JP6455811B2 - 電流検出用コイル - Google Patents
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Description
中央部に被測定電流が流れる導体を貫通させる開口を有し、複数の導電層と複数の絶縁層を積層して形成された回路基板に、前記開口を取り囲むようにトロイダルコイルが形成された電流測定用コイルであって、
前記回路基板の積層方向に平行な磁界に対して巻き方向が互いに逆になる巻き進みコイルと巻き戻しコイルを有し、前記磁界に対する前記巻き進みコイルで囲まれた面積と前記巻き戻しコイルで囲まれた面積がほぼ等しく、
前記複数の導電層に前記巻き進みコイルと前記巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが形成され、
前記回路基板の積層方向に直交する磁界に対して、前記巻き進みコイルを形成する導電パターン同士、前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンの同士又は前記巻き進みコイルを形成する導電パターンと前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンが、互いに逆方向に電流が流れるように、
前記複数の導電層のうち少なくとも1つの層及び少なくとも他の1つの層に形成された前記巻き進みコイル及び前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンは、外側の放射状部分と、内側の放射状部分と、円周方向の部分を有するクランク状に形成され、
前記複数の導電層のうち少なくとも1つの層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンの内側の放射状部分と、前記複数の導電層のうち少なくとも他の1つの層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンの内側の放射状部分とが前記回路基板の積層方向から透視して、重なり合っており、
前記複数の導電層のうち少なくとも1層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンの円周方向の部分と、前記複数の導電層のうち少なくとも他の1層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンの円周方向の部分とが前記回路基板の積層方向から透視して、重なり合っている
ことを特徴とする。
中央部に被測定電流が流れる導体を貫通させる開口を有し、複数の導電層と複数の絶縁層を積層して形成された回路基板に、前記開口を取り囲むようにトロイダルコイルが形成された電流測定用コイルであって、
前記回路基板の積層方向に平行な磁界に対して巻き方向が互いに逆になる巻き進みコイルと巻き戻しコイルを有し、前記磁界に対する前記巻き進みコイルで囲まれた面積と前記巻き戻しコイルで囲まれた面積がほぼ等しく、
前記複数の導電層に前記巻き進みコイルと前記巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが形成され、
前記回路基板の積層方向に直交する磁界に対して、前記巻き進みコイルを形成する導電パターン同士、前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンの同士又は前記巻き進みコイルを形成する導電パターンと前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンが、互いに逆方向に電流が流れるように、
前記巻き進みコイルは、前記回路基板を形成する2つの導電層に形成された2つの導電パターンをスルーホールで電気的に接続して形成されたトロイダルコイルであり、
前記巻き戻しコイルは、前記回路基板を形成する他の1つの導電層に形成され、前記開口の周囲を略一周するように形成された環状の導電パターンで形成された平面コイルであり、
前記巻き進みコイルを形成する前記2つの導電パターンのうち1つの導電パターンは外側の放射状部分と、内側の放射状部分と、円周方向の部分を有するクランク状に形成され、他の1つの導電パターンは放射状に形成されており、
前記1つの導電パターンの外側の放射状部分及び内側の放射状部分と前記他の1つの導電パターンの放射状部分は、前記回路基板の積層方向から透視して、互いに重なっており、
前記1つの導電パターンのクランク状部分の形状を円周方向に対して所定の角度を成すように斜めに形成し、前記環状の導電パターンを鋸歯状に形成したことを特徴とする。
前記開口に近い内周側において、前記回路基板の積層方向に形成され、前記複数の導電層に形成された導電パターンを電気的に接続するための複数の内周側のスルーホールが直径の異なる2つの同心円周上に所定間隔で形成されており、
前記複数の導電層のうち少なくとも1つの層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンは、前記直径の異なる2つの同心円周上のうち直径の大きな同心円上に形成された複数の内周側のスルーホールをそれぞれ前記複数の外周側のスルーホールに1つおきに接続し、
前記複数の導電層のうち少なくとも他の1つの層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンは、前記直径の異なる2つの同心円周上のうち直径の小さな同心円上に形成された複数の内周側のスルーホールをそれぞれ前記複数の外周側のスルーホールに1つおきに接続することが好ましい。
本発明の第1実施形態に係るロゴスキーコイル型の電流測定用コイルについて説明する。図1に、第1実施形態に係るロゴスキーコイル1が形成された回路基板を示す。なお、図1では、分かりやすくするため、第1導電層(実線)と第2導電層(破線)の導電パターンのみを示す。また、図2〜5はそれぞれ第1〜第4導電層の導電パターンを示す。
次に、本発明の第2実施形態に係るロゴスキーコイルについて説明する。第2実施形態に係るロゴスキーコイル1も、4つの導電層と3つの絶縁層を交互に積層して形成された回路基板2に形成されており、図1に示す第1実施形態の場合と同様に、回路基板2の中央部に、被測定電流が流れる導体を貫通させるための円形の開口が形成されている(図示せず)。図7〜10はそれぞれ第2実施形態における回路基板2の第1〜第4導電層の導電パターンを示す。また、円形の開口に沿って、2つの同心円C1及びC2の周上に一定間隔で1つおきに内周側のスルーホール161・・・が形成されている。また、回路基板2の外周部には、単一の円周C3の周上に所定間隔で外周側のスルーホール151・・・が形成されているのも同様である。さらに、各スルーホールは、4つの導電層及び3つの絶縁層を貫通するように形成されている。
2 回路基板
3 開口
4 第1引き出し線部
5 第2引き出し線部
6 スルーホール
10 (第1実施形態の)第1導電パターン
11、21、31、41、1x、2x、3x 導電パターン
11a、21a、31a、41a (導電パターンの)放射状部分
11b、21b、31b、41b (導電パターンの)円周方向の部分
11c、21c、31c、41c (導電パターンの)放射状部分
20 (第1実施形態の)第2導電パターン
30 (第1実施形態の)第3導電パターン
40 (第1実施形態の)第4導電パターン
51、52、53、61、62、71、81、82、6x、8x スルーホール
110 (第2実施形態の)第1導電パターン
120 (第2実施形態の)第2導電パターン
130 (第2実施形態の)第3導電パターン
140 (第2実施形態の)第4導電パターン
111、112、121、122 導電パターン
151、152、161、162、15x、16x スルーホール
Claims (6)
- 中央部に被測定電流が流れる導体を貫通させる開口を有し、複数の導電層と複数の絶縁層を積層して形成された回路基板に、前記開口を取り囲むようにトロイダルコイルが形成された電流測定用コイルであって、
前記回路基板の積層方向に平行な磁界に対して巻き方向が互いに逆になる巻き進みコイルと巻き戻しコイルを有し、前記磁界に対する前記巻き進みコイルで囲まれた面積と前記巻き戻しコイルで囲まれた面積がほぼ等しく、
前記複数の導電層に前記巻き進みコイルと前記巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが形成され、
前記回路基板の積層方向に直交する磁界に対して、前記巻き進みコイルを形成する導電パターン同士、前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンの同士又は前記巻き進みコイルを形成する導電パターンと前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンが、互いに逆方向に電流が流れるように、
前記複数の導電層のうち少なくとも1つの層及び少なくとも他の1つの層に形成された前記巻き進みコイル及び前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンは、外側の放射状部分と、内側の放射状部分と、円周方向の部分を有するクランク状に形成され、
前記複数の導電層のうち少なくとも1つの層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンの内側の放射状部分と、前記複数の導電層のうち少なくとも他の1つの層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンの内側の放射状部分とが前記回路基板の積層方向から透視して、重なり合っており、
前記複数の導電層のうち少なくとも1層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンの円周方向の部分と、前記複数の導電層のうち少なくとも他の1層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンの円周方向の部分とが前記回路基板の積層方向から透視して、重なり合っている
ことを特徴とする電流測定用コイル。 - 前記開口から遠い外周側において、前記回路基板の積層方向に形成され、前記複数の導電層に形成された導電パターンを電気的に接続するための複数の外周側のスルーホールが単一の円周上に所定間隔で形成され、
前記開口に近い内周側において、前記回路基板の積層方向に形成され、前記複数の導電層に形成された導電パターンを電気的に接続するための複数の内周側のスルーホールが直径の異なる2つの同心円周上に所定間隔で形成されており、
前記複数の導電層のうち少なくとも1つの層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンは、前記直径の異なる2つの同心円周上のうち直径の大きな同心円上に形成された複数の内周側のスルーホールをそれぞれ前記複数の外周側のスルーホールに1つおきに接続し、
前記複数の導電層のうち少なくとも他の1つの層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンは、前記直径の異なる2つの同心円周上のうち直径の小さな同心円上に形成された複数の内周側のスルーホールをそれぞれ前記複数の外周側のスルーホールに1つおきに接続する
ことを特徴とする請求項1に記載の電流測定用コイル。 - 前記巻き進みコイルの始点部に接続された第1引き出し線部と、前記巻き戻しコイルの終点部に接続された第2引き出し線部は、それぞれ前記回路基板の異なる導電層に形成され、回路基板の積層方向から透視して交差パターンに形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電流測定用コイル。
- 中央部に被測定電流が流れる導体を貫通させる開口を有し、複数の導電層と複数の絶縁層を積層して形成された回路基板に、前記開口を取り囲むようにトロイダルコイルが形成された電流測定用コイルであって、
前記回路基板の積層方向に平行な磁界に対して巻き方向が互いに逆になる巻き進みコイルと巻き戻しコイルを有し、前記磁界に対する前記巻き進みコイルで囲まれた面積と前記巻き戻しコイルで囲まれた面積がほぼ等しく、
前記複数の導電層に前記巻き進みコイルと前記巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが形成され、
前記回路基板の積層方向に直交する磁界に対して、前記巻き進みコイルを形成する導電パターン同士、前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンの同士又は前記巻き進みコイルを形成する導電パターンと前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンが、互いに逆方向に電流が流れるように、
前記巻き進みコイルは、前記回路基板を形成する2つの導電層に形成された2つの導電パターンをスルーホールで電気的に接続して形成されたトロイダルコイルであり、
前記巻き戻しコイルは、前記回路基板を形成する他の1つの導電層に形成され、前記開口の周囲を略一周するように形成された環状の導電パターンで形成された平面コイルであり、
前記巻き進みコイルを形成する前記2つの導電パターンのうち1つの導電パターンは外側の放射状部分と、内側の放射状部分と、円周方向の部分を有するクランク状に形成され、他の1つの導電パターンは放射状に形成されており、
前記1つの導電パターンの外側の放射状部分及び内側の放射状部分と前記他の1つの導電パターンの放射状部分は、前記回路基板の積層方向から透視して、互いに重なっており、
前記1つの導電パターンのクランク状部分の形状を円周方向に対して所定の角度を成すように斜めに形成し、前記環状の導電パターンを鋸歯状に形成したことを特徴とする電流測定用コイル。 - 前記開口から遠い外周側において、前記回路基板の積層方向に形成され、前記複数の導電層に形成された導電パターンを電気的に接続するための複数の外周側のスルーホールが単一の円周上に所定間隔で形成され、
前記開口に近い内周側において、前記回路基板の積層方向に形成され、前記複数の導電層に形成された導電パターンを電気的に接続するための複数の内周側のスルーホールが直径の異なる2つの同心円周上に所定間隔で形成されており、
前記複数の導電層のうち少なくとも1つの層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンは、前記直径の異なる2つの同心円周上のうち直径の大きな同心円上に形成された複数の内周側のスルーホールをそれぞれ前記複数の外周側のスルーホールに1つおきに接続し、
前記複数の導電層のうち少なくとも他の1つの層に形成された前記巻き進みコイル又は前記巻き戻しコイルを形成する導電パターンは、前記直径の異なる2つの同心円周上のうち直径の小さな同心円上に形成された複数の内周側のスルーホールをそれぞれ前記複数の外周側のスルーホールに1つおきに接続する
ことを特徴とする請求項4に記載の電流測定用コイル。 - 前記巻き進みコイルの始点部に接続された第1引き出し線部と、前記巻き戻しコイルの終点部に接続された第2引き出し線部は、それぞれ前記回路基板の異なる導電層に形成され、回路基板の積層方向から透視して交差パターンに形成されていることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の電流測定用コイル。
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