とを有し、交流電流が流れると共に交流電圧が生じる電力伝送用導電体が前記第１貫通穴の内側を通るように配置された場合に、電磁誘導によって前記第１配線に流れる電流を前記第２配線から出力する機能を有する電流検出用プリント基板と、
基板を貫通する第２貫通穴が設けられ、前記第２貫通穴の周囲にスルーホール及びパターン配線によって形成された第３配線と、前記第３配線の一部に接続される第４配線とを有し、前記電力伝送用導電体が前記第２貫通穴の内側を通るように配置された場合に、前記第３配線が、前記電力伝送用導電体の内、前記第３配線と対向する箇所と対となるコンデンサの電極として機能し、前記第３配線に生じる電圧を前記第４配線から出力する機能を有する電圧検出用プリント基板と、
前記電流検出用プリント基板及び前記電圧検出用プリント基板を、表側及び裏側にそれぞれ固定できるように構成された筐体本体と、前記電流検出用プリント基板を前記筐体本体の表側に固定した状態で前記筐体本体の表側を覆う第１蓋部と、前記電圧検出用プリント基板を前記筐体本体の裏側に固定した状態で前記筐体本体の裏側を覆う第２蓋部とを有し、前記筐体本体、前記第１蓋部及び前記第２蓋部に、前記電力伝送用導電体を通過させるための第３貫通穴、第４貫通穴及び第５貫通穴がそれぞれ設けられた導電体製の筐体とを備え、
前記筐体本体は前記筐体本体の裏側から見て凹形状に形成された凹部を有し、前記第１蓋部は前記筐体本体の表側に突出した前記凹部との間に隙間を有するように且つ前記電流検出用プリント基板を前記筐体本体の表側に固定した状態で前記筐体本体の表側を覆うものであり、前記第１貫通穴は前記筐体本体の表側に突出した前記凹部を貫通させることができる大きさであり、前記電圧検出用プリント基板は、前記筐体本体の裏側から見た前記凹部の底部に固定できる大きさであって、
前記第１貫通穴に前記凹部を貫通させた状態で前記電流検出用プリント基板を前記筐体本体の表側に固定し、且つ前記電圧検出用プリント基板を前記筐体本体の裏側から見た前記凹部の底部に固定して、前記電力伝送用導電体が前記第１貫通穴〜第５貫通穴の内側を通るように配置された場合に、前記電力伝送用導電体の軸方向に対して、前記電流検出用プリント基板と前記電圧検出用プリント基板とが予め定めた位置関係となり、且つ前記電力伝送用導電体の径方向に対して、前記電流検出用プリント基板が前記電圧検出用プリント基板よりも外側に配置され、且つ前記凹部の一部が前記電流検出用プリント基板と前記電圧検出用プリント基板との間を通過することにより、前記凹部が、前記電力伝送用導電体の径方向に対して前記電力伝送用導電体と前記電流検出用プリント基板との間を遮蔽するとともに、前記第１蓋部と前記凹部との間の隙間が、前記第１配線に作用する磁束を通過させるための開口部として機能する。 The current / voltage detector provided by the first invention is:
In a current / voltage detector for detecting an alternating current flowing in a power transmission conductor used as a transmission path for alternating current power and an alternating voltage generated in the power transmission conductor,
A first through hole penetrating the substrate is provided, a coil-shaped first wiring formed by a through hole and a pattern wiring around the first through hole, and a second connected to both ends of the first wiring. and a wiring, when the power transmission conductor AC voltage is generated with the alternating current flows is disposed so as to pass through the inside of the first through-hole, wherein the current flowing through the first wiring by electromagnetic induction A current detection printed circuit board having a function of outputting from the second wiring ;
A second through hole is provided through the substrate, and a third interconnect said formed by through holes and the pattern wiring around the second through hole, the fourth wiring and connected to a portion of the third wiring And when the power transmission conductor is disposed so as to pass through the inside of the second through hole, the third wiring is located in the power transmission conductor facing the third wiring. A voltage detection printed circuit board that functions as an electrode of a capacitor to be paired with and has a function of outputting a voltage generated in the third wiring from the fourth wiring;
In the state where the current detection printed circuit board and the voltage detection printed circuit board are fixed to the front side and the back side, respectively, and the current detection printed circuit board is fixed to the front side of the housing main body. A first lid that covers the front side of the casing body; and a second lid that covers the back side of the casing body in a state where the printed circuit board for voltage detection is fixed to the back side of the casing body, The conductor body is provided with a third through hole, a fourth through hole, and a fifth through hole for allowing the electric power transmission conductor to pass through the housing body, the first lid portion, and the second lid portion, respectively . With a housing of
The housing body has a recessed portion formed in a concave shape when viewed from the back side of the housing body, and the first lid portion has a gap between the recessed portion protruding to the front side of the housing body. And covering the front side of the casing body with the current detection printed circuit board being fixed to the front side of the casing body, and the first through hole is formed with the concave portion protruding to the front side of the casing body. The voltage detection printed circuit board is a size that can be fixed to the bottom of the recess as viewed from the back side of the housing body,
The current detection printed circuit board is fixed to the front side of the housing body in a state where the recess is penetrated through the first through hole, and the voltage detection printed circuit board is viewed from the back side of the housing body. When the electric power transmission conductor is disposed so as to pass inside the first through hole to the fifth through hole, the axial direction of the electric power transmission conductor is The printed circuit board for current detection and the printed circuit board for voltage detection have a predetermined positional relationship, and the printed circuit board for current detection is more than the printed circuit board for voltage detection with respect to the radial direction of the conductor for power transmission. The concave portion is disposed on the outer side, and a part of the concave portion passes between the current detection printed circuit board and the voltage detection printed circuit board, so that the concave portion corresponds to the radial direction of the power transmission conductor. Power transmission And the gap between the first lid and the recess functions as an opening for allowing the magnetic flux acting on the first wiring to pass therethrough. To do .

第２の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記第１貫通穴〜第５貫通穴が、略同軸上に位置するように構成されている。 The current / voltage detector provided by the second invention is:
The first through fifth through holes are configured to be positioned substantially coaxially.

第３の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記電流検出用プリント基板の第２配線から出力する電流を所定の電圧レベルに変換する第１変換回路と、
前記第１変換回路によって変換した電圧を出力するための第５配線と、
前記電圧検出用プリント基板の第４配線から出力する電圧を所定の電圧レベルに変換する第２変換回路と、
前記第２変換回路によって変換した電圧を出力するための第６配線と、
をさらに備えている。 The current / voltage detector provided by the third invention is:
A first conversion circuit for converting a current output from the second wiring of the current detection printed circuit board into a predetermined voltage level;
A fifth wiring for outputting the voltage converted by the first conversion circuit;
A second conversion circuit for converting a voltage output from the fourth wiring of the voltage detection printed circuit board into a predetermined voltage level;
A sixth wiring for outputting the voltage converted by the second conversion circuit;
Is further provided.

第４の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記筐体が、前記第２配線を外部に出力するための開口部および前記第４配線を外部に出力するための開口部をさらに備えている。
第５の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記筐体が、前記第５配線を外部に出力するための開口部および前記第６配線を外部に出力するための開口部をさらに備えている。 The current / voltage detector provided by the fourth invention is:
The housing further includes an opening for outputting the second wiring to the outside and an opening for outputting the fourth wiring to the outside.
The current / voltage detector provided by the fifth invention is:
The housing further includes an opening for outputting the fifth wiring to the outside and an opening for outputting the sixth wiring to the outside.

第６の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記筐体が、前記電力伝送用導電体と電流検出用プリント基板及び電圧検出用プリント基板との相対位置を略一定にするための固定手段を備えている。 The current / voltage detector provided by the sixth invention is:
The housing includes fixing means for making the relative positions of the power transmission conductor, the current detection printed circuit board, and the voltage detection printed circuit board substantially constant.

第７の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力である。 The current / voltage detector provided by the seventh invention is:
The AC power is AC power having a frequency in a radio frequency band.

第１の発明によれば、プリント基板にコイル状の配線を形成しているので、プリント基板にカレントトランスの機能を持たせることができる。また、基板に設けられた貫通穴の周囲に沿って形成された配線が、コンデンサの電極として機能するために、プリント基板に電圧検出機能を持たすことができる。そのため、電流検出用プリント基板によって電流検出を行い、電圧検出用プリント基板によって電圧検出を行うことができる。   According to the first invention, since the coil-shaped wiring is formed on the printed board, the printed board can have the function of a current transformer. In addition, since the wiring formed along the periphery of the through hole provided in the substrate functions as an electrode of the capacitor, the printed circuit board can have a voltage detection function. Therefore, current detection can be performed using the current detection printed board, and voltage detection can be performed using the voltage detection printed board.

また、第１の発明によれば、スルーホール及びパターン配線によってコイル状の配線を形成するので、従来のように、巻線間隔や巻付け強さのばらつきによって自己共振周波数やカレントトランスの結合度が変化することが殆どない。そのために、複数の電流検出用プリント基板を製作した場合に、個々の電流検出用プリント基板に起因する電流検出値のばらつきを低減させることできる。 In addition, according to the first invention, since the coiled wiring is formed by the through hole and the pattern wiring, the self-resonant frequency and the coupling degree of the current transformer are varied depending on the winding interval and the winding strength variation as in the prior art. Is hardly changed. Therefore, when a plurality of current detection printed circuit boards are manufactured, it is possible to reduce variations in the current detection values caused by the individual current detection printed circuit boards.

また、第１の発明によれば、スルーホール及びパターン配線によって、コンデンサの電極として機能するリング状の配線をプリント基板に形成できるので、複数の電圧検出用プリント基板を製作した場合に、個々の電圧検出用プリント基板に起因する電圧検出値のばらつきを低減させることできる。
また、パターン配線だけではなく、スルーホールを活用したところにこの配線の特徴がある。すなわちパターン配線だけでは、コンデンサの電極として機能させるための厚みをリング状の配線に持たせられない。そのため、スルーホールを用いることによって、リング状の配線の厚みを、厚くすることができる。 Further, according to the first invention, the through-holes and pattern wiring, can be formed a ring-shaped wirings serving as an electrode of the capacitor on a printed circuit board, when fabricating a plurality of voltage detection PCB, the individual It is possible to reduce variations in the voltage detection value caused by the voltage detection printed circuit board.
In addition to the pattern wiring, this wiring is characterized by utilizing a through hole. That is, only the pattern wiring cannot provide the ring-shaped wiring with a thickness for functioning as a capacitor electrode. Therefore, the thickness of the ring-shaped wiring can be increased by using the through hole.

以下、本発明の詳細を図面を参照して説明する。   Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to the drawings.

（１）電流検出用プリント基板：
図１は、本発明に係る電流検出用プリント基板１の一例を示す図である。
図１において、同図（ａ）は、電流検出用プリント基板１の平面図（基板の上から見た図）であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＡ部分）を拡大した概略図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）を側面から見た場合の電流検出用プリント基板１の配線を図示したものである。なお、同図（ｄ）に図示した配線は、説明のために、通常は見えない部分を透過させて図示している。 (1) Current detection printed circuit board:
FIG. 1 is a diagram showing an example of a printed circuit board 1 for current detection according to the present invention.
1A is a plan view of the current detection printed circuit board 1 (viewed from above), and FIG. 1B is a part (a dotted line) of FIG. (C) is an enlarged schematic view, in order to simplify the illustration of FIG. (B), FIG. The wiring of the printed circuit board 1 for current detection when the figure (c) is seen from the side is shown in figure. For the sake of explanation, the wiring shown in FIG. 4D is shown through a portion that is not normally visible.

図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、電流検出用プリント基板１は、基板を貫通する貫通穴１０１が設けられており、その周囲にコイル状に形成された配線１０（以下、コイル状の配線１０という）が設けられている。このコイル状の配線１０は、基板を貫通しながら、基板の表面１２１と裏面１２２とを交互に接続することによって両端部１０ａ，１０ｂを有するコイル状に形成されたものである。この配線の内、基板を貫通する部分は、スルーホール（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｈｏｌｅ）１１によって形成され、基板の表面および裏面の配線は、パターン配線１２，１３によって形成されている。   As shown in FIGS. 1A to 1D, the current detection printed circuit board 1 is provided with a through hole 101 penetrating the board, and a wiring 10 (hereinafter referred to as a coil) formed in a coil shape around the hole 101. (Referred to as a wiring 10). The coil-shaped wiring 10 is formed in a coil shape having both end portions 10a and 10b by alternately connecting the front surface 121 and the back surface 122 of the substrate while penetrating the substrate. A portion of the wiring that penetrates the substrate is formed by a through hole 11, and wiring on the front surface and the back surface of the substrate is formed by pattern wirings 12 and 13.

なお、図１（ｂ）〜（ｃ）において、点線で示した部分は、基板の裏面のパターン配線を示すが、透過したものであるため、点線で示している。また、コイル状の配線１０の両端部１０ａ，１０ｂには、出力配線２１，２２が接続されている。この出力配線が出力端子２３，２４に接続されている。   In FIGS. 1B to 1C, the portion indicated by the dotted line indicates the pattern wiring on the back surface of the substrate, but is indicated by the dotted line because it is transmitted. Further, output wirings 21 and 22 are connected to both end portions 10 a and 10 b of the coil-shaped wiring 10. This output wiring is connected to the output terminals 23 and 24.

また、この例の場合は、両面構造の基板（以下、両面基板という）であるために、１つの絶縁体部１１０の表面層および裏面層にパターン配線が形成されることになる。   In the case of this example, since the substrate has a double-sided structure (hereinafter referred to as a double-sided substrate), pattern wiring is formed on the front surface layer and the back surface layer of one insulator portion 110.

なお、コイル状の配線１０は、本発明のコイル状の第１配線の一例であり、出力配線２１，２２は、本発明の第２配線の一例である。   The coiled wiring 10 is an example of the coiled first wiring of the present invention, and the output wirings 21 and 22 are an example of the second wiring of the present invention.

図２は、交流電流が流れる電力伝送用導電体６６および電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体６９が、電流検出用プリント基板１に設けられた貫通穴１０１の内側を通るように配置された場合を示す図である。なお、図面の簡略化のために、配線の図示は省略している。また、本実施例および以降の実施例では、電流検出用プリント基板、後述する電圧検出用プリント基板等が、インピーダンス整合装置６３の入力端から整合回路６７までの間に設けられた場合を例にして説明をする。   In FIG. 2, the power transmission conductor 66 through which an alternating current flows and the insulator 69 covering the power transmission conductor 66 are arranged so as to pass inside the through hole 101 provided in the current detection printed circuit board 1. It is a figure which shows a case. In addition, illustration of wiring is abbreviate | omitted for simplification of drawing. In this embodiment and the following embodiments, a case where a current detection printed circuit board, a voltage detection printed circuit board described later, and the like are provided between the input terminal of the impedance matching device 63 and the matching circuit 67 is taken as an example. I will explain.

図１に示したような電流検出用プリント基板１にすると、交流電流が流れる電力伝送用導電体６６が、図２に示すように、貫通穴１０１の内側を通るように配置された場合に、電磁誘導によって、コイル状の配線１０に電流が流れる。すなわち、プリント基板にカレントトランス機能を持たすことができる。換言すれば、電流検出用プリント基板１に、カレントトランスを形成することができる。   When the current detection printed circuit board 1 as shown in FIG. 1 is used, when the power transmission conductor 66 through which an alternating current flows is disposed so as to pass through the inside of the through hole 101 as shown in FIG. A current flows through the coiled wiring 10 due to electromagnetic induction. That is, the printed circuit board can have a current transformer function. In other words, a current transformer can be formed on the current detection printed circuit board 1.

したがって、コイル状の配線１０の部分は、図２３に示した回路図のカレントトランス部８１に相当する。   Therefore, the portion of the coiled wiring 10 corresponds to the current transformer portion 81 in the circuit diagram shown in FIG.

このようにすると、コイル状の配線１０の部分が、スルーホール及びパターン配線によって形成されるために、形状や位置のばらつきが殆どない。したがって、巻線間隔や巻き付け強さにばらつきが殆どないので、複数の電流検出用プリント基板１を製作した場合に、個々の電流検出用プリント基板１に起因する電流検出値のばらつきを低減させることできる。   In this case, since the coil-like wiring 10 is formed by through holes and pattern wiring, there is almost no variation in shape and position. Therefore, since there is almost no variation in the winding interval and the winding strength, when a plurality of printed circuit boards for current detection 1 are manufactured, variation in detected current values caused by the individual printed circuit boards for current detection 1 is reduced. it can.

特に、電力伝送用導電体６６を用いて伝送される交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であると、電流検出用プリント基板１における巻線間隔や巻付け強さのばらつきが、電流の検出値に大きく影響を及ぼす。しかし、上述したように、電流検出用プリント基板１を構成することによって、たとえ、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であっても、その影響を最小限に止めることができる。   In particular, when the AC power transmitted using the power transmission conductor 66 is AC power having a frequency in the radio frequency band, variations in winding interval and winding strength in the current detection printed circuit board 1 are: This greatly affects the detected current value. However, as described above, by configuring the current detection printed circuit board 1, even if it is AC power having a frequency in the radio frequency band, the influence can be minimized.

なお、後述するように、図２３に示した電流用変換回路８４に相当する電流用変換回路５１を、図１の電流検出用プリント基板１上に構成してもよい。この場合、図１に示した出力端子２３，２４は不要となって、コイル状の配線１０の出力配線２１，２２が、直接、電流用変換回路５１に接続される。   As will be described later, a current conversion circuit 51 corresponding to the current conversion circuit 84 shown in FIG. 23 may be configured on the current detection printed circuit board 1 of FIG. In this case, the output terminals 23 and 24 shown in FIG. 1 become unnecessary, and the output wirings 21 and 22 of the coiled wiring 10 are directly connected to the current conversion circuit 51.

また、基板の絶縁体部１１０は、例えば、ガラスエポキシで作られる。このような、基板の絶縁体部１１０の比透磁率は、磁性体よりも小さい。そのために、従来のように、コアとして用いる磁性体に配線を巻き付けてカレントトランスを構成するよりも、自己共振周波数が高くすることができる。したがって、検出可能な周波数帯域の上限が従来よりも高くなるという効果もある。   The insulator part 110 of the substrate is made of, for example, glass epoxy. Such a relative permeability of the insulator 110 of the substrate is smaller than that of the magnetic material. For this reason, the self-resonance frequency can be increased as compared with the conventional configuration in which a current transformer is formed by winding a wire around a magnetic material used as a core. Therefore, there is an effect that the upper limit of the detectable frequency band becomes higher than that of the conventional case.

図３は、本発明に係る電流検出用プリント基板１の他の一例を示す図である。
図３において、同図（ａ）は、電流検出用プリント基板１の平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＢ部分）を拡大した概略図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）を側面から見た場合の電流検出用プリント基板１の配線を図示したものであり、同図（ｅ）は、電流検出用プリント基板１の配線を、出力配線２１等の部分を中心に、側面から図示したものである。なお、図３に図示した配線は、説明のために、通常は見えない部分を透過させて図示している。また、便宜上、電流検出用プリント基板１、スルーホール１１、パターン配線１２，１３等は、図１と同符号を用いている。 FIG. 3 is a view showing another example of the printed circuit board 1 for current detection according to the present invention.
3A is a plan view of the printed circuit board 1 for current detection, and FIG. 3B is an enlarged schematic view of a part (B portion surrounded by a dotted line) of FIG. (C) is a diagram developed in a straight line in order to simplify the illustration of FIG. (B). FIG. (D) is a side view of FIG. (C). FIG. 4E shows the wiring of the current detection printed circuit board 1 from the side with the output wiring 21 and the like as the center. It is. Note that the wiring shown in FIG. 3 is shown through a portion that is not normally visible for the sake of explanation. For the sake of convenience, the same reference numerals as those in FIG. 1 are used for the current detection printed circuit board 1, the through holes 11, the pattern wirings 12 and 13, and the like.

図３に示す電流検出用プリント基板１は、基本的には、図１に示した電流検出用プリント基板１と同様であるが、基板が多層構造になっていて、コイル状の配線１０が内部の層間に形成されている。   The current detection printed circuit board 1 shown in FIG. 3 is basically the same as the current detection printed circuit board 1 shown in FIG. 1 except that the circuit board has a multilayer structure and the coil-shaped wiring 10 is inside. It is formed between the layers.

なお、本明細書では、多層構造の基板（以下、多層基板という）を構成する絶縁体部を、図面の上部から見て順に、第１絶縁体部、第２絶縁体部、第３絶縁体部、・・・という具合に呼ぶ。また、基板の各絶縁体部の間に形成される導体層を、図面の上部から見て順に、第１導体層、第２導体層、第３導体層、・・・という具合に呼ぶ。また、基板の表面に形成される導体層を表面層、基板の裏面に形成される導体層を裏面層と呼ぶ。   Note that in this specification, an insulator portion constituting a multilayer structure substrate (hereinafter referred to as a multilayer substrate) is shown in order from the top of the drawing in the order of a first insulator portion, a second insulator portion, and a third insulator. Part, ... and so on. In addition, the conductor layers formed between the insulator portions of the substrate are called the first conductor layer, the second conductor layer, the third conductor layer,... In order from the top of the drawing. A conductor layer formed on the surface of the substrate is referred to as a surface layer, and a conductor layer formed on the back surface of the substrate is referred to as a back layer.

なお、両面基板も表面層および裏面層の２つの層があるので、多層基板と言えるが、絶縁体部が１つしかないので、基板の各絶縁体部の間に形成される導体層がない形態である。   Since the double-sided board has two layers, a front surface layer and a back surface layer, it can be said to be a multilayer board. However, since there is only one insulator portion, there is no conductor layer formed between each insulator portion of the substrate. It is a form.

図３の例では、基板の絶縁体部が、第１絶縁体部１１１、第２絶縁体部１１２、および第３絶縁体部１１３の３つの絶縁体部で構成されているために、第１絶縁体部１１１と第２絶縁体部１１２との間に第１導体層１３１が形成され、第２絶縁体部１１２と第３絶縁体部１１３との間に第２導体層１３２が形成されている。また、基板の表面１２１（第１絶縁体部の上の面）には表面層が形成可能である。また、基板の裏面１２２（第３絶縁体部の下の面）には裏面層が形成可能であるが、図３の例では、基板の裏面層を設けていない。   In the example of FIG. 3, since the insulator part of the substrate is composed of three insulator parts of the first insulator part 111, the second insulator part 112, and the third insulator part 113, A first conductor layer 131 is formed between the insulator part 111 and the second insulator part 112, and a second conductor layer 132 is formed between the second insulator part 112 and the third insulator part 113. Yes. A surface layer can be formed on the surface 121 of the substrate (the surface above the first insulator portion). In addition, although a back surface layer can be formed on the back surface 122 (the surface below the third insulator portion) of the substrate, the back surface layer of the substrate is not provided in the example of FIG.

そのために、図３の場合、コイル状の配線１０は、第１導体層１３１と第２導体層１３２との層間に形成されていることになる。したがって、コイル状の配線１０が、基板の外側からは見ることができない構造にすることもできる。また、このような場合も、コイル状の配線１０の部分は、図２３に示した回路図のカレントトランス部８１に相当する。   Therefore, in the case of FIG. 3, the coiled wiring 10 is formed between the first conductor layer 131 and the second conductor layer 132. Therefore, the coil-like wiring 10 can be structured so that it cannot be seen from the outside of the substrate. Also in such a case, the coiled wiring 10 corresponds to the current transformer 81 in the circuit diagram shown in FIG.

また、図３（ｅ）に示すように、コイル状の配線１０の出力配線２１は、第１導体層１３１に形成されたコイル状の配線１０の一端１０ａに接続されたパターン配線２１ａと、スルーホール２１ｂと、基板の表面に形成されたパターン配線２１ｃによって形成されて、出力端子２３に接続される。コイル状の配線１０の出力配線２２については、同様であるために説明を省略する。   Further, as shown in FIG. 3E, the output wiring 21 of the coiled wiring 10 includes a pattern wiring 21a connected to one end 10a of the coiled wiring 10 formed in the first conductor layer 131, and a through wiring. The hole 21b and the pattern wiring 21c formed on the surface of the substrate are formed and connected to the output terminal 23. Since the output wiring 22 of the coiled wiring 10 is the same, the description thereof is omitted.

なお、後述するように、図２３に示した電流用変換回路８４に相当する電流用変換回路５１を、図３の電流検出用プリント基板１上に構成してもよい。この場合、図３に示した出力端子２３，２４は不要となって、コイル状の配線１０の出力配線２１，２２が、直接、電流用変換回路５１に接続される。   As will be described later, a current conversion circuit 51 corresponding to the current conversion circuit 84 shown in FIG. 23 may be configured on the current detection printed circuit board 1 of FIG. In this case, the output terminals 23 and 24 shown in FIG. 3 become unnecessary, and the output wirings 21 and 22 of the coiled wiring 10 are directly connected to the current conversion circuit 51.

図４は、コイル状の配線１０の他の例を示す図である。例えば、図４（ａ）に示すように、コイル状の配線１０が、基板の表面層と第２導体層１３２との層間に形成されていてもよい。なお、図４（ａ）の場合は、基板の裏面１２２に裏面層が設けられていないため、コイル状の配線１０が、基板の最上層である表面層と最下層である第２導体層１３２とを交互に接続することによって形成されていることになる。
また、図４（ｂ）に示すように、コイル状の配線１０が、基板の最上層である表面層と最下層である裏面層との層間に形成されていてもよい。なお、図４（ｂ）の場合は、図１と同様に、コイル状の配線１０が、基板の表面層と裏面層とを交互に接続することによって形成されていることになる。 FIG. 4 is a diagram illustrating another example of the coiled wiring 10. For example, as shown in FIG. 4A, the coil-shaped wiring 10 may be formed between the surface layer of the substrate and the second conductor layer 132. In the case of FIG. 4A, since the back surface layer is not provided on the back surface 122 of the substrate, the coil-shaped wiring 10 has the surface layer which is the uppermost layer of the substrate and the second conductor layer 132 which is the lowermost layer. Are alternately connected to each other.
Moreover, as shown in FIG.4 (b), the coil-shaped wiring 10 may be formed between the surface layers which are the uppermost layers of a board | substrate, and the back surface layer which is the lowest layers. In the case of FIG. 4B, similarly to FIG. 1, the coil-shaped wiring 10 is formed by alternately connecting the front surface layer and the back surface layer of the substrate.

また、一般的に、スルーホールとは、基板の層間に貫通穴を開け、その内側に導体層（例えば銅）を設けることによって、基板の層間の導通をさせるものである。なお、基板の層間とは、基板の表裏間にある全ての層間の場合もあるし、一部分の層間の場合もある。   In general, a through hole is a hole formed between layers of a substrate by forming a through hole between layers of the substrate and providing a conductor layer (for example, copper) on the inside thereof. The substrate layers may be all the layers between the front and back of the substrate, or may be a part of the layers.

このようなスルーホールは、リード線を挿入するタイプのものもあるが、層間の導通のみを目的としたスルーホールは、特にバイアホール（Ｖｉａ Ｈｏｌｅ）と呼ばれる。そして、バイアホールには、基板の表面から裏面に亘って貫通穴を開ける貫通型のバイアホール（Ｖｉａ Ｈｏｌｅ）と、特定の層間だけで貫通穴を開けるインターステシャルバイアホール（Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ Ｖｉａ Ｈｏｌｅ）とがある。また、インターステシャルバイアホールには、図４（ａ）のように、基板の片面から穴が見えるブラインドバイア（Ｂｌｉｎｄ Ｖｉａ）と、図３のように、基板の両面から穴が見えないベリードバイア（Ｂｕｒｉｅｄ Ｖｉａ）とがある。   Such a through hole is of a type in which a lead wire is inserted, but a through hole intended only for conduction between layers is particularly referred to as a via hole. The via hole includes a through-type via hole (via hole) that opens a through hole from the front surface to the back surface of the substrate, and an interstitial via hole (interstitial via hole) that opens a through hole only in a specific layer. There is. In addition, the interstitial via hole includes a blind via that allows a hole to be seen from one side of the substrate as shown in FIG. 4A and a belly via that does not show a hole from both sides of the substrate as shown in FIG. Burried Via).

また、図３、図４に示した例は、所謂、４層基板（表面層と裏面層の層を含めて導体層が４つ形成可能）であるが、これに限定されることはなく、例えば、３層基板、６層基板、８層基板等の多層基板であってもよい。   In addition, the example shown in FIGS. 3 and 4 is a so-called four-layer substrate (four conductor layers including a front layer and a back layer can be formed), but is not limited thereto. For example, a multilayer substrate such as a three-layer substrate, a six-layer substrate, or an eight-layer substrate may be used.

図５は、本発明に係る電流検出用プリント基板１の他の一例を示す図である。この図５に示す電流検出用プリント基板１は、図１と異なり、２つのコイル状の配線１０が、１つの電流検出用プリント基板１に備わっているところに特徴がある。具体的には、電流検出用プリント基板１の外側付近にある第１のコイル状の配線１０−１と、第１のコイル状の配線１０−１よりも貫通穴１０１に近い位置にある第２のコイル状の配線１０−２とが、電流検出用プリント基板１に備わっている。また、これらの第１のコイル状の配線１０−１および第２のコイル状の配線１０−２は、図１（ｂ）〜（ｃ）で示したものと同様に、スルーホール（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｈｏｌｅ）およびパターン配線によって形成されている。そのために、ここでは、その説明を省略する。また、もちろん、図３に示したような多層基板に適用することもできるが、ここでは、説明を省略する。   FIG. 5 is a view showing another example of the printed circuit board 1 for current detection according to the present invention. The current detection printed board 1 shown in FIG. 5 is different from FIG. 1 in that two coil-shaped wirings 10 are provided on one current detection printed board 1. Specifically, the first coil-shaped wiring 10-1 near the outside of the current detection printed circuit board 1 and the second coil positioned closer to the through hole 101 than the first coil-shaped wiring 10-1. The coil-shaped wiring 10-2 is provided on the printed circuit board 1 for current detection. In addition, the first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2 are similar to those shown in FIGS. 1B to 1C. And formed by pattern wiring. Therefore, the description is omitted here. Of course, the present invention can be applied to a multilayer substrate as shown in FIG. 3, but the description thereof is omitted here.

上述したように、図５に示した電流検出用プリント基板１では、２つのコイル状の配線１０が備わっているので、１つの電流検出用プリント基板１に、複数種類のカレントトランスを形成することが可能となる。この様子を図６を参照して説明する。   As described above, since the current detection printed circuit board 1 shown in FIG. 5 includes the two coil-shaped wirings 10, a plurality of types of current transformers are formed on one current detection printed circuit board 1. Is possible. This will be described with reference to FIG.

図６は、図５に示した電流検出用プリント基板１の結線図である。
図５に図示したように、第１のコイル状の配線１０−１の両端部１０−１ａ，１０−１ｂには、出力配線２１−１，２２−１を介して、出力端子２３−１，２４−１が接続されている。また、第２のコイル状の配線１０−２の両端部１０−２ａ，１０−２ｂには、出力配線２１−２，２２−２を介して、出力端子２３−２，２４−２が接続されている。この場合、図６に示すように結線することによって、１つの電流検出用プリント基板１に、複数種類のカレントトランスを形成することが可能となる。なお、図６において、「×」は、他と接続しないという意味である。 FIG. 6 is a connection diagram of the current detection printed circuit board 1 shown in FIG.
As illustrated in FIG. 5, the output terminals 23-1 and 22-1 are connected to both ends 10-1 a and 10-1 b of the first coil-shaped wiring 10-1 via output wirings 21-1 and 22-1. 24-1 is connected. Further, output terminals 23-2 and 24-2 are connected to both end portions 10-2a and 10-2b of the second coil-shaped wiring 10-2 via output wirings 21-2 and 22-2. ing. In this case, by connecting as shown in FIG. 6, it is possible to form a plurality of types of current transformers on one current detection printed circuit board 1. In FIG. 6, “x” means that no connection is made with others.

具体的には、図６（ａ）に示すように結線した場合、電流検出用プリント基板１には、第１のコイル状の配線１０−１を用いたカレントトランスが形成される。
また、図６（ｂ）に示すように結線した場合、電流検出用プリント基板１には、第２のコイル状の配線１０−２を用いたカレントトランスが形成される。
また、図６（ｃ）に示すように、出力端子２３−２と出力端子２４−１とを接続すると、第１のコイル状の配線１０−１と第２のコイル状の配線１０−２とが直列接続した場合のカレントトランスが形成される。したがって、この場合は、図６（ａ）、図６（ｂ）に示した場合よりもインダクタンスの大きいカレントトランスを形成することができる。
また、図６（ｄ）に示すように、出力端子２３−１と出力端子２３−２とを接続し、出力端子２４−１と出力端子２４−２とを接続すると、第１のコイル状の配線１０−１と第２のコイル状の配線１０−２とを並列接続した場合のカレントトランスを形成することができる。 Specifically, when wiring is performed as shown in FIG. 6A, a current transformer using the first coil-shaped wiring 10-1 is formed on the current detection printed circuit board 1.
6B, a current transformer using the second coil-shaped wiring 10-2 is formed on the current detection printed circuit board 1. As shown in FIG.
Further, as shown in FIG. 6C, when the output terminal 23-2 and the output terminal 24-1 are connected, the first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2 are connected to each other. A current transformer is formed when are connected in series. Therefore, in this case, a current transformer having a larger inductance than that shown in FIGS. 6A and 6B can be formed.
Further, as shown in FIG. 6D, when the output terminal 23-1 and the output terminal 23-2 are connected and the output terminal 24-1 and the output terminal 24-2 are connected, the first coil-shaped A current transformer can be formed when the wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2 are connected in parallel.

なお、図６（ａ）に示すように結線する場合は、出力配線２１−２，２２−２が不要である。また、図６（ｂ）に示すように結線する場合は、出力配線２１−１，２２−１が不要である。そのために、不要な出力配線および出力端子は、設けないようにしてもよい。   In addition, when connecting as shown to Fig.6 (a), output wiring 21-2, 22-2 is unnecessary. Moreover, when connecting as shown in FIG.6 (b), the output wiring 21-1 and 22-1 are unnecessary. Therefore, unnecessary output wiring and output terminals may not be provided.

図７は、本発明に係る電流検出用プリント基板１の他の一例を示す図である。この図７に示す電流検出用プリント基板１は、図５と同様に、第１のコイル状の配線１０−１と第２のコイル状の配線１０−２とが、１つの電流検出用プリント基板１に備わっているが、図５と異なり、第１のコイル状の配線１０−１と第２のコイル状の配線１０−２とが、あたかも２重螺旋構造のように配置されているところに特徴がある。また、この図７の場合でも、図５と同様に、１つの電流検出用プリント基板１に、複数種類のカレントトランスを形成することが可能となる。なお、図５及び図７では、配線の区別をし易くするために、出力端子の位置をずらして図示しているが、これに限定されるものではなく、他の位置関係にしてもよい。   FIG. 7 is a view showing another example of the current detection printed circuit board 1 according to the present invention. The current detection printed circuit board 1 shown in FIG. 7 has a first coil-shaped wiring 10-1 and a second coil-shaped wiring 10-2 as one current detection printed circuit board, as in FIG. 1, but unlike FIG. 5, the first coiled wiring 10-1 and the second coiled wiring 10-2 are arranged as if in a double spiral structure. There are features. In the case of FIG. 7 as well, a plurality of types of current transformers can be formed on one current detection printed circuit board 1 as in FIG. In FIGS. 5 and 7, the positions of the output terminals are shifted in order to facilitate the distinction of the wirings, but the present invention is not limited to this, and other positional relationships may be used.

また、図７に示すように、２重螺旋構造のように第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２を配置することができるが、この図７に示す例以外にも、多くの配置例が考えられる。   Further, as shown in FIG. 7, the first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2 can be arranged like a double spiral structure. In addition to the examples, many arrangement examples are conceivable.

図８は、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２の配置例を示す図である。この図８は、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２の断面を概略的に示すものであって、様々な配置例があることを示している。なお、第１のコイル状の配線１０−１と第２のコイル状の配線１０−２とは、紙面で見て奥行き方向に対してずれているが、説明の都合上、通常は見えない部分を透過させて図示しているので、重なっているように見えている。   FIG. 8 is a diagram illustrating an arrangement example of the first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2. FIG. 8 schematically shows cross sections of the first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2, and shows that there are various arrangement examples. The first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2 are deviated with respect to the depth direction when viewed on the paper, but for the convenience of explanation, portions that are not normally visible. Since they are shown in a transparent manner, they appear to overlap.

例えば、図８（ａ）は、同一の導体層に第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２を形成しているが、第１のコイル状の配線１０−１の方が第２のコイル状の配線１０−２よりも、パターン配線が長い例である。もちろん、第１のコイル状の配線１０−１の方よりも第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線を長くしてもよい。
図８（ｂ）は、図８（ａ）と同様であるが、第１のコイル状の配線１０−１と第２のコイル状の配線１０−２とのパターン配線が同一長となっている例である。
図８（ｃ）は、第１のコイル状の配線１０−１よりも内側に第２のコイル状の配線１０−２のスルーホールを形成し、且つ、第１のコイル状の配線１０−１よりも内側の導体層に、第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線を形成した例である。
図８（ｄ）は、第１のコイル状の配線１０−１よりも内側に第２のコイル状の配線１０−２のスルーホールを形成しているが、第１のコイル状の配線１０−１よりも外側の導体層に、第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線を形成した例である。
図８（ｅ）は、第１のコイル状の配線１０−１よりも外側に第２のコイル状の配線１０−２のスルーホールを形成しているが、第１のコイル状の配線１０−１よりも内の導体層に、第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線を形成した例である。 For example, in FIG. 8A, the first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2 are formed in the same conductor layer, but the first coil-shaped wiring 10-2 is formed. -1 is an example in which the pattern wiring is longer than the second coil-shaped wiring 10-2. Of course, the pattern wiring of the second coil-shaped wiring 10-2 may be made longer than that of the first coil-shaped wiring 10-1.
FIG. 8B is the same as FIG. 8A, but the pattern wirings of the first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2 have the same length. It is an example.
In FIG. 8C, a through-hole of the second coil-shaped wiring 10-2 is formed inside the first coil-shaped wiring 10-1, and the first coil-shaped wiring 10-1 is formed. In this example, the pattern wiring of the second coil-shaped wiring 10-2 is formed on the inner conductor layer.
In FIG. 8D, the through hole of the second coil-shaped wiring 10-2 is formed inside the first coil-shaped wiring 10-1, but the first coil-shaped wiring 10- is formed. This is an example in which the pattern wiring of the second coil-shaped wiring 10-2 is formed on the conductor layer outside of 1.
In FIG. 8E, the through hole of the second coil-shaped wiring 10-2 is formed outside the first coil-shaped wiring 10-1, but the first coil-shaped wiring 10- is formed. In this example, the pattern wiring of the second coil-shaped wiring 10-2 is formed in the conductor layer within 1.

その他にも、様々な変形例が考えられるが、上記の例から容易に考えられるので、説明を省略する。なお、図８（ａ）及び（ｂ）のように、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線を同一の導体層に形成する場合は、両面基板を用いることができる。   In addition, various modified examples are conceivable. However, since they can be easily considered from the above example, the description thereof is omitted. As shown in FIGS. 8A and 8B, when the pattern wiring of the first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2 is formed on the same conductor layer, A double-sided substrate can be used.

また、図８では、電流検出用プリント基板１の平面図で見たときに、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２のスルーホール及びパターン配線がずれている例を示した。このようにすると、様々な配置例が可能となるが、図８（ｃ）のように、第１のコイル状の配線１０−１のスルーホールよりも内側に、第２のコイル状の配線１０−２のスルーホールを形成し、且つ、第１のコイル状の配線１０−１のパターン配線よりも内側に、第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線を形成すれば、平面図で見たときに、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線が部分的に重なってもよい。もちろん、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２の関係を逆にすることも可能である。   Further, in FIG. 8, when viewed from the plan view of the current detection printed circuit board 1, the through holes and the pattern wirings of the first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2 are shifted. An example is shown. In this way, various arrangement examples are possible. As shown in FIG. 8C, the second coil-shaped wiring 10 is located inside the through hole of the first coil-shaped wiring 10-1. -2 through-holes and the pattern wiring of the second coil-shaped wiring 10-2 is formed on the inner side of the pattern wiring of the first coil-shaped wiring 10-1 in a plan view. When viewed, the pattern wirings of the first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2 may partially overlap. Of course, the relationship between the first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2 can be reversed.

なお、図５、図７では、２つのコイル状の配線１０が、１つの電流検出用プリント基板１に備わっている例を示したが、この数に限定されるものではなく、３つ以上のコイル状の配線１０を、１つの電流検出用プリント基板１に備えるようにしてもよい。もちろん、そうなると、１つの電流検出用プリント基板１に形成されるコイル状の配線１０の組み合わせも増やすことができる。また、後述するように、電流検出用プリント基板１上に電流用変換回路５１を備える場合でも、同じ考え方を適用できる。この場合は、上記と同様に、コイル状の配線１０の両端部付近で、配線の結線をしてもよいし、電流用変換回路５１の内部で結線するようにしてもよい。すなわち、各配線の両端部または電気的に同一箇所において、他の配線の両端部または電気的に同一箇所と、電気的に接続可能である。   5 and 7 show an example in which two coil-shaped wirings 10 are provided on one current detection printed circuit board 1. However, the number is not limited to this, and three or more The coil-shaped wiring 10 may be provided on one current detection printed circuit board 1. Of course, the number of combinations of the coil-shaped wirings 10 formed on one current detection printed circuit board 1 can be increased. Further, as will be described later, the same concept can be applied even when the current conversion circuit 51 is provided on the current detection printed circuit board 1. In this case, similarly to the above, wiring may be connected in the vicinity of both ends of the coiled wiring 10 or may be connected inside the current conversion circuit 51. That is, at both ends of each wiring or electrically the same location, it can be electrically connected to both ends of other wiring or electrically the same location.

次に、図５、図７に示したような、電流検出用プリント基板１に複数のコイル状の配線１０が設けられている場合の効果を説明する。   Next, an effect when a plurality of coiled wirings 10 are provided on the current detection printed circuit board 1 as shown in FIGS. 5 and 7 will be described.

一般にコイル（インダクタともいう）には、周波数特性があり、使用する周波数によって特性が変化する。具体的には、周波数の低い領域では、電流の検出レベルが低い。そのために、周波数の高い領域で使用することになるが、周波数が高くなりすぎても共振してしまう。共振するときの周波数を共振周波数と言うが、共振周波数付近では、電流の検出レベルの変化が大きすぎて、電流の検出には不向きである。そのために、概略的には、検出可能な周波数帯域が限定される。すなわち、使用できる周波数には、下限と上限とが生じる。   Generally, a coil (also referred to as an inductor) has a frequency characteristic, and the characteristic changes depending on the frequency used. Specifically, the current detection level is low in the low frequency region. For this reason, it is used in a high frequency region, but it will resonate even if the frequency becomes too high. The frequency at which resonance occurs is referred to as the resonance frequency. However, in the vicinity of the resonance frequency, the change in the current detection level is too large and is not suitable for current detection. Therefore, generally, the detectable frequency band is limited. That is, there are a lower limit and an upper limit on the frequencies that can be used.

また、検出可能な周波数帯域は、コイルのインダクタンスが大きくなると、周波数が低くなる方に移行し、コイルのインダクタンスが小さくなると、周波数が高くなる方に移行する傾向がある。そのために、電力伝送用導電体６６に流れる交流電流の周波数によって、コイル状の配線１０のインダクタンスを適切な値に選定する必要がある。   Further, the detectable frequency band tends to shift toward a lower frequency when the inductance of the coil increases, and shift toward a higher frequency when the inductance of the coil decreases. Therefore, it is necessary to select an appropriate value for the inductance of the coiled wiring 10 according to the frequency of the alternating current flowing through the power transmission conductor 66.

さて、前述した高周波電源装置６１は、用途に応じて出力する高周波電力の周波数が異なる。例えば、用途に応じて、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ等の周波数が用いられる。そのために、これらの周波数に応じて、コイル状の配線１０のインダクタンスを選定する必要が生じるので、１つの電流検出用プリント基板１に、複数種類のカレントトランスを形成できるようにしておくと、利便性が高まる。例えば、２ＭＨｚ用のカレントトランスと１３．５６ＭＨｚ用のカレントトランスの両方を形成できるようにしておくと、それぞれの周波数に応じた電流検出用プリント基板１を用意する必要がないので、製品の種類を削減することができる。   The high frequency power supply device 61 described above differs in the frequency of the high frequency power output depending on the application. For example, a frequency such as 2 MHz or 13.56 MHz is used depending on the application. Therefore, it is necessary to select the inductance of the coiled wiring 10 according to these frequencies. Therefore, it is convenient to form a plurality of types of current transformers on one current detection printed circuit board 1. Increases nature. For example, if it is possible to form both a current transformer for 2 MHz and a current transformer for 13.56 MHz, it is not necessary to prepare a printed circuit board 1 for current detection corresponding to each frequency, so the type of product is Can be reduced.

また、図１、図３に示した例のように、コイル状の配線１０が、１重巻きの配線であると、巻数を多くするにも限度があるので、インダクタンスを大きくするにも限度がある。そこで、図６（ｃ）のような直列接続にすれば、コイル状の配線１０のインダクタンスを大きくできるので、検出可能な周波数帯域をより低くすることができる。   Also, as in the example shown in FIGS. 1 and 3, if the coiled wiring 10 is a single-winding wiring, there is a limit to increasing the number of turns, so there is a limit to increasing the inductance. is there. Therefore, if the series connection as shown in FIG. 6C is used, the inductance of the coiled wiring 10 can be increased, so that the detectable frequency band can be further reduced.

（２）電圧検出用プリント基板：
図９は、本発明に係る電圧検出用プリント基板２の一例を示す図である。
図９において、同図（ａ）は、電圧検出用プリント基板２の平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＣ部分）を拡大した概略図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）を側面から見た場合の電流検出用プリント基板１の配線を図示したものである。なお、同図（ｄ）に図示した配線は、説明のために、通常は見えない部分を透過させて図示している。 (2) Voltage detection printed circuit board:
FIG. 9 is a diagram showing an example of the voltage detection printed circuit board 2 according to the present invention.
9A is a plan view of the voltage detection printed circuit board 2, and FIG. 9B is an enlarged schematic view of a part (C portion surrounded by a dotted line) of FIG. 9A. (C) is a diagram developed in a straight line in order to simplify the illustration of FIG. (B). FIG. (D) is a side view of FIG. (C). The wiring of the current detection printed circuit board 1 is shown in the figure. For the sake of explanation, the wiring shown in FIG. 4D is shown through a portion that is not normally visible.

図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、電圧検出用プリント基板２は、基板を貫通する貫通穴２０１が設けられており、その周囲にリング状の配線３０が設けられている。このリング状の配線３０は、貫通穴２０１の周囲に沿って、基板を貫通するスルーホール３１を複数設け、かつ基板の表面２２１および裏面２２２にスルーホール部を繋げるようにパターン配線３２，３３を設けることによって形成されたものである。そのために、基板の表面および裏面にあるパターン配線３２，３３の間にスルーホールが設けられているので、基板の厚みと略同じ厚みを有するように形成されて、あたかも、リング状の配線３０となる。   As shown in FIGS. 9A to 9D, the voltage detection printed circuit board 2 is provided with a through hole 201 penetrating the board, and a ring-shaped wiring 30 is provided around the through hole 201. The ring-shaped wiring 30 is provided with a plurality of through-holes 31 penetrating the substrate along the periphery of the through-hole 201 and pattern wirings 32 and 33 are connected to the front surface 221 and the back surface 222 of the substrate. It is formed by providing. For this purpose, a through hole is provided between the pattern wirings 32 and 33 on the front surface and the back surface of the substrate. Therefore, the through hole is formed so as to have substantially the same thickness as that of the substrate. Become.

なお、図９（ｂ）〜（ｃ）では、基板の表面および裏面にあるパターン配線３２、３３が重なっている。また、リング状の配線３０には、出力配線４０が接続されている。   9B to 9C, the pattern wirings 32 and 33 on the front surface and the back surface of the substrate overlap each other. Further, the output wiring 40 is connected to the ring-shaped wiring 30.

図９に示したような電圧検出用プリント基板２にすると、交流電圧が生じている電力伝送用導電体６６が、貫通穴２０１の内側を通るように配置された場合に、リング状の配線３０が、前記電力伝送用導電体６６の内、リング状の配線３０と対向する箇所と対となるコンデンサの電極として機能する。すなわち、プリント基板にコンデンサの電極としての機能を持たすことができる。したがって、リング状の配線３０の部分は、図２３に示した回路図のコンデンサ部の電極９１ｂに相当する。   When the voltage detection printed circuit board 2 as shown in FIG. 9 is used, when the power transmission conductor 66 in which an AC voltage is generated is disposed so as to pass inside the through hole 201, the ring-shaped wiring 30. However, the power transmission conductor 66 functions as a capacitor electrode paired with a portion facing the ring-shaped wiring 30. That is, the printed circuit board can have a function as an electrode of a capacitor. Therefore, the portion of the ring-shaped wiring 30 corresponds to the electrode 91b of the capacitor portion in the circuit diagram shown in FIG.

このようにすると、リング状の配線３０の部分が、スルーホール３１およびパターン配線３２，３３によって形成されるために、形状や位置のばらつきが殆どないので、複数の電圧検出用プリント基板２を製作した場合に、個々の電圧検出用プリント基板２に起因する電圧検出値のばらつきを低減させることできる。   In this case, since the ring-shaped wiring 30 is formed by the through-hole 31 and the pattern wirings 32 and 33, there is almost no variation in shape and position, so that a plurality of voltage detection printed circuit boards 2 are manufactured. In this case, it is possible to reduce variations in voltage detection values caused by individual voltage detection printed circuit boards 2.

特に、電力伝送用導電体６６を用いて伝送される交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であると、電圧検出用プリント基板２における構造上のばらつきが、電圧の検出値に大きく影響を及ぼす。しかし、上述したように、電圧検出用プリント基板２を構成することによって、たとえ、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であっても、その影響を最小限に止めることができる。   In particular, when the AC power transmitted using the power transmission conductor 66 is AC power having a frequency in the radio frequency band, the structural variation in the voltage detection printed circuit board 2 greatly increases the detected voltage value. affect. However, as described above, by configuring the voltage detection printed circuit board 2, even if it is AC power having a frequency in the radio frequency band, the influence can be minimized.

なお、後述するように、図２３に示した電圧用変換回路９３に相当する電圧用変換回路５３を、図９の電圧検出用プリント基板２上に構成してもよい。この場合、図９に示した出力端子４１は不要となって、リング状の配線３０の出力配線４０が、直接、電圧用変換回路５３に接続される。   As will be described later, a voltage conversion circuit 53 corresponding to the voltage conversion circuit 93 shown in FIG. 23 may be configured on the voltage detection printed board 2 of FIG. In this case, the output terminal 41 shown in FIG. 9 becomes unnecessary, and the output wiring 40 of the ring-shaped wiring 30 is directly connected to the voltage conversion circuit 53.

なお、リング状の配線３０は、本発明の第３配線の一例であり、出力配線４０は、本発明の第４配線の一例である。   The ring-shaped wiring 30 is an example of the third wiring of the present invention, and the output wiring 40 is an example of the fourth wiring of the present invention.

図１０は、本発明に係る電圧検出用プリント基板２の他の一例を示す図である。
図１０において、同図（ａ）は、電圧検出用プリント基板２の平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＤ部分）を拡大した概略図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）を側面から見た場合の電圧検出用プリント基板２の配線を図示したものであり、同図（ｅ）は、電圧検出用プリント基板２の配線を、出力配線４０等の部分を中心に、側面から図示したものである。なお、図１０に図示した配線は、説明のために、通常は見えない部分を透過させて図示している。また、便宜上、電圧検出用プリント基板２、スルーホール３１、パターン配線３２，３３等は、図９と同符号を用いている。 FIG. 10 is a diagram showing another example of the voltage detection printed circuit board 2 according to the present invention.
10A is a plan view of the voltage detection printed circuit board 2, and FIG. 10B is an enlarged schematic view of a part of FIG. 10A (part D surrounded by a dotted line). (C) is a diagram developed in a straight line in order to simplify the illustration of FIG. (B). FIG. (D) is a side view of FIG. (C). FIG. 4E shows the wiring of the voltage detection printed circuit board 2 from the side, centering on the output wiring 40 and the like. It is. Note that the wiring illustrated in FIG. 10 is illustrated through a portion that is not normally visible for the sake of explanation. For convenience, the voltage detection printed circuit board 2, the through holes 31, the pattern wirings 32, 33, and the like have the same reference numerals as those in FIG.

図１０に示す電圧検出用プリント基板２は、基本的には、図９に示した電圧検出用プリント基板２と同様であるが、基板が多層構造になっていて、リング状の配線３０が内部の層間に形成されている。これについては、図３と同様であるので、説明は省略する。   The voltage detection printed circuit board 2 shown in FIG. 10 is basically the same as the voltage detection printed circuit board 2 shown in FIG. 9 except that the circuit board has a multilayer structure and the ring-shaped wiring 30 is provided inside. It is formed between the layers. Since this is the same as in FIG. 3, a description thereof will be omitted.

そのために、図１０の場合、リング状の配線３０は、第１導体層２３１と第２導体層２３２との層間に形成されていることになる。したがって、リング状の配線３０が、基板の外側からは見ることができない構造にすることもできる。また、このような場合も、リング状の配線３０の部分は、図２３に示した回路図のコンデンサ部の電極９１ｂに相当する。   Therefore, in the case of FIG. 10, the ring-shaped wiring 30 is formed between the first conductor layer 231 and the second conductor layer 232. Therefore, the ring-shaped wiring 30 can be structured so that it cannot be seen from the outside of the substrate. Also in such a case, the ring-shaped wiring 30 corresponds to the electrode 91b of the capacitor portion of the circuit diagram shown in FIG.

また、リング状の配線３０の出力配線４０は、例えば、図１０（ｅ）に示すように、第１導体層２３１に形成されたコイル状の配線１０の一端１０ａに接続されたパターン配線４０ａと、スルーホール４０ｂと、基板の表面に形成されたパターン配線４０ｃとによって形成されて、出力端子４１に接続される。   The output wiring 40 of the ring-shaped wiring 30 includes, for example, a pattern wiring 40a connected to one end 10a of the coil-shaped wiring 10 formed in the first conductor layer 231 as shown in FIG. The through hole 40 b and the pattern wiring 40 c formed on the surface of the substrate are connected to the output terminal 41.

なお、これまで説明した例とは異なり、図１１のようにリング状の配線３０を形成してもよい。   Unlike the example described so far, a ring-shaped wiring 30 may be formed as shown in FIG.

図１１は、リング状の配線３０の他の一例である。
図１１（ａ）は、スルーホール３１が貫通した部分の最上層から最下層の間に、スルーホール部を繋げるようための別のパターン配線を設けた例である。この例では、基板の上から順に、パターン配線３４、パターン配線３５、パターン配線３６、およびパターン配線３７の４つのパターン配線が設けられている。このように、３つ以上のパターン配線を設けてもよい。
また、図１１（ｂ）は、スルーホール３１が貫通した部分の最上層から最下層の間の１層のみに、パターン配線３８を設けた例である。このように、１つのパターン配線だけを設けてもよい。
したがって、スルーホールが貫通した部分の最上層から最下層の内の少なくとも１つの層に前記スルーホール部を繋げるようにパターン配線を設ければよい。また、この図１１のような場合も、リング状の配線３０の部分は、図２３に示した回路図のコンデンサ部の電極９１ｂに相当する。 FIG. 11 shows another example of the ring-shaped wiring 30.
FIG. 11A shows an example in which another pattern wiring for connecting the through-hole portion is provided between the uppermost layer and the lowermost layer of the portion through which the through-hole 31 penetrates. In this example, four pattern wirings of a pattern wiring 34, a pattern wiring 35, a pattern wiring 36, and a pattern wiring 37 are provided in order from the top of the substrate. Thus, three or more pattern wirings may be provided.
FIG. 11B shows an example in which the pattern wiring 38 is provided only in one layer between the uppermost layer and the lowermost layer of the portion through which the through hole 31 penetrates. Thus, only one pattern wiring may be provided.
Therefore, a pattern wiring may be provided so as to connect the through-hole portion from the uppermost layer through the through-hole to at least one of the lowermost layers. Also in the case as shown in FIG. 11, the ring-shaped wiring 30 corresponds to the electrode 91b of the capacitor portion of the circuit diagram shown in FIG.

（３）電流・電圧検出器：
図１２は、本発明に係る電流・電圧検出器３を立体的に示した概略の外観図である。 (3) Current / voltage detector:
FIG. 12 is a schematic external view showing the current / voltage detector 3 according to the present invention three-dimensionally.

この図１２に示すように、電流・電圧検出器３は、従来と同様に、電力伝送用導電体６６が筐体を貫通できる構造となっている。なお、電力伝送用導電体６６およびその周囲にある絶縁体６９は、電流・電圧検出器３の構成には含まれないが、説明に必要であるので、図示している。また、絶縁体６９は、電力伝送用導電体６６と電流・電圧検出器３との絶縁を行うためのものである。そのために、絶縁体６９の長さは、図示したよりも短くてよいが、図面の簡略化のために図１２（ａ）のようにしている。これに関しては、他の図面も同様である（例えば図１７）。なお、筐体は、アルミニウム等の導電体で作られている。   As shown in FIG. 12, the current / voltage detector 3 has a structure in which the power transmission conductor 66 can penetrate the casing, as in the conventional case. The power transmission conductor 66 and the insulator 69 therearound are not included in the configuration of the current / voltage detector 3, but are shown in the figure because they are necessary for explanation. The insulator 69 is used to insulate the power transmission conductor 66 from the current / voltage detector 3. Therefore, the length of the insulator 69 may be shorter than that shown in the figure, but is shown in FIG. In this regard, the other drawings are the same (for example, FIG. 17). The housing is made of a conductor such as aluminum.

図１３は、図１２に示した電流・電圧検出器３の概略構成図である。なお、この図１３では、各構成要素の形状は概略を示すのみである。例えば、筐体や基板には、電力伝送用導電体６６を貫通させるための貫通穴や磁束を通過させるための開口部が設けられているが、これらは図示していない。   FIG. 13 is a schematic configuration diagram of the current / voltage detector 3 shown in FIG. In FIG. 13, the shape of each component is only an outline. For example, the housing and the substrate are provided with a through hole for allowing the electric power transmission conductor 66 to pass therethrough and an opening for allowing the magnetic flux to pass therethrough, but these are not shown.

図１３に示すように、電流・電圧検出器３は、筐体本体３００と、筐体本体３００に固定される電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２、電流検出部用蓋３０１、および電圧検出部用蓋３０２によって構成されている。もちろん、それらを固定するための螺子やビス等の部品も含まれるが、これらの部品は構成要素の一部と見なすとともに、説明の簡略化のために図示を省略する。また、図１３に示した矢印で図示したように各構成部品を筐体本体３００に固定すると、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２がそれぞれ筐体本体３００の内部に固定されるとともに、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２をそれぞれ覆うように蓋がされる。   As shown in FIG. 13, the current / voltage detector 3 includes a housing body 300, a current detection printed circuit board 1 fixed to the housing body 300, a voltage detection printed circuit board 2, a current detection unit lid 301, And a voltage detection unit lid 302. Of course, parts such as screws and screws for fixing them are also included, but these parts are regarded as a part of the constituent elements and are not shown for the sake of simplicity. Further, as shown by the arrows shown in FIG. 13, when each component is fixed to the housing body 300, the current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2 are fixed inside the housing body 300. At the same time, the current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2 are covered.

なお、電流検出部用蓋３０１は、本発明の第１蓋部の一例であり、電圧検出部用蓋３０２は、本発明の第２蓋部の一例である。

 Contact name current detecting section lid 301 is an example of the first cover of the present invention, the voltage detecting unit for lid 302 is an example of a second cover of the present invention.

すなわち、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２が筐体内に配置される点は従来と同様である。しかし、筐体本体３００は、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２とで共通であるが、電流検出用プリント基板１が固定される側を表面とすると、電圧検出用プリント基板２が裏面に固定されるようになっているので、概略的には、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２とがそれぞれ独立した空間内に収容されることになる。したがって、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２との間での相互干渉がほとんどなく、検出精度が高まるという効果がある。ただし、後述するように、電流検出用プリント基板１が、電力伝送用導電体６６の軸方向に対して、電圧検出用プリント基板２と略同じ位置または予め定めた距離だけずらした位置で、かつ、電力伝送用導電体の径方向に対して、電圧検出用プリント基板２の外側に配置されているので、必ずしも、電流検出用プリント基板１と電圧検出用プリント基板２とは、電力伝送用導電体の軸方向に対して、ずれているとは限らない。   That is, the point that the printed circuit board 1 for current detection and the printed circuit board 2 for voltage detection are arranged in the housing is the same as the conventional one. However, the casing body 300 is common to the current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2, but when the current detection printed circuit board 1 is fixed to the surface, the voltage detection printed circuit board 2 Is fixed to the back surface, generally, the current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2 are accommodated in independent spaces. Therefore, there is almost no mutual interference between the current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2, and there is an effect that the detection accuracy is improved. However, as will be described later, the current detection printed circuit board 1 is substantially the same position as the voltage detection printed circuit board 2 or a position shifted by a predetermined distance with respect to the axial direction of the power transmission conductor 66, and The current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2 are not necessarily connected to the power transmission conductive circuit 2 because they are arranged outside the voltage detection printed circuit board 2 with respect to the radial direction of the power transmission conductive material. It does not necessarily deviate from the axial direction of the body.

次に、電流検出部用蓋３０１および電圧検出部用蓋３０２を除いた部分について、具体的に説明する。
図１４は、筐体本体３００の図である。図１４において、同図（ａ）は、電流検出用プリント基板１が固定される側から見た図であり、同図（ｂ）は、筐体本体３００の側面の断面図であり、同図（ｃ）は、電圧検出用プリント基板２が固定される側から見た図である。 Next, the part excluding the current detection unit lid 301 and the voltage detection unit lid 302 will be specifically described.
FIG. 14 is a diagram of the housing body 300. 14A is a view as seen from the side on which the current detection printed circuit board 1 is fixed, and FIG. 14B is a cross-sectional view of the side surface of the housing body 300. (C) is the figure seen from the side to which the printed circuit board 2 for voltage detection is fixed.

図１５は、筐体本体３００を立体的に図示した図であり、同図（ａ）は、電流検出用プリント基板１が固定される側から見た図であり、同図（ｂ）は、電圧検出用プリント基板２が固定される側から見た図である。   FIG. 15 is a diagram illustrating the housing body 300 in three dimensions. FIG. 15A is a diagram viewed from the side on which the current detection printed circuit board 1 is fixed, and FIG. It is the figure seen from the side to which the printed circuit board 2 for voltage detection is fixed.

図１６は、電流検出部用蓋３０１および電圧検出部用蓋３０２を取り付けない状態で、電流検出用プリント基板１および電圧検出用プリント基板２を筐体本体３００に取り付けたときの図である。また、図１６において、同図（ａ）は、電流検出用プリント基板１側の図であり、同図（ｂ）は、電圧検出用プリント基板２側の図である。   FIG. 16 is a diagram when the current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2 are attached to the housing main body 300 without attaching the current detection part cover 301 and the voltage detection part cover 302. In FIG. 16, (a) is a diagram on the current detection printed circuit board 1 side, and (b) is a diagram on the voltage detection printed circuit board 2 side.

図１４〜図１６に示したように、筐体本体３００には、貫通穴３０３および凹部３１１、３１２、３２１、３２２が設けられているので、電力伝送用導電体６６および電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体６９を貫通させるとともに、電流検出用プリント基板１と電圧検出用プリント基板２とを筐体内部に収容できるようになっている。なお、電流検出用プリント基板１は、凹部３１１、３１２が設けられている方に収容され、電圧検出用プリント基板２は、凹部３２１、３２２が設けられている方に収容される。   As shown in FIGS. 14 to 16, since the through hole 303 and the recesses 311, 312, 321, and 322 are provided in the housing body 300, the power transmission conductor 66 and the power transmission conductor 66 are provided. The current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2 can be accommodated in the housing. The current detection printed circuit board 1 is accommodated in the direction where the recesses 311 and 312 are provided, and the voltage detection print circuit board 2 is accommodated in the direction where the recesses 321 and 322 are provided.

また、筐体本体３００の電流検出用プリント基板１側には、貫通穴の周囲に磁束を遮蔽する第１遮蔽部３１３が設けられている。この筐体の一部である第１遮蔽部３１３は、電圧検出用プリント基板２側から見て凹形状になっているとともに、凹形状の底部に電力伝送用導電体６６およびその周囲にある絶縁体６９を貫通させるための貫通穴３０３を有し、かつ、電圧検出用プリント基板が、凹形状の底部に固定されるようになっている。また、第１遮蔽部３１３が、前記電流検出用プリント基板と前記電圧検出用プリント基板との間を通過するように形成されている。   In addition, a first shielding part 313 that shields magnetic flux around the through hole is provided on the current detection printed circuit board 1 side of the housing body 300. The first shielding part 313 which is a part of the casing has a concave shape when viewed from the voltage detection printed circuit board 2 side, and the power transmission conductor 66 and the insulation around the power transmission conductor 66 on the bottom of the concave shape. A through hole 303 for allowing the body 69 to pass therethrough is provided, and the voltage detection printed circuit board is fixed to the bottom of the concave shape. The first shielding part 313 is formed so as to pass between the current detection printed circuit board and the voltage detection printed circuit board.

そのため、電流検出用プリント基板１が、電力伝送用導電体６６の軸方向に対して、電圧検出用プリント基板２と略同じ位置または予め定めた距離だけずらした位置で、かつ、電力伝送用導電体６６の径方向に対して、電圧検出用プリント基板２の外側に配置することができる。電力伝送用導電体６６の軸方向に対する、電流検出用プリント基板１と電圧検出用プリント基板２との位置関係は、第１遮蔽部３１３の形状によって、調整することができる。すなわち、第１遮蔽部３１３は、電圧検出用プリント基板２側から見て凹形状になっているが、その深さを変更することによって、電流検出用プリント基板１と電圧検出用プリント基板２との位置関係を調整することができる。これにより、電流検出点と電圧検出点との位置関係を調整することができる。   Therefore, the current detection printed circuit board 1 is located at substantially the same position as the voltage detection printed circuit board 2 or a position shifted by a predetermined distance with respect to the axial direction of the power transmission conductor 66 and the power transmission conductive material. It can be arranged outside the voltage detection printed circuit board 2 with respect to the radial direction of the body 66. The positional relationship between the current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2 with respect to the axial direction of the power transmission conductor 66 can be adjusted by the shape of the first shielding part 313. That is, the first shielding part 313 has a concave shape when viewed from the voltage detection printed circuit board 2 side, but by changing the depth, the current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2 Can be adjusted. Thereby, the positional relationship between the current detection point and the voltage detection point can be adjusted.

また、凹部３１１の四隅に４つの基板固定部３１５を設けて、この部分に電流検出用プリント基板１を固定するようになっている。これは、電流検出用プリント基板１に設けるコイル状の配線が筐体に接触しないようにするために、凹部３１１の底面に対して、電流検出用プリント基板１を浮かせるためである。   Further, four substrate fixing portions 315 are provided at the four corners of the recess 311, and the current detection printed circuit board 1 is fixed to these portions. This is because the current detection printed board 1 is floated with respect to the bottom surface of the recess 311 so that the coil-shaped wiring provided on the current detection print board 1 does not contact the casing.

同様に、第１遮蔽部３１３の底部に対して、電圧検出用プリント基板２を浮かせるために、凹部３２１の四隅に４つの基板固定部３２４を設けている。   Similarly, four substrate fixing portions 324 are provided at the four corners of the recess 321 to float the voltage detection printed circuit board 2 with respect to the bottom of the first shielding portion 313.

なお、例えば、図３のように電流検出用プリント基板１のコイル状の配線１０が、基板の裏面層に形成されない場合は、凹部３１１の四隅に設けた基板固定部３１５を不要にでき、凹部３１１と凹部３１２との底面の高さを同一とすることができる。そのために、筐体本体３００の構造を簡略化することが可能である。同様に、例えば、図１０のように電圧検出用プリント基板２のリング状の配線３０が、基板の裏面層に形成されない場合は、第１遮蔽部３１３に設けた基板固定部３２４を不要にできる。そのために、筐体本体３００の構造を簡略化することが可能である。   For example, when the coil-like wiring 10 of the current detection printed circuit board 1 is not formed on the back surface layer of the substrate as shown in FIG. 3, the substrate fixing portions 315 provided at the four corners of the recess 311 can be eliminated, and the recess The heights of the bottom surfaces of 311 and the recess 312 can be made the same. Therefore, the structure of the housing body 300 can be simplified. Similarly, for example, when the ring-shaped wiring 30 of the voltage detection printed board 2 is not formed on the back layer of the board as shown in FIG. 10, the board fixing part 324 provided in the first shielding part 313 can be omitted. . Therefore, the structure of the housing body 300 can be simplified.

また、通常は、円筒形（断面が円形）の電力伝送用導電体６６が用いられるので、それに合わせて、第１遮蔽部３１３に設けられた貫通穴３０３も円形になっている。また、電流検出用プリント基板１の貫通穴１０１が円形であり、コイル状の配線１０が貫通穴１０１の周囲に沿って円形に形成されているとともに、電圧検出用プリント基板２の貫通穴２０１が円形であり、リング状の配線３０が貫通穴２０１の周囲に沿って円形に形成されている。   In addition, since the power transmission conductor 66 having a cylindrical shape (circular in cross section) is usually used, the through hole 303 provided in the first shielding portion 313 is also circular in accordance with it. The through hole 101 of the current detection printed circuit board 1 is circular, the coiled wiring 10 is formed in a circle along the periphery of the through hole 101, and the through hole 201 of the voltage detection printed circuit board 2 is formed. The ring-shaped wiring 30 is circular and is formed in a circle along the periphery of the through hole 201.

次に、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２について、それぞれ説明する。   Next, the current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2 will be described.

（電流検出用プリント基板１の説明）
電流検出用プリント基板１のコイル状の配線１０は、図１で説明した電流検出用プリント基板１と同様であるが、出力配線２１，２２がパターン配線のまま、電流用変換回路５１に接続されている。この電流用変換回路５１は、図２３に示した電流用変換回路８４に相当するものである。 (Description of current detection printed circuit board 1)
The coil-like wiring 10 of the current detection printed circuit board 1 is the same as the current detection printed circuit board 1 described with reference to FIG. 1, but is connected to the current conversion circuit 51 while the output wirings 21 and 22 remain as pattern wirings. ing. The current conversion circuit 51 corresponds to the current conversion circuit 84 shown in FIG.

したがって、図１で説明した電流検出用プリント基板１と異なり、同一基板上にコイル状の配線１０と電流用変換回路５１とが備わっている。また、この電流用変換回路５１に接続された出力配線５２が、配線用の開口部３１６を通って筐体の外部に伸びている。なお、電流用変換回路５１には、出力配線５２を接続するための出力端子が備わっているものとする。また、出力配線５２は、途中までをパターン配線としてもよいし、全てをパターン配線以外の配線にしてもよい。   Therefore, unlike the current detection printed circuit board 1 described with reference to FIG. 1, the coil-shaped wiring 10 and the current conversion circuit 51 are provided on the same circuit board. The output wiring 52 connected to the current conversion circuit 51 extends outside the housing through the wiring opening 316. It is assumed that the current conversion circuit 51 has an output terminal for connecting the output wiring 52. Further, the output wiring 52 may be a part of the pattern wiring or may be a wiring other than the pattern wiring.

また、筐体本体には、電流検出用プリント基板１のコイル状の配線１０と電流用変換回路５１との間に相当する位置に第２遮蔽部３１４が設けられている。そのため、電流検出用プリント基板１は、この第２遮蔽部３１４に応じて、基板の途中で基板幅が狭くなった形状をしている。   The casing body is provided with a second shielding part 314 at a position corresponding to the space between the coil-like wiring 10 of the current detection printed circuit board 1 and the current conversion circuit 51. Therefore, the printed circuit board 1 for current detection has a shape in which the substrate width is narrowed in the middle of the substrate in accordance with the second shielding portion 314.

なお、電流用変換回路５１は、本発明の第１変換回路の一例であり、出力配線５２は、本発明の第５配線の一例である。   The current conversion circuit 51 is an example of the first conversion circuit of the present invention, and the output wiring 52 is an example of the fifth wiring of the present invention.

（電圧検出用プリント基板２の説明）
電圧検出用プリント基板２のリング状の配線３０は、図１で説明した電圧検出用プリント基板２と同様であるが、出力配線４０が電圧用変換回路５３に接続されている。電圧用変換回路５３は、電圧検出用プリント基板２とは別の基板上に備わっている。この電圧用変換回路５３は、図２３に示した電圧用変換回路９３に相当するものである。なお、電圧検出用プリント基板２は、凹形状の第１遮蔽部３１３の底部に固定されているため、出力配線４０は、パターン配線ではなく、パターン配線以外の配線になる。しかし、出力配線４０を、途中からパターン配線として、電圧用変換回路５３に接続してもよい。また、プリント基板の形状を平面とするのではなく、立体的に形成すれば、出力配線４０をパターン配線とすることも可能である。 (Description of voltage detection printed circuit board 2)
The ring-shaped wiring 30 of the voltage detection printed circuit board 2 is the same as the voltage detection printed circuit board 2 described in FIG. 1, but the output wiring 40 is connected to the voltage conversion circuit 53. The voltage conversion circuit 53 is provided on a substrate different from the voltage detection printed circuit board 2. The voltage conversion circuit 53 corresponds to the voltage conversion circuit 93 shown in FIG. Since the voltage detection printed circuit board 2 is fixed to the bottom of the concave first shielding part 313, the output wiring 40 is not a pattern wiring but a wiring other than the pattern wiring. However, the output wiring 40 may be connected to the voltage conversion circuit 53 as a pattern wiring from the middle. Further, if the shape of the printed board is not flat but formed three-dimensionally, the output wiring 40 can be a pattern wiring.

もちろん、出力配線４０をパターン配線以外の配線にするよりも、パターン配線にする方が、構造上のばらつきが少ないので好ましい。しかし、たとえ出力配線４０をパターン配線以外の配線にしたとしても、上述したように、電圧検出用プリント基板２のリング状の配線３０の部分が、スルーホール３１及びパターン配線３２，３３によって形成されるために、形状や位置のばらつきが殆どない。そのため、複数の電流・電圧検出器３を製作した場合に、個々の電圧検出用プリント基板２に起因する電圧検出値のばらつきを低減させることできる。   Of course, it is preferable that the output wiring 40 be a pattern wiring rather than a wiring other than the pattern wiring because there is less structural variation. However, even if the output wiring 40 is a wiring other than the pattern wiring, as described above, the ring-shaped wiring 30 portion of the voltage detection printed circuit board 2 is formed by the through holes 31 and the pattern wirings 32 and 33. Therefore, there is almost no variation in shape and position. Therefore, when a plurality of current / voltage detectors 3 are manufactured, it is possible to reduce variations in voltage detection values caused by individual voltage detection printed circuit boards 2.

また、電力伝送用導電体６６を用いて伝送される交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であると、電圧検出用プリント基板２における構造上のばらつきが、電圧の検出値に大きく影響を及ぼす。しかし、上述したように、電圧検出用プリント基板２を構成することによって、たとえ、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であっても、その影響を最小限に止めることができる。   Further, when the AC power transmitted using the power transmission conductor 66 is AC power having a frequency in the radio frequency band, the structural variation in the voltage detection printed circuit board 2 greatly increases the detected voltage value. affect. However, as described above, by configuring the voltage detection printed circuit board 2, even if it is AC power having a frequency in the radio frequency band, the influence can be minimized.

また、この電圧用変換回路５３に接続された出力配線５４が、配線用の開口部３２５を通って筐体の外部に伸びている。なお、電圧用変換回路５３には、出力配線５４を接続するための出力端子が備わっているものとする。また、出力配線５４は、途中までをパターン配線としてもよいし、全てをパターン配線以外の配線にしてもよい。   The output wiring 54 connected to the voltage conversion circuit 53 extends outside the housing through the wiring opening 325. It is assumed that the voltage conversion circuit 53 has an output terminal for connecting the output wiring 54. Further, the output wiring 54 may be a part of the pattern wiring or may be a wiring other than the pattern wiring.

また、筐体本体には、電圧検出用プリント基板２のリング状の配線３０と電圧用変換回路５３との間に相当する位置に第３遮蔽部３２３が設けられている。   The casing body is provided with a third shielding portion 323 at a position corresponding to the space between the ring-shaped wiring 30 of the voltage detection printed board 2 and the voltage conversion circuit 53.

なお、電圧用変換回路５３は、本発明の第２変換回路の一例であり、出力配線５４は、本発明の第６配線の一例である。   The voltage conversion circuit 53 is an example of the second conversion circuit of the present invention, and the output wiring 54 is an example of the sixth wiring of the present invention.

（筐体の効果）
次に筐体の効果について説明する。
（ｉ）電流検出用の開口部３１７の効果：
図１７は、電流・電圧検出器３に電力伝送用導電体６６および電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体６９を貫通させた場合の断面図である。この図１７では、電流検出部用蓋３０１および電圧検出部用蓋３０２を取り付けた状態を示している。なお、図１４等で示した基板固定部３１５，３２４の図示は省略している。また、電流検出用プリント基板１および電圧検出用プリント基板２の一部の図示を省略している。また、この図１７に示すように、電流検出部用蓋３０１および電圧検出部用蓋３０２にも、電力伝送用導電体６６および電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体６９を貫通させるための貫通穴が設けられている。 (Effect of housing)
Next, the effect of the housing will be described.
(I) Effect of opening 317 for current detection:
FIG. 17 is a cross-sectional view of the current / voltage detector 3 when the power transmission conductor 66 and the insulator 69 covering the power transmission conductor 66 are penetrated. FIG. 17 shows a state where the current detection unit lid 301 and the voltage detection unit lid 302 are attached. In addition, illustration of the board | substrate fixing | fixed part 315,324 shown in FIG. 14 etc. is abbreviate | omitted. Further, illustration of part of the printed circuit board 1 for current detection and the printed circuit board 2 for voltage detection is omitted. In addition, as shown in FIG. 17, the current detection unit lid 301 and the voltage detection unit lid 302 also penetrate through the power transmission conductor 66 and the insulator 69 covering the power transmission conductor 66. A hole is provided.

電力伝送用導電体６６に電流が流れると、導体の周りには磁束が発生する。この磁束が電流検出用プリント基板１に設けたコイル状の配線１０に作用することによって、コイル状の配線１０に電流が流れる。そして、このコイル状の配線１０に流れる電流を検出することによって、電力伝送用導電体６６に流れる電流が分かる仕組みとなっている。そのために、電力伝送用導電体６６と電流検出用プリント基板１との間を導電体製の筐体によって遮蔽してしまうと、磁束が電流検出用プリント基板１に作用しないために、電流を検出できなくなる。したがって、筐体には、導体の周りに生じる磁束を筐体内に取り入れるための開口部３１７が設けられている。この開口部３１７は、第１遮蔽部３１３と電流検出部用蓋３０１との間の隙間によって形成される。   When a current flows through the power transmission conductor 66, a magnetic flux is generated around the conductor. When the magnetic flux acts on the coil-shaped wiring 10 provided on the current detection printed circuit board 1, a current flows through the coil-shaped wiring 10. Then, by detecting the current flowing through the coiled wiring 10, the current flowing through the power transmission conductor 66 is known. For this reason, if the gap between the power transmission conductor 66 and the current detection printed circuit board 1 is shielded by a conductive housing, the magnetic flux does not act on the current detection printed circuit board 1, so that the current is detected. become unable. Therefore, the housing is provided with an opening 317 for taking magnetic flux generated around the conductor into the housing. The opening 317 is formed by a gap between the first shielding part 313 and the current detection part lid 301.

（ｉｉ）第２遮蔽部３１４の効果：
電力伝送用導電体６６に流れる交流電流によって電磁波が生じる。この電磁波は、回路特性に影響を与えるために、可能な限り、電流用変換回路５１への電磁波の浸入を防止する必要がある。そのために、筐体に第２遮蔽部３１４を設けて、電磁遮蔽効果を持たせて、電流用変換回路５１の回路特性を良好に保っている。 (Ii) Effects of the second shielding part 314:
Electromagnetic waves are generated by the alternating current flowing through the power transmission conductor 66. Since this electromagnetic wave affects the circuit characteristics, it is necessary to prevent the electromagnetic wave from entering the current conversion circuit 51 as much as possible. Therefore, the second shielding portion 314 is provided in the casing to give an electromagnetic shielding effect, and the circuit characteristics of the current conversion circuit 51 are kept good.

なお、基板幅を狭めて第２遮蔽部３１４を設けているのは、基板の内部を通過する電磁波を遮蔽するためである。すなわち、基板幅を狭めずに、基板の上部を覆うように第２遮蔽部３１４を設けているだけでは、基板の部分を電磁波が通り抜けてしまい遮蔽効果が弱くなってしまうからである。   The reason why the second shielding portion 314 is provided with a narrow substrate width is to shield electromagnetic waves passing through the inside of the substrate. That is, simply providing the second shielding part 314 so as to cover the upper part of the substrate without reducing the width of the substrate causes the electromagnetic wave to pass through the portion of the substrate and weakens the shielding effect.

図１８は、第２遮蔽部３１４の応用例の一例である。
図１４〜図１６に示すように、筐体本体３００の第２遮蔽部３１４だけではコイル状の配線１０の出力配線２１，２２の部分に隙間が生じるため、電磁遮蔽が十分できない場合がある。その場合は、この図１８（ａ）に示すように、電流検出部用蓋３０１に隙間を埋めるような遮蔽部３１７を設けてもよい。このようにすることによって、出力配線２１，２２の部分の隙間が殆ど無くなるので、電磁遮蔽効果が高まる。 FIG. 18 is an example of an application example of the second shielding part 314.
As shown in FIGS. 14 to 16, only the second shielding part 314 of the housing body 300 has a gap in the portions of the output wirings 21 and 22 of the coiled wiring 10, so that electromagnetic shielding may not be sufficient. In this case, as shown in FIG. 18A, a shielding portion 317 that fills the gap in the current detection portion lid 301 may be provided. By doing so, the gap between the portions of the output wirings 21 and 22 is almost eliminated, so that the electromagnetic shielding effect is enhanced.

また、図１８（ｂ）に示すように、第２遮蔽部３１４の代わりに、電流検出部用蓋３０１に遮蔽部３１８を設けてもよい。   Further, as shown in FIG. 18B, a shield 318 may be provided on the current detector lid 301 instead of the second shield 314.

なお、電圧検出用プリント基板２側の第３遮蔽部３２３に関しても、電流検出部用蓋３０１に設けた遮蔽部３１７又は遮蔽部３１８と同様のものを電圧検出部用蓋３０２に設けることによって、電磁遮蔽効果を高めることができる。したがって、電圧用変換回路５３の回路特性を良好に保つことができる。これについては、図１８と同様なので、説明を省略する。   In addition, regarding the third shielding part 323 on the voltage detection printed circuit board 2 side, the same thing as the shielding part 317 or the shielding part 318 provided in the current detection part cover 301 is provided in the voltage detection part cover 302. The electromagnetic shielding effect can be enhanced. Therefore, the circuit characteristics of the voltage conversion circuit 53 can be kept good. Since this is the same as in FIG. 18, a description thereof will be omitted.

これまで説明したように、筐体本体３００は電流検出側と電圧検出側とが一体形成されている。そのために、上述したように、それぞれが独立した空間内で電流検出および電圧検出を行え、その出力をそれぞれの変換回路で電圧レベル変換できるので、お互いの相互干渉が殆どなく、検出精度を向上させることができる。   As described so far, the casing main body 300 is integrally formed on the current detection side and the voltage detection side. Therefore, as described above, current detection and voltage detection can be performed in independent spaces, and the output level can be converted by each conversion circuit, so that there is almost no mutual interference and detection accuracy is improved. be able to.

（電流・電圧検出器３の変形例）
図１９は、電流・電圧検出器３の変形例である電流・電圧検出器３ａを示すものである。ただし、電流検出部用蓋３０１ａおよび電圧検出部用蓋３０２ａは図示を省略している。この図１９では、電流検出用プリント基板１が、図１で示したものであり、電圧検出用プリント基板２が、図９で示したものである場合を図示している。すなわち、電流検出用プリント基板１用の電流用変換回路５１および電圧検出用プリント基板２用の電圧用変換回路５３が、電流・電圧検出器３ａの外部に設けられる場合を示している。そして、電流検出用プリント基板１および電圧検出用プリント基板２に合わせた形状の筐体本体３００ａを用いている。そのために、電流検出用プリント基板１の出力は、パターン配線ではない出力配線２５，２６によって筐体外部に出力される。また、電圧検出用プリント基板２の出力は、パターン配線ではない出力配線４２によって筐体外部に出力される。なお、出力配線２５，２６は、別途設けられた電流用変換回路５１に接続され、出力配線４２は、別途設けられた電圧用変換回路５３に接続される。 (Modification of current / voltage detector 3)
FIG. 19 shows a current / voltage detector 3 a which is a modification of the current / voltage detector 3. However, the current detector lid 301a and the voltage detector lid 302a are not shown. FIG. 19 shows a case where the current detection printed circuit board 1 is as shown in FIG. 1, and the voltage detection printed circuit board 2 is as shown in FIG. That is, the current conversion circuit 51 for the current detection printed circuit board 1 and the voltage conversion circuit 53 for the voltage detection printed circuit board 2 are provided outside the current / voltage detector 3a. A casing body 300a having a shape matched to the current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2 is used. Therefore, the output of the current detection printed circuit board 1 is output to the outside of the housing by the output wirings 25 and 26 that are not pattern wirings. The output of the voltage detection printed circuit board 2 is output to the outside of the housing by the output wiring 42 that is not a pattern wiring. The output wirings 25 and 26 are connected to a current conversion circuit 51 provided separately, and the output wiring 42 is connected to a voltage conversion circuit 53 provided separately.

なお、これまでの説明では、電流・電圧検出器３を、インピーダンス整合装置の入力端６３ａに設ける例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、高周波電源装置６１の出力端に用いても良いし、インピーダンス整合装置の出力端６３ｂに設けても良い。なお、上述したように、インピーダンス整合装置の入力端６３ａと出力端６３ｂ（負荷６５の入力端も同様）とでは、電流、電圧に違いがある。そのために、インピーダンス整合装置の出力端６３ｂや負荷６５の入力端に設ける場合、その違いを考慮して、電力伝送用導電体６８を太い径の導電体にしたり、電力伝送用導電体６８の外周を覆う絶縁体６９の肉厚を厚くして、絶縁距離を長くすればよい。また、高周波電力供給システム以外の用途で使用してもよい。   In the description so far, the example in which the current / voltage detector 3 is provided at the input terminal 63a of the impedance matching device has been described, but the present invention is not limited to this. For example, you may use for the output terminal of the high frequency power supply device 61, and you may provide in the output terminal 63b of an impedance matching apparatus. As described above, there is a difference in current and voltage between the input end 63a and the output end 63b (the same applies to the input end of the load 65) of the impedance matching device. Therefore, when the impedance matching device is provided at the output end 63b of the impedance matching device or the input end of the load 65, the power transmission conductor 68 is made thicker or the outer periphery of the power transmission conductor 68 in consideration of the difference. It is only necessary to increase the insulation distance by increasing the thickness of the insulator 69 covering the substrate. Moreover, you may use for uses other than a high frequency electric power supply system.

また、これまでの説明では、入力側に近い方に電流検出用プリント基板１を配置し、その後段に電圧検出用プリント基板２を配置するような構成で説明をしたが、逆の配置にしてもよい。   In the above description, the current detection printed circuit board 1 is disposed closer to the input side, and the voltage detection printed circuit board 2 is disposed in the subsequent stage. However, the arrangement is reversed. Also good.

（４）固定方法
絶縁体６９の外径を筐体本体３００に設けられた貫通穴３０３の内径と略同じにすることによって、実質上、絶縁体６９と電流・電圧検出器３とを固定状態にすることができる。しかし、実際には、絶縁体６９の外径を貫通穴の内径よりも小さくして用いることもある。この場合、絶縁体６９と筐体本体３０５との間には、隙間が生じることになる。このように、隙間があると、電力伝送用導電体６６等と電流・電圧検出器３とを、インピーダンス整合装置６３に取り付ける際に、取り付ける装置毎に、両者の相対位置が一定ではなくなる可能性がある。すなわち、電力伝送用導電体６６等と電流検出用プリント基板１または電圧検出用プリント基板２との相対位置が一定ではなくなる可能性がある。そうなると、複数の装置を製作した場合に、各装置の検出値にばらつきが生じる要因となり得る。そのために、隙間が大きい場合は、電力伝送用導電体６６等と電流・電圧検出器３との相対位置を一定にさせることが望ましい。 (4) Fixing Method By making the outer diameter of the insulator 69 substantially the same as the inner diameter of the through hole 303 provided in the housing body 300, the insulator 69 and the current / voltage detector 3 are substantially fixed. Can be. However, in practice, the outer diameter of the insulator 69 may be smaller than the inner diameter of the through hole. In this case, a gap is generated between the insulator 69 and the housing body 305. Thus, if there is a gap, when the electric power transmission conductor 66 and the current / voltage detector 3 are attached to the impedance matching device 63, the relative positions of the two may not be constant for each attached device. There is. That is, the relative position between the power transmission conductor 66 and the like and the current detection printed circuit board 1 or the voltage detection printed circuit board 2 may not be constant. Then, when a plurality of devices are manufactured, the detection value of each device may be a factor. Therefore, when the gap is large, it is desirable to make the relative positions of the power transmission conductor 66 and the current / voltage detector 3 constant.

図２０は、絶縁体６９の固定方法を示す図である。この図２０に示すように、絶縁体６９に凹部を設け、その凹部に嵌合するような電流検出部用蓋３０１および電圧検出部用蓋３０２にすると、電流検出部用蓋３０１および電圧検出部用蓋３０２によって、絶縁体６９を固定することができる。このようにすることによって、絶縁体６９の外径が貫通穴３０３の内径よりも小さい場合であっても、電力伝送用導電体６６等と電流検出用プリント基板１および電圧検出用プリント基板２との相対位置を略一定にすることができる。   FIG. 20 is a diagram illustrating a method for fixing the insulator 69. As shown in FIG. 20, when a recess is provided in the insulator 69 and the current detection unit lid 301 and the voltage detection unit lid 302 are fitted into the recess, the current detection unit lid 301 and the voltage detection unit are provided. The insulator 69 can be fixed by the cover 302. Thus, even when the outer diameter of the insulator 69 is smaller than the inner diameter of the through hole 303, the power transmission conductor 66 and the like, the current detection printed circuit board 1, and the voltage detection printed circuit board 2 Can be made substantially constant.

図２１は、図２０に示した電流・電圧検出器３において、電力伝送用導電体６６および絶縁体６９を、電流・電圧検出器３の大きさに合わせた大きさにした場合の図である。   FIG. 21 is a diagram in the case where the power transmission conductor 66 and the insulator 69 are sized in accordance with the size of the current / voltage detector 3 in the current / voltage detector 3 shown in FIG. .

図２０のように、電流・電圧検出器３に絶縁体６９を固定させた場合に、メンテナンス性を向上させるために、図２１に示すように、電力伝送用導電体６６および絶縁体６９を、電流・電圧検出器３の大きさに合わせた大きさにして、電力伝送用導電体６６および絶縁体６９を、電流・電圧検出器３ごと取り外しできるようにしてもよい。このようにすることによって、メンテナンス性を向上させることができる。なお、図２１では、図示を省略しているが、電力伝送用導電体６６には、他の導電体と接続するための接続部が設けられている。なお、図２０〜図２１の電流検出部用蓋３０１、電圧検出部用蓋３０２は、本発明の固定手段の一例である。   When the insulator 69 is fixed to the current / voltage detector 3 as shown in FIG. 20, in order to improve the maintainability, as shown in FIG. 21, the power transmission conductor 66 and the insulator 69 are The size may be adjusted to the size of the current / voltage detector 3 so that the power transmission conductor 66 and the insulator 69 can be removed together with the current / voltage detector 3. By doing so, the maintainability can be improved. Although not shown in FIG. 21, the power transmission conductor 66 is provided with a connecting portion for connecting to another conductor. Note that the current detection unit lid 301 and the voltage detection unit lid 302 in FIGS. 20 to 21 are examples of the fixing means of the present invention.

これまでの説明では、無線周波数帯域の周波数（例えば、数百ｋＨｚ以上の周波数、上限は厳密には定まっていないが、概ね１ＧＨｚ以下）を有する高周波電力を用いる例を示したが、無線周波数帯域の周波数よりも低い周波数の交流電力を用いてもよい。ただし、筐体に第２遮蔽部３１４、第３遮蔽部３２３のような電磁波を遮蔽するものが必要であるのは、無線周波数帯域の周波数のような高い周波数の場合である。したがって、交流電力の周波数が低くて電磁波の影響を考慮しなくてもよい場合は、第２遮蔽部３１４、第３遮蔽部３２３を設けなくてもよい。その他、用いる周波数によって特性が異なるので、その特性に合わせた筐体にすればよい。   In the description so far, an example using high-frequency power having a frequency of a radio frequency band (for example, a frequency of several hundred kHz or more, although the upper limit is not strictly determined, but approximately 1 GHz or less) is shown. You may use the alternating current power of a frequency lower than this frequency. However, it is necessary for the casing to shield electromagnetic waves such as the second shielding part 314 and the third shielding part 323 in the case of a high frequency such as a frequency in a radio frequency band. Therefore, when the frequency of AC power is low and the influence of electromagnetic waves does not need to be considered, the second shielding part 314 and the third shielding part 323 may not be provided. In addition, since the characteristics differ depending on the frequency to be used, a housing that matches the characteristics may be used.

また、これまでの説明では、電力伝送用導電体６６、６８が、例えば、円筒形状の銅製の棒、すなわち、断面が円形のものとして説明してきたが、これに限定されるものではない。例えば、断面が楕円形や長方形のものであってもよい。また、電流検出用プリント基板１の貫通穴１０１、電圧検出用プリント基板２の貫通穴２０１が、円形のものとして説明してきたが、これに限定されるものではない。例えば、楕円形や長方形であってもよい。   In the description so far, the power transmission conductors 66 and 68 have been described as, for example, cylindrical copper bars, that is, those having a circular cross section. However, the present invention is not limited to this. For example, the cross section may be elliptical or rectangular. Moreover, although the through hole 101 of the current detection printed board 1 and the through hole 201 of the voltage detection printed board 2 have been described as circular, the present invention is not limited to this. For example, it may be oval or rectangular.

なお、これまでの説明では、電流検出用プリント基板１のコイル状の配線１０と電流用変換回路５１との間に、第２遮蔽部３１４等を設けることによって、電磁遮蔽効果を持たせ、電流用変換回路５１の回路特性を良好に保つ例を示した。また、電圧検出用プリント基板２のリング状の配線３０と電圧用変換回路５３との間に、第２遮蔽部３１４等と同様のものを設けることによって、電磁遮蔽効果を持たせ、電圧用変換回路５３の回路特性を良好に保つ例を示した。
しかし、第２遮蔽部３１４等を設けなくても、電磁波の影響が殆どない場合や少ない場合は、第２遮蔽部３１４等を設けなくてもよい場合がある。その場合、例えば、図１９に示した筐体本体３００ａのように、第２遮蔽部３１４のような遮蔽部を設けない筐体を採用し、電流検出用プリント基板１と同じ側に、電流用変換回路５１を設け、電圧検出用プリント基板２と同じ側に電圧用変換回路５３を設けることが可能となる。もちろん、電流検出用プリント基板１上に電流用変換回路５１を設けるのか、別の基板に電流用変換回路５１を設けるを選択できる。同様に、電圧検出用プリント基板２上に電圧用変換回路５３を設けるのか、別の基板に電圧用変換回路５３を設けるのを選択できる。
なお、電流用変換回路５１、電圧用変換回路５３を設けるので、筐体の大きさ等は、電流用変換回路５１、電圧用変換回路５３の状態に合わせて変更することになるが、このようにすると、筐体の構造を簡略化できる。 In the above description, by providing the second shielding portion 314 and the like between the coil-like wiring 10 of the current detection printed circuit board 1 and the current conversion circuit 51, an electromagnetic shielding effect is provided, The example which maintains the circuit characteristic of the converter circuit 51 for a favorable state was shown. Further, by providing the same thing as the second shielding portion 314 and the like between the ring-shaped wiring 30 of the voltage detection printed circuit board 2 and the voltage conversion circuit 53, an electromagnetic shielding effect is provided, and the voltage conversion is performed. An example is shown in which the circuit characteristics of the circuit 53 are kept good.
However, even if the second shielding part 314 or the like is not provided, the second shielding part 314 or the like may not be provided when there is little or no influence from the electromagnetic wave. In this case, for example, a housing that does not have a shielding portion such as the second shielding portion 314 is employed as in the housing body 300a shown in FIG. The conversion circuit 51 is provided, and the voltage conversion circuit 53 can be provided on the same side as the voltage detection printed circuit board 2. Of course, it is possible to select whether to provide the current conversion circuit 51 on the current detection printed circuit board 1 or to provide the current conversion circuit 51 on another board. Similarly, it is possible to select whether to provide the voltage conversion circuit 53 on the voltage detection printed board 2 or to provide the voltage conversion circuit 53 on another board.
Since the current conversion circuit 51 and the voltage conversion circuit 53 are provided, the size of the housing and the like are changed according to the state of the current conversion circuit 51 and the voltage conversion circuit 53. By doing so, the structure of the housing can be simplified.

また、これまでの説明したように、電流検出用プリント基板、電圧検出用プリント基板、これらを用いた検出器には、様々な種類があるので、説明した以外の組み合わせにしてもよい。   As described above, since there are various types of printed circuit boards for current detection, printed circuit boards for voltage detection, and detectors using these, combinations other than those described may be used.

図１は、本発明に係る電流検出用プリント基板１の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a printed circuit board 1 for current detection according to the present invention. 図２は、交流電流が流れる電力伝送用導電体６６および電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体６９が、電流検出用プリント基板１に設けられた貫通穴１０１の内側を通るように配置された場合を示す図である。In FIG. 2, the power transmission conductor 66 through which an alternating current flows and the insulator 69 covering the power transmission conductor 66 are arranged so as to pass inside the through hole 101 provided in the current detection printed circuit board 1. It is a figure which shows a case. 図３は、本発明に係る電流検出用プリント基板１の他の一例を示す図である。FIG. 3 is a view showing another example of the printed circuit board 1 for current detection according to the present invention. 図４は、コイル状の配線１０の他の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating another example of the coiled wiring 10. 図５は、本発明に係る電流検出用プリント基板１の他の一例を示す図である。FIG. 5 is a view showing another example of the printed circuit board 1 for current detection according to the present invention. 図６は、図５に示した電流検出用プリント基板１の結線図である。FIG. 6 is a connection diagram of the current detection printed circuit board 1 shown in FIG. 図７は、本発明に係る電流検出用プリント基板１の他の一例を示す図である。FIG. 7 is a view showing another example of the current detection printed circuit board 1 according to the present invention. 図８は、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２の配置例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an arrangement example of the first coil-shaped wiring 10-1 and the second coil-shaped wiring 10-2. 図９は、本発明に係る電圧検出用プリント基板２の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the voltage detection printed circuit board 2 according to the present invention. 図１０は、本発明に係る電圧検出用プリント基板２の他の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of the voltage detection printed circuit board 2 according to the present invention. 図１１は、リング状の配線３０の他の一例である。FIG. 11 shows another example of the ring-shaped wiring 30. 図１２は、本発明に係る電流・電圧検出器３を立体的に示した概略の外観図である。FIG. 12 is a schematic external view showing the current / voltage detector 3 according to the present invention three-dimensionally. 図１３は、図１２に示した電流・電圧検出器３の概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of the current / voltage detector 3 shown in FIG. 図１４は、筐体本体３００の図である。FIG. 14 is a diagram of the housing body 300. 図１５は、筐体本体３００を立体的に図示した図である。FIG. 15 is a diagram illustrating the housing body 300 in a three-dimensional manner. 図１６は、電流検出部用蓋３０１および電圧検出部用蓋３０２を取り付けない状態で、電流検出用プリント基板１および電圧検出用プリント基板２を筐体本体３００に取り付けたときの図である。FIG. 16 is a diagram when the current detection printed circuit board 1 and the voltage detection printed circuit board 2 are attached to the housing main body 300 without attaching the current detection part cover 301 and the voltage detection part cover 302. 図１７は、電流・電圧検出器３に電力伝送用導電体６６および電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体６９を貫通させた場合の断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of the current / voltage detector 3 when the power transmission conductor 66 and the insulator 69 covering the power transmission conductor 66 are passed through. 図１８は、第２遮蔽部３１４の応用例の一例である。FIG. 18 is an example of an application example of the second shielding part 314. 図１９は、電流・電圧検出器３の変形例である電流・電圧検出器３ａを示すものである。FIG. 19 shows a current / voltage detector 3 a which is a modification of the current / voltage detector 3. 図２０は、絶縁体６９の固定方法を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a method for fixing the insulator 69. 図２１は、図２０に示した電流・電圧検出器３において、電力伝送用導電体６６および絶縁体６９を、電流・電圧検出器３の大きさに合わせた大きさにした場合の図である。FIG. 21 is a diagram in the case where the power transmission conductor 66 and the insulator 69 are sized in accordance with the size of the current / voltage detector 3 in the current / voltage detector 3 shown in FIG. . 図２２は、インピーダンス整合装置が用いられる高周波電力供給システムの一例のブロック図である。FIG. 22 is a block diagram of an example of a high-frequency power supply system in which the impedance matching device is used. 図２３は、インピーダンス整合装置６３の入力端から整合回路６７までの間に設けられる電流検出器８０および電圧検出器９０の概略の回路図である。FIG. 23 is a schematic circuit diagram of the current detector 80 and the voltage detector 90 provided between the input terminal of the impedance matching device 63 and the matching circuit 67. 図２４は、電流検出器８０および電圧検出器９０の概略の外観図である。FIG. 24 is a schematic external view of the current detector 80 and the voltage detector 90. 図２５は、図２４に示した電流検出器８０および電圧検出器９０の構成説明図である。FIG. 25 is a configuration explanatory diagram of the current detector 80 and the voltage detector 90 shown in FIG. 図２６は、電流検出器８０、電圧検出器９０をインピーダンス整合装置内の整合回路と出力端との間に設ける場合の回路図である。FIG. 26 is a circuit diagram when the current detector 80 and the voltage detector 90 are provided between the matching circuit in the impedance matching device and the output terminal.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電流検出用プリント基板
２ 電圧検出用プリント基板
３ 電流・電圧検出器
１０ コイル状の配線
１０−１ 第１のコイル状の配線
１０−２ 第２のコイル状の配線
１１ スルーホール
１２ パターン配線
１３ パターン配線
２１ 出力配線
２２ 出力配線
２３ 出力端子
２４ 出力端子
２５ 出力配線
２６ 出力配線
３０ リング状の配線
３１ 基板を貫通するスルーホール
３２ パターン配線
３３ パターン配線
３４ パターン配線
３５ パターン配線
３６ パターン配線
３７ パターン配線
３８ パターン配線
４０ 出力配線
４１ 出力端子
４２ 出力配線
５１ 電流用変換回路
５２ 出力配線
５３ 電圧用変換回路
５４ 出力配線
６６ 電力伝送用導電体
６９ 電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体
８０ 電圧検出器
８１ カレントトランス部
８４ 電流用変換回路
９０ 電圧検出器
９１ コンデンサ部
９１ｂ コンデンサ部の電極
９３ 電圧用変換回路
１０１ 貫通穴
１１０ 絶縁体部
１１１ 第１絶縁体部
１１２ 第２絶縁体部
１１３ 第３絶縁体部
１２１ 基板の表面
１２１ 基板の表面
１２２ 基板の裏面
１２２ 基板の裏面
１３１ 第１導体層
１３２ 第２導体層
２０１ 貫通穴
２１１ 第１絶縁体部
２１２ 第２絶縁体部
２１３ 第３絶縁体部
２２１ 基板の表面
２２２ 基板の裏面
２３１ 第１導体層
２３２ 第２導体層
３００ 筐体本体
３０１ 電流検出部用蓋
３０２ 電圧検出部用蓋
３０３ 貫通穴
３１１ 凹部
３１２ 凹部
３１３ 第１遮蔽部
３１４ 第２遮蔽部
３１５ 基板固定部
３１６ 配線用の開口部
３１７ 電流検出用の開口部
３１８ 遮蔽部
３２１ 凹部
３２２ 凹部
３２３ 第３遮蔽部
３２４ 基板固定部
３２５ 配線用の開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Current detection printed circuit board 2 Voltage detection printed circuit board 3 Current / voltage detector 10 Coiled wiring 10-1 First coiled wiring 10-2 Second coiled wiring 11 Through hole 12 Pattern wiring 13 Pattern wiring 21 Output wiring 22 Output wiring 23 Output terminal 24 Output terminal 25 Output wiring 26 Output wiring 30 Ring-shaped wiring 31 Through hole 32 penetrating the substrate 32 Pattern wiring 33 Pattern wiring 34 Pattern wiring 35 Pattern wiring 36 Pattern wiring 37 Pattern wiring 38 pattern wiring 40 output wiring 41 output terminal 42 output wiring 51 current conversion circuit 52 output wiring 53 voltage conversion circuit 54 output wiring 66 conductor for electric power transmission 69 insulator 80 covering electric conductor for electric power transmission 66 voltage detector 81 Current transformer 84 Current conversion circuit 90 Voltage detector 9 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitor part 91b Electrode 93 of a capacitor | condenser part Voltage conversion circuit 101 Through-hole 110 Insulator part 111 1st insulator part 112 2nd insulator part 113 3rd insulator part 121 The surface of a board | substrate 121 The surface of a board | substrate 122 The back surface of a board | substrate 122 Back surface 131 Substrate first conductor layer 132 Second conductor layer 201 Through hole 211 First insulator portion 212 Second insulator portion 213 Third insulator portion 221 Substrate surface 222 Substrate back surface 231 First conductor layer 232 First Two-conductor layer 300 Case body 301 Current detection portion lid 302 Voltage detection portion lid 303 Through hole 311 Recess 312 Recess 313 First shielding portion 314 Second shielding portion 315 Substrate fixing portion 316 Wiring opening 317 Current detection Opening portion 318 Shielding portion 321 Recessed portion 322 Recessed portion 323 Third shielding portion 324 Substrate fixing portion 325 Opening portion for wiring

Claims (7)

交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に流れる交流電流と前記電力伝送用導電体に生じる交流電圧とを検出する電流・電圧検出器において、
基板を貫通する第１貫通穴が設けられ、前記第１貫通穴の周囲にスルーホール及びパターン配線によって形成されたコイル状の第１配線と、前記第１配線の両端部に接続される第２配線とを有し、交流電流が流れると共に交流電圧が生じる電力伝送用導電体が前記第１貫通穴の内側を通るように配置された場合に、電磁誘導によって前記第１配線に流れる電流を前記第２配線から出力する機能を有する電流検出用プリント基板と、
基板を貫通する第２貫通穴が設けられ、前記第２貫通穴の周囲にスルーホール及びパターン配線によって形成された第３配線と、前記第３配線の一部に接続される第４配線とを有し、前記電力伝送用導電体が前記第２貫通穴の内側を通るように配置された場合に、前記第３配線が、前記電力伝送用導電体の内、前記第３配線と対向する箇所と対となるコンデンサの電極として機能し、前記第３配線に生じる電圧を前記第４配線から出力する機能を有する電圧検出用プリント基板と、
前記電流検出用プリント基板及び前記電圧検出用プリント基板を、表側及び裏側にそれぞれ固定できるように構成された筐体本体と、前記電流検出用プリント基板を前記筐体本体の表側に固定した状態で前記筐体本体の表側を覆う第１蓋部と、前記電圧検出用プリント基板を前記筐体本体の裏側に固定した状態で前記筐体本体の裏側を覆う第２蓋部とを有し、前記筐体本体、前記第１蓋部及び前記第２蓋部に、前記電力伝送用導電体を通過させるための第３貫通穴、第４貫通穴及び第５貫通穴がそれぞれ設けられた導電体製の筐体とを備え、
前記筐体本体は前記筐体本体の裏側から見て凹形状に形成された凹部を有し、前記第１蓋部は前記筐体本体の表側に突出した前記凹部との間に隙間を有するように且つ前記電流検出用プリント基板を前記筐体本体の表側に固定した状態で前記筐体本体の表側を覆うものであり、前記第１貫通穴は前記筐体本体の表側に突出した前記凹部を貫通させることができる大きさであり、前記電圧検出用プリント基板は、前記筐体本体の裏側から見た前記凹部の底部に固定できる大きさであって、
前記第１貫通穴に前記凹部を貫通させた状態で前記電流検出用プリント基板を前記筐体本体の表側に固定し、且つ前記電圧検出用プリント基板を前記筐体本体の裏側から見た前記凹部の底部に固定して、前記電力伝送用導電体が前記第１貫通穴〜第５貫通穴の内側を通るように配置された場合に、前記電力伝送用導電体の軸方向に対して、前記電流検出用プリント基板と前記電圧検出用プリント基板とが予め定めた位置関係となり、且つ前記電力伝送用導電体の径方向に対して、前記電流検出用プリント基板が前記電圧検出用プリント基板よりも外側に配置され、且つ前記凹部の一部が前記電流検出用プリント基板と前記電圧検出用プリント基板との間を通過することにより、前記凹部が、前記電力伝送用導電体の径方向に対して前記電力伝送用導電体と前記電流検出用プリント基板との間を遮蔽するとともに、前記第１蓋部と前記凹部との間の隙間が、前記第１配線に作用する磁束を通過させるための開口部として機能する電流・電圧検出器。 In a current / voltage detector for detecting an alternating current flowing in a power transmission conductor used as a transmission path for alternating current power and an alternating voltage generated in the power transmission conductor,
A first through hole penetrating the substrate is provided, a coil-shaped first wiring formed by a through hole and a pattern wiring around the first through hole, and a second connected to both ends of the first wiring. and a wiring, when the power transmission conductor AC voltage is generated with the alternating current flows is disposed so as to pass through the inside of the first through-hole, wherein the current flowing through the first wiring by electromagnetic induction A current detection printed circuit board having a function of outputting from the second wiring ;
A second through hole is provided through the substrate, and a third interconnect said formed by through holes and the pattern wiring around the second through hole, the fourth wiring and connected to a portion of the third wiring And when the power transmission conductor is disposed so as to pass through the inside of the second through hole, the third wiring is located in the power transmission conductor facing the third wiring. A voltage detection printed circuit board that functions as an electrode of a capacitor to be paired with and has a function of outputting a voltage generated in the third wiring from the fourth wiring;
In the state where the current detection printed circuit board and the voltage detection printed circuit board are fixed to the front side and the back side, respectively, and the current detection printed circuit board is fixed to the front side of the housing main body. A first lid that covers the front side of the casing body; and a second lid that covers the back side of the casing body in a state where the printed circuit board for voltage detection is fixed to the back side of the casing body, The conductor body is provided with a third through hole, a fourth through hole, and a fifth through hole for allowing the electric power transmission conductor to pass through the housing body, the first lid portion, and the second lid portion, respectively . With a housing of
The housing body has a recessed portion formed in a concave shape when viewed from the back side of the housing body, and the first lid portion has a gap between the recessed portion protruding to the front side of the housing body. And covering the front side of the casing body with the current detection printed circuit board being fixed to the front side of the casing body, and the first through hole is formed with the concave portion protruding to the front side of the casing body. The voltage detection printed circuit board is a size that can be fixed to the bottom of the recess as viewed from the back side of the housing body,
The current detection printed circuit board is fixed to the front side of the housing body in a state where the recess is penetrated through the first through hole, and the voltage detection printed circuit board is viewed from the back side of the housing body. When the electric power transmission conductor is disposed so as to pass inside the first through hole to the fifth through hole, the axial direction of the electric power transmission conductor is The printed circuit board for current detection and the printed circuit board for voltage detection have a predetermined positional relationship, and the printed circuit board for current detection is more than the printed circuit board for voltage detection with respect to the radial direction of the conductor for power transmission. The concave portion is disposed on the outer side, and a part of the concave portion passes between the current detection printed circuit board and the voltage detection printed circuit board, so that the concave portion corresponds to the radial direction of the power transmission conductor. Power transmission And the gap between the first lid and the recess functions as an opening for allowing the magnetic flux acting on the first wiring to pass therethrough. current and voltage detector that. 前記第１貫通穴〜第５貫通穴が、略同軸上に位置するように構成された請求項１に記載の電流・電圧検出器。 2. The current / voltage detector according to claim 1 , wherein the first through fifth through holes are arranged substantially coaxially. 前記電流検出用プリント基板の第２配線から出力する電流を所定の電圧レベルに変換する第１変換回路と、
前記第１変換回路によって変換した電圧を出力するための第５配線と、
前記電圧検出用プリント基板の第４配線から出力する電圧を所定の電圧レベルに変換する第２変換回路と、
前記第２変換回路によって変換した電圧を出力するための第６配線と、
をさらに備えた請求項１又は２に記載の電流・電圧検出器。 A first conversion circuit for converting a current output from the second wiring of the current detection printed circuit board into a predetermined voltage level;
A fifth wiring for outputting the voltage converted by the first conversion circuit;
A second conversion circuit for converting a voltage output from the fourth wiring of the voltage detection printed circuit board into a predetermined voltage level;
A sixth wiring for outputting the voltage converted by the second conversion circuit;
The current / voltage detector according to claim 1 or 2 , further comprising: 前記筐体が、前記第２配線を外部に出力するための開口部および前記第４配線を外部に出力するための開口部をさらに備えた請求項１又は２に記載の電流・電圧検出器。 The housing, the current-voltage detector according to claim 1 or 2, wherein the second wire further comprising an opening for outputting opening and the fourth wiring for outputting to the outside to the outside. 前記筐体が、前記第５配線を外部に出力するための開口部および前記第６配線を外部に出力するための開口部をさらに備えた請求項３に記載の電流・電圧検出器。 The housing is, before Symbol current and voltage detection of claim 3, further comprising an aperture for outputting beauty before Symbol sixth wiring Oyo opening for outputting a fifth wiring to the outside to the outside vessel. 前記筐体が、前記電力伝送用導電体と電流検出用プリント基板及び電圧検出用プリント基板との相対位置を略一定にするための固定手段を備えている請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電流・電圧検出器。 The housing is, any one of claims 1 to 5 which comprises a fixing means for the relative position of the power transmission conductor and the current detection printed circuit board and the voltage detection printed board substantially constant The current / voltage detector described in 1. 前記交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力である請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電流・電圧検出器。 The AC power, current and voltage detector according to any of claims 1 to 6 is an AC power having a frequency of the radio frequency band.
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