JP6531951B2 - Current detection device - Google Patents
Current detection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6531951B2 JP6531951B2 JP2016034974A JP2016034974A JP6531951B2 JP 6531951 B2 JP6531951 B2 JP 6531951B2 JP 2016034974 A JP2016034974 A JP 2016034974A JP 2016034974 A JP2016034974 A JP 2016034974A JP 6531951 B2 JP6531951 B2 JP 6531951B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- current detection
- detection device
- magnetic
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 84
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 38
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018605 Ni—Zn Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- LDHBWEYLDHLIBQ-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[O-2].[Fe+3] LDHBWEYLDHLIBQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
本発明は、電流検出装置に関するものである。 The present invention relates to a current detection device.
ある磁気平衡式の電流センサは、縦型(つまり、縦置き)の環状コアを備え、その環状コアに鎖交するように一次導体が配置され、環状コアに補正コイル(2次コイル)が設置されており、さらに、環状コアの底部に空洞が設けられ、その空洞に、棒状のフラックスゲート型のセンサコアが挿入され、そのセンサコアを駆動するための制御基板が、この電流センサが実装される基板とは別に設けられ、そのセンサコアに接続されている(例えば特許文献1参照)。 One magnetic balance type current sensor has a vertical (that is, vertical) annular core, a primary conductor is disposed to interlink with the annular core, and a correction coil (secondary coil) is provided on the annular core Furthermore, a cavity is provided at the bottom of the annular core, and a rod-shaped fluxgate sensor core is inserted in the cavity, and a control substrate for driving the sensor core is a substrate on which the current sensor is mounted. And is connected to the sensor core (see, for example, Patent Document 1).
他方、フラックスゲート型磁気センサとしては、上述のような特殊用途向けの棒状のセンサの他に、例えば特許文献2に記載されているような回路構成を内蔵するICチップ形状のセンサがある。
On the other hand, as a flux gate type magnetic sensor, in addition to the rod-like sensor for special applications as described above, there is a sensor in the form of an IC chip which incorporates a circuit configuration as described in
しかしながら、上述の電流センサは、縦型の環状コアを使用しているため、高背となっており、この電流センサを基板に設置する場合、基板上方に、この電流センサの高さに合わせたスペースが要求される。 However, the above-mentioned current sensor is tall because it uses a vertical annular core, and when the current sensor is installed on a substrate, the height of the current sensor is adjusted above the substrate. Space is required.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、低背の電流検出装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to obtain a low-profile current detection device.
本発明に係る電流検出装置は、電流検出のために磁束を検出するフラックスゲート型の磁気センサICチップが実装される基板に装着可能な電流検出装置であって、検出対象の電流によって誘起される磁束のための磁路を形成する略環状のコアと、コアを収容するケースとを備える。そして、コアは、当該電流検出装置を基板に装着したときに、基板に対して略平行になる向きに配置され、当該電流検出装置を基板に装着したときに磁路において磁気センサICチップの上または上方に位置する箇所にギャップを有する。さらに、ケースは、ケースの底面において、コアのギャップの配置位置に開口部を備え、コアは、ギャップを形成する脚部において、ケースの開口部に突出する突出部を有する。
The current detection device according to the present invention is a current detection device mountable on a substrate on which a flux gate type magnetic sensor IC chip for detecting a magnetic flux for current detection is mounted, and is induced by a current to be detected A substantially annular core that forms a magnetic path for magnetic flux, and a case that accommodates the core . The core is disposed in a direction substantially parallel to the substrate when the current detection device is mounted on the substrate, and the core is mounted on the magnetic sensor IC chip in the magnetic path when the current detection device is mounted on the substrate. Or it has a gap in the point located in the upper part. Furthermore, the case is provided with an opening at the bottom of the case at the position of the gap of the core, and the core has a projection which projects into the opening of the case in the leg forming the gap.
本発明によれば、低背の電流検出装置を得ることができる。 According to the present invention, a low-profile current detection device can be obtained.
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る電流検出装置を示す斜視図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る電流検出装置の底面を示す斜視図である。図3は、図1における上部ケース部材の内面を示す斜視図である。図4は、図1に示す電流検出装置の、上部ケース部材と一次導体を取り外した状態を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a current detection device according to
実施の形態1に係る電流検出装置は、電流検出のために磁束を検出するフラックスゲート型の磁気センサICチップが実装される基板に装着可能な電流検出装置である。 The current detection device according to the first embodiment is a current detection device that can be mounted on a substrate on which a flux gate type magnetic sensor IC chip that detects a magnetic flux for current detection is mounted.
図1および図2に示すように、実施の形態1に係る電流検出装置は、上部ケース部材1および下部ケース部材2を備える。上部ケース部材1は、その上面および1つの側面に連続する溝11を有する。溝11には、一次導体3が配置される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the current detection device according to the first embodiment includes an
図1に示すように、上部ケース部材1は、下部ケース部材2に取り付けられる。これにより、上部ケース部材1および下部ケース部材2が一体となり、ケースを構成する。図2に示すように、上部ケース部材1の対向する2側面の先端の爪部12が下部ケース部材2に嵌まることで、上部ケース部材1が下部ケース部材2に固定される。
As shown in FIG. 1, the
一次導体3は、検出対象の電流Ipを導通する金属部材である。図1では、一次導体3は、4本であるが、1本でもよいし、必要に応じた本数とされる。また、一次導体3は、バスバーでもよい。
The
図3に示すように、上部ケース部材1は、その天面から直立するガイド凸部13を有し、ガイド凸部13は、溝11と同数のガイド孔14を有する。ガイド孔14は、溝11に連続するように形成されており、溝11およびガイド孔14に沿って、一次導体3が配置される。
As shown in FIG. 3, the
また、図4に示すように、下部ケース部材2の内側に、ボビン5によって補正コイル6を装着されたコア4が固定されている。補正コイル6は、ボビン5に巻回されている。下部ケース部材2は、略四角形平板状の底面部2a、および底面部2aから直立して延びる4つの略平板状の側面部2bを有する。ボビン5および補正コイル6が装着されたコア4は、側面部2bの間に嵌め込まれて、下部ケース部材2の底面部2aに対して略平行に配置されて下部ケース部材2に固定される。
Further, as shown in FIG. 4, the
この実施の形態1では、コア4は、下部ケース部材2に直接的に固定されているが、別の取付部材を使用して間接的にコア4を下部ケース部材2に固定してもよい。なお、コア4は、接着剤で下部ケース部材2に固定されるようにしてもよい。
Although the
図5は、図1に示す電流検出装置のコア4および補正コイル6を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing the
コア4は、検出対象の電流Ipによって誘起される磁束Tpのための磁路を形成する略環状のコアである。この実施の形態では、コア4は、UUコアである複数のコア部材4a,4bを備える。コア部材4aの一方の端面とコア部材4bの一方の端面との間にギャップ41があり、コア部材4aの他方の端面とコア部材4bの他方の端面とは互いに接合している。
The
コア4においてギャップ41を構成する2つの端面は、コア4により形成される磁路に対して略垂直に形成されており、ひいては、下部ケース部材2の底面部2aに対して略垂直である。
The two end faces constituting the
また、ギャップ41を形成するコア部材4a,4bの一方の脚部は、下方に(底面側に)突出する突出部42を有するとともに、突出部42と略同一形状の切欠部43を有する。
Further, one leg of the
また、この実施の形態1では、接合面を有するコア部材4a,4bの他方の脚部の高さ方向の幅H1が、コア部材4a,4bの他の部分の幅H2より狭くなっている。これにより、ボビン5および補正コイル6をコア4に装着した際に、ボビン5および補正コイル6の底面が、コア4の底面より突出しないようになっており、当該電流検出装置の低背に寄与している。
Further, in the first embodiment, the width H1 in the height direction of the other leg of the
なお、接合面を有するコア部材4a,4bの他方の脚部の高さ方向の幅H1を他の部分の幅H2と同一としてもよい。その場合、例えば、ボビン5および補正コイル6の、コア4の底面からの突出高さに応じて、突出部42の突出高さH3を増加させればよい。
The width H1 in the height direction of the other leg portion of the
この実施の形態では、コア4は、フェライトコアである。図5に示すように、コア4の形状は複雑ではないため、コア部材4a,4bをフェライト材料で容易に製造することができる。このフェライト材料には、Mn−Zn系フェライト材料、Ni−Zn系フェライト材料などを使用でき、透磁率の面ではMn−Zn系フェライト材料が好ましい。なお、コア4の磁性材料は、フェライト材料に限定されるものではない。
In this embodiment, the
例えば特許文献1(特表2011−510318号公報)に記載のコアのように、複雑なコア形状が必要になる場合、パーマロイ、アモルファス合金などの、加工性はよいが高価な材料の使用が要求される。それに対して、この実施の形態では、コア4をフェライトコアとすることで、当該電流検出装置を安価で製造することができる。なお、フェライトコアの場合、磁界の強さ(つまり、検出対象の電流)に対して磁束密度が非線形であるが、磁気平衡方式で電流を検出さすることで、電流検出時のコア4内の磁束密度は小さくなり、特に問題とならない。
For example, when a complex core shape is required as in the core described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Publication No. 2011-510318), use of a material with good workability but expensive such as permalloy or amorphous alloy is required. Be done. On the other hand, in this embodiment, by using the
コア4は、検出対象の電流Ipによって誘起される磁束Tpのための磁路を形成する略環状のコアである。この実施の形態では、コア4は、UUコアである複数のコア部材4a,4bを備える。コア部材4aの一方の端面とコア部材4bの一方の端面との間にギャップ41があり、コア部材4aの他方の端面とコア部材4bの他方の端面とは互いに接合している。
The
ボビン5は、樹脂製のボビンであり、補正コイル6に電気的に接続されている端子51,52,53,54を備える。端子51,53は、補正コイル6の一端に電気的に接続されており、端子52,54は、補正コイル6の他端に電気的に接続されている。ボビン5は開口部55を有し、開口部55に、コア部材4a,4bのそれぞれの一方の脚部を挿通させて、コア4に補正コイル6が装着される。
The
磁気平衡方式で電流を検出するために、補正コイル6は、一次導体3の電流Ipによってコア4内に誘起する磁束Tpを打ち消すための磁束Tcをコア4内に誘起する。補正コイル6は、端子51〜54を使用して入力される電流によって磁束Tcをコア4内に誘起する。
In order to detect the current in a magnetic balance manner, the
また、図2に示すように、下部ケース部材2は、後述の回路基板に当該電流検出装置を固定するための固定突起21を有する。つまり、下部ケース部材2は、コア4を支持するとともに、回路基板に取付可能な支持部材として機能する。さらに、下部ケース部材2は、コア4のギャップ41の配置位置の下方に開口部22を有する。これにより、開口部22によって、コア4のギャップ41周辺が露出している。また、図4に示すように、下部ケース部材2は、その内側底面から直立するガイド筒23を有する。ガイド筒23の中空部分は、下部ケース部材2の底面部2aを貫通しており、上部ケース部材1を下部ケース部材2に取り付ける際に、上部ケース部材1のガイド凸部13は、ガイド筒23の中空部分に挿入され、ガイド凸部13の先端は、図2に示すように露出する。
Further, as shown in FIG. 2, the
これにより、ガイド凸部13のガイド孔14に沿って一次導体3が配置されるため、 一次導体3は、コア4に鎖交する。
As a result, the
図6は、実施の形態1に係る電流検出装置が取り付けられる回路基板の一例を示す斜視図である。図6に示すように、回路基板101は、所定の位置に、磁気センサIC(Integrated Circuit)チップ111を実装され、さらに、固定突起21に対応する位置に、固定孔102を有する。また、回路基板101は、一次導体3を挿通させるための孔103、および端子51,52を挿通させるための孔104を有する。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a circuit board to which the current detection device according to the first embodiment is attached. As shown in FIG. 6, the
なお、この実施の形態1では、固定突起21と固定孔102とによって、電流検出装置が回路基板101に装着され固定されるが、固定突起21の代わりに孔を形成し、その孔と固定孔102とをスペーサなどの別部材で接続し互いに固定するようにしてもよい。
In the first embodiment, the current detection device is mounted and fixed to the
磁気センサICチップ111は、電流検出のために磁束を検出するフラックスゲート型の磁気センサICチップである。例えば、この磁気センサICチップ111は、特許文献2(米国特許出願公開第2014/0218018号明細書)に記載のフラックスゲート型磁気センサを内蔵している。
The magnetic
磁気センサICチップ111は、例えば、回路基板101上の図示せぬ配線パターンに半田付けされており、これにより、回路基板101に固定されている。この磁気センサICチップ111は、実装面に平行な(つまり、磁気センサICチップ111のパッケージの底面および上面に平行な)磁束を検出する。
The magnetic
上述の電流検出装置を回路基板101に取り付けた際に、コア4のギャップ41の直下に磁気センサICチップ111が配置されるように、上述の電流検出装置の固定突起21とコア4のギャップ41との位置関係に合わせて、固定孔102に対して所定の位置に磁気センサICチップ111は固定されている。
When the above-described current detection device is attached to the
つまり、ギャップ41は、当該電流検出装置を回路基板101に装着したときに、コア4により形成される磁路において磁気センサICチップ111の上面に接するか、磁気センサICチップ111の上方に位置する箇所に配置されている。
That is, when the current detection device is mounted on the
また、図5に示すように、コア4の突出部42によって、当該電流検出装置を回路基板に取り付けた際の、ギャップ41と磁気センサICチップ111との距離が小さくなり、ギャップ41による漏れ磁束を磁気センサICチップ111が検出しやすくなっている。
Further, as shown in FIG. 5, the protruding
さらに、当該電流検出装置においてコア4は下部ケース部材2の底面部2aに対して略平行に固定されており、また、当該電流検出装置を回路基板101に取り付けた際に(つまり、下部ケース部材2を回路基板101に取り付けた際に)、底面部2aと回路基板101とは略平行になる。したがって、当該電流検出装置を回路基板101に取り付けた際に(つまり、下部ケース部材2を回路基板101に取り付けた際に)コア4は、回路基板101に対して略平行になるように、つまり横置きで、配置され、コア4のギャップ41を構成する2つの端面は、回路基板101および磁気センサICチップ111に対して略垂直となる。
Furthermore, in the current detection device, the
次に、実施の形態1に係る電流検出装置の動作について説明する。図7は、回路基板101に装着された状態の、実施の形態1に係る電流検出装置を示す側面図である。図8は、実施の形態1に係る電流検出装置の電流検出動作について説明する図である。
Next, the operation of the current detection device according to the first embodiment will be described. FIG. 7 is a side view showing the current detection device according to the first embodiment in a state of being mounted on the
図7に示すように、実施の形態1に係る電流検出装置が回路基板101に装着され、一次導体3に、検出対象の電流を出力する回路などが電気的に接続される。また、磁気センサICチップ111により検出された磁束に応じて補正コイル6を駆動する電流測定回路が回路基板101上に設けられ、その電流測定回路が、磁気センサICチップ111および端子51,52に電気的に接続される。
As shown in FIG. 7, the current detection device according to the first embodiment is mounted on the
図8に示すように、電流検出時には、検出対象の電流Ipが一次導体3を導通することで、コア4内に磁束Tpが誘起し、ギャップ41近傍の漏れ磁束が磁気センサICチップ111を通る。このようにして、検出対象の電流Ipに応じた磁束を磁気センサICチップ111に導通させる。そして、磁気センサICチップ111が、この漏れ磁束により補償電流を生成し、そして、補正コイル6は、この補償電流に基づき、磁束がゼロになるように磁束Tcをコア4内に誘起する。そして、磁気センサICチップ111により検出される磁束がゼロとなったときの補正コイル6の電流値に基づいて、検出対象の電流Ipの電流値が特定される。
As shown in FIG. 8, at the time of current detection, the current Ip to be detected conducts the
以上のように、上記実施の形態1に係る電流検出装置は、電流検出のために磁束を検出するフラックスゲート型の磁気センサICチップ111が実装される回路基板101に装着可能であって、検出対象の電流によって誘起される磁束のための磁路を形成する略環状のコア4を備える。そして、コア4は、当該電流検出装置を基板101に装着したときに回路基板101に対して略平行になる向きに配置され、当該電流検出装置を基板101に装着したときにコア4による磁路において磁気センサICチップ111の上または上方に位置する箇所にギャップ41を有する。
As described above, the current detection device according to the first embodiment is attachable to the
これにより、回路基板101に表面実装された磁気センサICチップ111に近接させてギャップ41を配置し、コア4を横置きとしているため、低背の電流検出装置が得られる。
As a result, the
実施の形態2. Second Embodiment
本発明の実施の形態2に係る電流検出装置は、実施の形態1に係る電流検出装置と同様の構成要素を備える。ただし、実施の形態2では、上部ケース部材1および下部ケース部材2は、磁気遮蔽機能を有している。
The current detection device according to the second embodiment of the present invention includes the same components as the current detection device according to the first embodiment. However, in the second embodiment, the
実施の形態2では、上部ケース部材1および下部ケース部材2は、パーマロイなどの高透磁率の軟磁性材料で形成される。なお、上部ケース部材1のみまたは下部ケース部材2のみが軟磁性材料で形成されるようにしてもよい。
In the second embodiment, the
ただし、上部ケース部材1および下部ケース部材2の側面の一部は、一次導体3に対する周回磁路を形成しないように、非磁性材料で形成される。同様に、上部ケース部材1の上面および下部ケース部材2の底面の一部は、一次導体3に対する周回磁路を形成しないように、非磁性材料で形成される。例えば、上部ケース部材1および下部ケース部材2において、検出対象の電流Ipによる周回磁束の向きに対して略垂直に延びる所定の部分が、樹脂などの非磁性材料で形成される。
However, a part of the side surface of the
このように、上部ケース部材1および下部ケース部材2が磁性材料で形成されても、下部ケース部材2の底面部2aにおいて、コア4のギャップ41の配置位置に開口部22が設けられているので、ギャップ41からの漏れ磁束は、磁気センサICチップ111に導通する。
Thus, even if the
以上のように、上記実施の形態2によれば、上部ケース部材1および下部ケース部材2が、磁気遮蔽機能を有しているので、近傍に導通する電流によって誘起される外乱磁束の影響が小さくなる。
As described above, according to the second embodiment, since the
実施の形態3. Third Embodiment
図9は、本発明の実施の形態3に係る電流検出装置のコアを示す斜視図である。実施の形態3に係る電流検出装置は、コア4の代わりに、図9に示すようなコア81を備える。なお、実施の形態3に係る電流検出装置のその他の構成については、実施の形態1または実施の形態2と同様であるので、その説明を省略する。
FIG. 9 is a perspective view showing a core of a current detection device according to
実施の形態3では、コア81は、検出対象の電流Ipによって誘起される磁束Tpのための磁路を形成する略環状のコアである。この実施の形態では、コア81は、UUコアである複数のコア部材81a,81bを備える。コア部材81aの一方の端面とコア部材81bの一方の端面との間にギャップ82があり、コア部材81aの他方の端面とコア部材81bの他方の端面とは互いに接合している。
In the third embodiment, the
また、ギャップ82を形成するコア部材82a,82bの一方の脚部は、下方に(底面側に)突出する突出部83を有するとともに、突出部83と略同一形状の切欠部84を有する。さらに、実施の形態3では、突出部83は、磁気センサICチップ111の形状に合わせた形状の切欠部85を有する。切欠部85は、当該電流検出装置が回路基板101に装着されたときに磁気センサICチップ111の側面の一部または全部を覆う形状とされる。例えば、切欠部85は、磁気センサICチップ111の高さ(つまり、回路基板101の表面から磁気センサICチップ111のパッケージ上面までの距離)と略同一の高さを有する。
Further, one leg of each of the core members 82a and 82b forming the
なお、図9に示すコア81は、磁気センサICチップ111の上面と2側面を覆っているが、磁気センサICチップ111の上面と4側面を覆う形状としてもよい。
Although the core 81 shown in FIG. 9 covers the upper surface and the two side surfaces of the magnetic
実施の形態4. Fourth Embodiment
図10は、本発明の実施の形態4に係る電流検出装置のコアの一例を示す側面図である。実施の形態4に係る電流検出装置は、コア4の代わりに、図10に示すコア91を備える。なお、実施の形態4に係る電流検出装置のその他の構成については、実施の形態1または実施の形態2と同様であるので、その説明を省略する。
FIG. 10 is a side view showing an example of the core of the current detection device according to
実施の形態4では、コア91は、検出対象の電流Ipによって誘起される磁束Tpのための磁路を形成する略環状のコアである。この実施の形態では、コア91は、UUコアである複数のコア部材91a,91bを備える。コア部材91aの一方の端面とコア部材91bの一方の端面との間にギャップ92があり、コア部材91aの他方の端面とコア部材91bの他方の端面とは互いに接合している。
In the fourth embodiment, the
さらに、実施の形態4では、ギャップ92の幅が、高さ方向に沿って変化しており、コア91の底面側ほどギャップ92が広くなっている。なお、コア91のギャップ92以外の形状は、コア4と同様である。
Furthermore, in the fourth embodiment, the width of the
なお、図10に示すコア91では、ギャップ92を構成するコア部材91a,91bの端面は、階段状に形成されているが、傾斜斜面状としてもよいし、曲面状としてもよい。
In the core 91 shown in FIG. 10, the end faces of the
実施の形態5.
本発明の実施の形態5に係る電流検出装置は、実施の形態1〜4のいずれかに、板状の磁性遮蔽部材をさらに備えたものである。 The current detection device according to the fifth embodiment of the present invention further includes a plate-shaped magnetic shielding member in any of the first to fourth embodiments.
図11は、実施の形態5に係る電流検出装置の、上部ケース部材1と一次導体3を取り外した状態を示す斜視図である。図12は、実施の形態5に係る電流検出装置の、上部ケース部材および下部ケース部材と一次導体を取り外した状態を示す斜視図である。なお、実施の形態5に係る電流検出装置のその他の構成については、実施の形態1〜4のいずれかと同様であるので、その説明を省略する。
FIG. 11 is a perspective view showing a state in which
図11および図12に示すように、磁性遮蔽部材201は、コア4とケース(下部ケース部材2、つまり、コア4の支持部材)との間に配置されている。なお、磁性遮蔽部材201は、コア4と接触しないようにコア4から離間して配置されている。例えば、コア4または下部ケース部材2に接着剤、非磁性部材などを介して固定されている。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
図12に示すように、磁性遮蔽部材201は、平板状の上面部201a、および対向する2つの平板状の側面部201bを備える。側面部201bは、上面部201aから垂直に延びている。この実施の形態5では、磁性遮蔽部材201は、1部材で構成されているが、複数部材(上面部201aおよび側面部201bに対応する別々の部材)で構成されていてもよい。磁性遮蔽部材201は、一次導体3とは鎖交していない。また、磁性遮蔽部材201の上面部201aは、コア4,81,91のギャップ41,82,92(つまり、磁気センサICチップ111)の上方に配置され、磁性遮蔽部材201の側面部201bは、コア4,81,91のギャップ41,82,92(つまり、磁気センサICチップ111)の側方に配置される。
As shown in FIG. 12, the
磁性遮蔽部材201は、例えば、フェライト(Ni−Zn系フェライト、Mn−Zn系フェライト、Ba系フェライト、フェロックスプレーナ系フェライトなど)、アモルファス磁性合金、珪素鋼板、パーマロイ、ナノクリスタル磁性合金などの材質で構成される。
The
このように磁性遮蔽部材201を設けることにより、近傍に導通する電流によって誘起される外乱磁束の影響が小さくなる。
By providing the
実施の形態6. Sixth Embodiment
本発明の実施の形態6に係る電子機器の製造方法では、第1の製造者が、上述の実施の形態1〜5のいずれかの電流検出装置を製造、販売し、第2の製造者が、上述の磁気センサICチップ111を製造、販売し、第3の製造者が、その電流検出装置および磁気センサICチップ111を購入し、回路基板101上に、その電流検出装置、磁気センサICチップ111、および上述の電流測定回路を実装して、電子機器を製造する。その際、第3の製造者は、その電子機器において検出対象となる電流の電流値のレンジに応じて、互いに直列接続される一次導体3の本数、上述の電流測定回路の測定レンジなどを決定した上で、上述の電流検出装置および電流測定回路を実装する。
In the method of manufacturing an electronic device according to the sixth embodiment of the present invention, the first manufacturer manufactures and sells the current detection device of any of the first to fifth embodiments described above, and the second manufacturer , Manufacture and sell the above-mentioned magnetic
上述のようにして電流検出装置が構成されているため、その電流検出装置の固定突起21とギャップ41との位置関係に合わせて、第3の製造者が製造する電子機器の回路基板101に上述の固定孔103を形成するとともに磁気センサICチップ111を実装し、回路基板101上にその電流検出装置を装着することで、第3の製造者は、その電子機器の仕様に合わせた電流検出装置を、その電子機器内に簡単に設置することができる。
Since the current detection device is configured as described above, the
なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。 Note that various changes and modifications to the above-described embodiment will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the subject matter and without diminishing the intended advantages. That is, such changes and modifications are intended to be included in the scope of the claims.
例えば、上記実施の形態1〜5において、コア部材4a,4b,81a,81b,91a,91bにおいてギャップ41,82,92を形成する端面とはそれぞれ別の、互いに接合する端面は、図5に示すような磁路に対して略垂直な端面の他、傾斜面としてもよいし、段差面としてもよい。また、磁性接着剤でその端面を互い接合するようにしてもよい。
For example, in the first to fifth embodiments, in the
また、上記実施の形態1〜5において、ギャップ41,82,92には、非磁性のスペーサを配置してもよいし、非磁性の接着剤や充填剤を充填してもよい。また、コア4,81,91の上面側の、ギャップ41,82,92の一部(ギャップ41,82,92を構成する一方の端面の一部と他方の端面の一部との間の空間)に軟磁性の接着剤や充填剤を充填してもよい。
In the first to fifth embodiments, nonmagnetic spacers may be disposed in the
また、上記実施の形態1〜5において、外乱の影響を小さくするために、軟磁性材料の磁性シートを、回路基板101と磁気センサICチップ111との間に配置したり、回路基板101の裏面(磁気センサICチップ111の実装面の反対側の面)に軟磁性材料の磁性シートを貼り付けたりしてもよい。また、回路基板101として、軟磁性材料の磁性層を有する回路基板を使用してもよい。
In the first to fifth embodiments, a magnetic sheet of soft magnetic material may be disposed between the
また、上記実施の形態1〜5において、コア4,81,91は、対称な2つのコア部材4a,4b,81a,81b,91a,91bで構成されているが、非対称な複数のコア部材で構成されるようにしてもよい。また、上記実施の形態1〜3において、コア4,81,91が、ギャップを有する1つのコア部材で構成されるようにしてもよい。なお、コア4,81,91は、対称な2つのコア部材4a,4b,81a,81b,91a,91bで構成されているため、ギャップ41,82,92が、中央に配置されているが、非対称な複数のコア部材を使用する場合、ギャップ41,82,92は、中央に配置されていなくてもよい。
Moreover, in the said Embodiment 1-5, although the
また、上記実施の形態1〜5では、磁気平衡式で電流値が検出されるが、磁気比例式で電流値を検出するようにしてもよい。その場合、ボビン5、補正コイル6などは設けなくてもよい。
In the first to fifth embodiments, the current value is detected by the magnetic balance type, but the current value may be detected by the magnetic proportional type. In that case, the
本発明は、例えば、電流センサに適用可能である。 The present invention is applicable to, for example, a current sensor.
2 下部ケース部材(支持部材の一例)
3 一次導体
4,81,91 コア
6 補正コイル
41,82,92 ギャップ
201 磁性遮蔽部材
2 Lower case member (example of support member)
3
Claims (7)
検出対象の電流によって誘起される磁束のための磁路を形成する略環状のコアと、
前記コアを収容するケースとを備え、
前記コアは、当該電流検出装置を前記基板に装着したときに前記基板に対して略平行になる向きに配置され、当該電流検出装置を前記基板に装着したときに前記磁路において前記磁気センサICチップの上または上方に位置する箇所にギャップを有し、
前記ケースは、前記ケースの底面において、前記コアの前記ギャップの配置位置に開口部を備え、
前記コアは、前記ギャップを形成する脚部において、前記開口部に突出する突出部を有すること、
を特徴とする電流検出装置。 A current detection device mountable on a substrate on which a fluxgate magnetic sensor IC chip for detecting a magnetic flux for current detection is mounted,
A substantially annular core forming a magnetic path for the magnetic flux induced by the current to be detected ;
And a case for housing the core ,
The core is disposed in a direction substantially parallel to the substrate when the current detection device is mounted on the substrate, and the magnetic sensor IC in the magnetic path when the current detection device is mounted on the substrate have a gap at a position located on or above the chip,
The case is provided with an opening at an arrangement position of the gap of the core on a bottom surface of the case,
The core has, in a leg forming the gap, a protrusion which protrudes into the opening;
A current detection device characterized by
前記コアは、前記支持部材に直接的にまたは間接的に固定され、
前記ギャップは、前記支持部材を前記基板に取り付けた際に、前記磁気センサICチップの上または上方に位置する箇所にあること、
を特徴とする請求項1記載の電流検出装置。 The apparatus further comprises a support member attachable to the substrate,
The core is fixed directly or indirectly to the support member,
The gap is located on or above the magnetic sensor IC chip when the support member is attached to the substrate.
The current detection device according to claim 1, characterized in that
前記一次導体の電流によって前記コア内に誘起する磁束を打ち消すための磁束を前記コア内に誘起する補正コイルとをさらに備え、
前記電流は、磁気平衡方式で検出されること、
を特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の電流検出装置。 A primary conductor disposed so as to interlink with the core and conducting a current to be detected;
And a correction coil for inducing a magnetic flux in the core to cancel the magnetic flux induced in the core by the current of the primary conductor.
The current is detected in a magnetic balance manner.
The current detection device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that
前記ケースは、磁気遮蔽機能を有すること、
を特徴とする請求項2記載の電流検出装置。 The support member is a part or the whole of the pre-listen over scan,
The case is to have a magnetic shielding function,
The current detection device according to claim 2 , characterized in that
前記支持部材は、前記ケースの一部または全部であり、
前記磁性遮蔽部材は、前記コアと前記ケースとの間に配置されていること、
を特徴とする請求項2記載の電流検出装置。 It further comprises a plate-like magnetic shielding member,
The support member is a part or the whole of the pre-listen over scan,
The magnetic shielding member is disposed between the core and the case;
The current detection device according to claim 2 , characterized in that
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/133,761 US9939465B2 (en) | 2015-04-24 | 2016-04-20 | Electric current detector |
EP16166471.9A EP3086129B1 (en) | 2015-04-24 | 2016-04-21 | Electric current detector |
CN201610258371.9A CN106066420B (en) | 2015-04-24 | 2016-04-22 | Current detection device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015089092 | 2015-04-24 | ||
JP2015089092 | 2015-04-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016206173A JP2016206173A (en) | 2016-12-08 |
JP6531951B2 true JP6531951B2 (en) | 2019-06-19 |
Family
ID=57487041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016034974A Active JP6531951B2 (en) | 2015-04-24 | 2016-02-26 | Current detection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6531951B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6605007B2 (en) * | 2017-10-12 | 2019-11-13 | 株式会社タムラ製作所 | Current detector |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60304460T2 (en) * | 2003-07-12 | 2006-10-12 | Liaisons Electroniques-Mécaniques LEM S.A. | Current sensor with a magnetic core having an air gap and thus equipped power supply circuit |
JP2008224260A (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Tamura Seisakusho Co Ltd | Electric current detector |
CH705027A1 (en) * | 2011-05-30 | 2012-11-30 | Melexis Technologies Nv | Device for measuring a current flowing through an electric cable current. |
JP6153387B2 (en) * | 2013-05-31 | 2017-06-28 | 日置電機株式会社 | Current sensor |
-
2016
- 2016-02-26 JP JP2016034974A patent/JP6531951B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016206173A (en) | 2016-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106066420B (en) | Current detection device | |
US8963537B2 (en) | Device for measuring a current flowing through an electric cable | |
US6876189B2 (en) | Current sensor | |
JP5972405B2 (en) | Magnetic sensor device | |
JP2010008050A (en) | Current sensor | |
WO2017130437A1 (en) | Current sensor | |
JP2016148620A (en) | Current sensor | |
JP6316516B2 (en) | Magnetic sensor device | |
JP2021036200A (en) | Current sensor and method for manufacturing case of the same | |
JP5630630B2 (en) | Coreless current sensor | |
JP6531951B2 (en) | Current detection device | |
EP3767310B1 (en) | Current sensor | |
JP2018081024A (en) | Current sensor | |
WO2016080135A1 (en) | Current sensor | |
JP7097671B2 (en) | IC magnetic sensor and lead frame used for it | |
JP4813029B2 (en) | Current measuring device | |
JP2014202737A (en) | Current sensor | |
KR102613727B1 (en) | current converter | |
JP2019138749A (en) | Current sensor | |
JP2021028596A (en) | Zero-flux type magnetic sensor | |
JP2007085844A (en) | Position detection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180207 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190425 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190508 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6531951 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |