JP7193941B2 - SHUNT RESISTOR AND CURRENT DETECTION DEVICE USING THE SAME - Google Patents
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Description
本発明は、シャント抵抗器等に関する。 The present invention relates to shunt resistors and the like.
近年、電子機器に使用される電流が例えば1kA程度と大電流化が進んでいる。この場合、回路がショートした際の安全を確保するため、短絡電流を制御する必要がある。このような制御をシャント抵抗器で実現しようとした場合、回路がショートした際の大電流に耐えるような構成が重要となり、また、短絡電流は瞬時に発生するために電流を瞬時に検出することも重要である。 In recent years, the current used in electronic devices is increasing to about 1 kA, for example. In this case, it is necessary to control the short-circuit current in order to ensure safety when the circuit is short-circuited. When trying to achieve this kind of control with a shunt resistor, it is important to have a structure that can withstand a large current when the circuit is short-circuited. It is also important.
従って、このような用途で用いられるシャント抵抗器は、例えば、100μΩ以下の低い抵抗値であることが求められる。そのような場合には、シャント抵抗器の電極と抵抗体との接続を可能な限り無くすことや、抵抗体の長さを可能な限り短くすることが考えられる。なお、電極と抵抗体との接続部を無くす構造として、電極と抵抗体とを同じ材料、例えばマンガニンで形成する構造も考えられる(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, shunt resistors used for such applications are required to have a low resistance value of, for example, 100 μΩ or less. In such a case, it is conceivable to eliminate the connection between the electrode of the shunt resistor and the resistor as much as possible, or to shorten the length of the resistor as much as possible. As a structure that eliminates the connecting portion between the electrode and the resistor, a structure in which the electrode and the resistor are made of the same material, such as manganin, is also conceivable (see, for example, Patent Document 1).
ところで、シャント抵抗器の電極と抵抗体とを同じ材料、例えば抵抗率の小さい銅で形成すると、抵抗は小さくなるが、TCRが大きくなってしまうという問題がある。
一方、シャント抵抗器の電極と抵抗体とを同じ材料、例えばTCRの小さいマンガニンやゼラニンで形成すると、TCRは小さくすることはできるが、余剰の抵抗(電圧測定端子より外側の部分の抵抗値)が大きくなり、電力消費が大きくなるという問題がある。
By the way, if the electrode of the shunt resistor and the resistor are made of the same material, such as copper, which has a low resistivity, the resistance becomes small, but there is a problem that the TCR becomes large.
On the other hand, if the electrodes of the shunt resistor and the resistor are made of the same material, such as manganin or geranin, which have a small TCR, the TCR can be reduced, but the excess resistance (the resistance value of the portion outside the voltage measurement terminal) becomes large, and there is a problem that the power consumption becomes large.
また、電極と抵抗体とを異なる材料で形成すると、電極と抵抗体との間の接合部(例えば溶接部)において機械的強度が低下するという問題もある。
本発明は、抵抗体と電極とを同じ材料で形成したシャント抵抗器において、低抵抗かつ低TCR化を図ることを目的とする。
Moreover, forming the electrodes and the resistor from different materials also poses a problem that the mechanical strength of the joints (for example, welds) between the electrodes and the resistors is reduced.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to achieve low resistance and low TCR in a shunt resistor in which a resistor and an electrode are made of the same material.
また、本発明は、上記のようなシャント抵抗器を用いて、大電流の短絡電流の検出に適した電流検出装置を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a current detection device suitable for detecting a large short-circuit current using the shunt resistor as described above.
本発明の一観点によれば、銅を主成分とし、さらに、ニッケルと亜鉛とを含むCu-Ni-Zn合金を、単体の抵抗体からなるシャント抵抗の抵抗体材料としたシャント抵抗器が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a shunt resistor in which a Cu—Ni—Zn alloy containing copper as a main component and further containing nickel and zinc is used as a resistor material for a shunt resistor composed of a single resistor. be done.
前記Cu-Ni-Zn合金は、その含有量が、Niが1.5~10wt%であり、Znが0.1~12wt%であり、残部がCuであることが好ましい。
さらに、Siを0.3~0.9wt%含むことが好ましい。さらに、Sn,Mgの少なくとも1の金属を0.1~1wt%含むようにすると良い。
The Cu—Ni—Zn alloy preferably contains 1.5 to 10 wt % Ni, 0.1 to 12 wt % Zn, and the balance Cu.
Furthermore, it preferably contains 0.3 to 0.9 wt % of Si. Furthermore, it is preferable to contain at least one metal of Sn and Mg in an amount of 0.1 to 1 wt %.
前記Cu-Ni-Zn合金に、さらに、Si,Sn,Mg,Tiのうちの少なくとも1の金属を0.1~1wt%含むようにしても良い。 The Cu--Ni--Zn alloy may further contain 0.1 to 1 wt % of at least one of Si, Sn, Mg and Ti.
本発明は、上記のいずれか1に記載のシャント抵抗器であって、前記単体の抵抗体からなる板体の一部を表面側に立ち上げて一対の電圧検出端子が形成されてもよい。 The present invention is the shunt resistor according to any one of the above, wherein the pair of voltage detection terminals may be formed by raising a part of the plate made of the single resistor.
本発明は、上記に記載のシャント抵抗器と、前記一対の電圧検出端子とそれぞれ接続される、一対の第1及び第2の電圧信号ラインによる信号によって電流を測定する電流測定回路と、を備えた電流測定装置であっても良い。 The present invention includes the shunt resistor described above, and a current measurement circuit that measures current by signals from a pair of first and second voltage signal lines respectively connected to the pair of voltage detection terminals. It may also be a current measuring device.
本発明によれば、抵抗体と電極とを同じ材料で形成したシャント抵抗器において、低抵抗かつ低TCR化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to achieve low resistance and low TCR in a shunt resistor in which a resistor and an electrode are made of the same material.
以下に、本発明の実施の形態によるシャント抵抗器およびそれを用いた電流検出装置について図面を参照しながら詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A shunt resistor and a current detection device using the same according to embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態によるシャント抵抗器の一構成例を示す斜視図である。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a shunt resistor according to this embodiment.
図1に示すように、本実施の形態によるシャント抵抗器Aは、例えば後述するような組成を有し平板状の長尺な板体1からなるシャント抵抗器である。シャント抵抗器Aは、単体の抵抗体である平板状の板体1には、板体1の長さ方向に離れた一対の電圧検出端子11a,11bが形成されている。板体1を対向する2箇所の第1の辺を残して、他の3辺を切り抜き、2箇所の第1の辺を基準として表面側に立ち上げることで、一対の電圧検出端子11a,11bを簡単に形成することができる。
As shown in FIG. 1, the shunt resistor A according to the present embodiment is a shunt resistor made up of a long
上記のようにすることで、板体1のうち第1の辺の内側の領域(符号L1,L2)の内側の領域が電流検出における実効的な抵抗体3となり、その外側から両端までの領域が実効的な電極5a,5bとなる。
By doing so, the area inside the area (marked L1, L2) inside the first side of the
図1に示すように、板体1を切り出して、そのまま曲げて立てることによって、電圧検出端子とすることで、間隔を短くすることが容易であり、かつ、長さも短い電圧検出端子を得ることができる。さらに、シャント抵抗器の持つインダクタンス値を小さくできる。
As shown in FIG. 1, a voltage detection terminal is obtained by cutting out a
なお、電圧検出端子は、図1に示す例の他に、別部材のピン状の端子を板体1に立設してもよい。板体1へのピン状の端子の固定は、板体1の表面にピン状の端子を溶接する方法や、板体1に孔を形成してこの孔にピン状の端子を挿入する等の方法がある。
In addition to the example shown in FIG. 1, the voltage detection terminal may be a separate pin-shaped terminal provided on the
尚、図1に示すシャント抵抗器では、板体1の長さ方向に離れた位置に一対の孔部7a,7bが形成され、図示しないバスバーや配線基板などにボルトなどを用いて固定できるように構成されている。
次に、単体の抵抗体からなる板体1を形成する材料の組成について説明する。
板体1の材料を一般的な組成を有する例えば銅(100%)とすると、固有抵抗値(μΩ/cm)は、1.72程度と低いが、TCR(ppm/℃)は、3970程度と高い。
In the shunt resistor shown in FIG. 1, a pair of
Next, the composition of the material forming the
If the material of the
一方、板体1の材料をマンガニン(登録商標)とすると、TCR(ppm/℃)は、±50程度と低いが、固有抵抗値(μΩ/cm)は、44程度と高い。また、ゼラニン30(登録商標)とすると、TCR(ppm/℃)は、29程度と低いが、固有抵抗値(μΩ/cm)は、29程度と高い。
On the other hand, if the material of the
そこで、本実施の形態においては、以下の表に示すような、板体1の材料を用いた。本実施の形態による板体の固有抵抗値は4~5,TCRは1000~2000であった。すなわち、マンガニンに比べると、固有抵抗値が1/10程度となり、TCRは1000~2000とマンガニンよりは高いが、銅よりは低い値を得ることができる。
Therefore, in the present embodiment, materials for the
表1は、本実施の形態による板体1の材料の一例を示す表である。表1に示すように、単体の抵抗体からなる板体1を形成する材料(合金材料)の主成分は、符号D1で示される銅であり、例えば、77~98.4wt%である。主成分である銅に加えて、本実施の形態では、符号B1で示される亜鉛(Zn)と、符号A1で示されるNiが含まれる。さらに、符号C1で示されるように、Si,Sn,Mg,Tiのうちの少なくともいずれかを0~1wt%含む。亜鉛(Zn)の量は、0.1から12wt%であり、Niの量は、1.5~10wt%である(総計で100wt%)。なお、本発明に係る合金材料には不可避不純物が含まれることがある。
Table 1 is a table showing an example of the material of the
尚、マンガニンもNiを例えば2wt%程度含むことを考慮すると、固有抵抗値を低くすることが出来た理由は、Znを混合した合金としたことに起因すると推測できる。発明者の推測によれば、Znは酸化しやすく酸化膜ZnOを形成する。Cuを主成分とする合金において、少量のZnを混ぜることで、板体1を形成する合金の表面にZnO酸化膜が、バルクの低抵抗金属である銅の表面保護膜の役割を果たすことに加え、マンガニン等と同様にNiを含むことによるTCR低減の効果も得ることができる。以下、所定量のZnを加えた本実施の形態による板体用の合金を、Cu-Ni-Zn合金と称する。
Considering that manganin also contains Ni, for example, about 2 wt %, it can be inferred that the reason why the specific resistance value was able to be lowered is due to the alloy containing Zn. According to the inventor's speculation, Zn is easily oxidized and forms an oxide film ZnO. By mixing a small amount of Zn in an alloy containing Cu as a main component, the ZnO oxide film on the surface of the alloy forming the
また、Cu-Ni-Zn合金に、Si,Sn,Mg,Tiのうちの少なくとも1の金属を0~1wt%加えても良い。このような合金も、Cu-Ni-Zn合金と称する。 At least one of Si, Sn, Mg and Ti may be added to the Cu--Ni--Zn alloy in an amount of 0 to 1 wt %. Such alloys are also referred to as Cu--Ni--Zn alloys.
本実施の形態によるCu-Ni-Zn合金を用いると、高温での耐久性も良く、特性が安定している。例えば、175℃の高温下において、1000時間の高温放置試験を実施したところ、抵抗値変化量は±0.5%以内の小さな変動値を示した。 The use of the Cu--Ni--Zn alloy according to the present embodiment provides good durability at high temperatures and stable characteristics. For example, when a high temperature storage test was conducted for 1000 hours at a high temperature of 175° C., the amount of change in the resistance value showed a small variation within ±0.5%.
通常、本実施の形態とは異なる銅及び銅合金は、高温での安定性は低く、酸化により、その抵抗値変化は±1%よりも大きい値を示すことから、本実施の形態によるCu-Ni-Zn合金は、特性が安定しており、耐久性にも優れているといえる。 Normally, copper and copper alloys different from the present embodiment have low stability at high temperatures, and their resistance changes due to oxidation show values greater than ±1%. It can be said that the Ni--Zn alloy has stable characteristics and excellent durability.
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図2,図3は、本実施の形態によるシャント抵抗器を用いた電流検出装置の一構成例を示す斜視図であり、図2は、回路基板にシャント抵抗器を実装する前の構成例を示す斜視図である。図3は、回路基板にシャント抵抗器を実装した後の構成例を示す斜視図である。図4は、図3のIIIa-IIIb線に沿う断面図であり、回路基板にシャント抵抗器を実装した後の構成例を示す図である。図5は、本実施の形態によるシャント抵抗器を用いた電流検出装置の一構成例を示す回路図(ブロック図)である。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the invention will be described. 2 and 3 are perspective views showing one configuration example of a current detection device using a shunt resistor according to the present embodiment, and FIG. 2 shows a configuration example before mounting a shunt resistor on a circuit board. It is a perspective view showing. FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example after the shunt resistor is mounted on the circuit board. FIG. 4 is a cross-sectional view along line IIIa-IIIb of FIG. 3, showing a configuration example after the shunt resistor is mounted on the circuit board. FIG. 5 is a circuit diagram (block diagram) showing a configuration example of a current detection device using a shunt resistor according to this embodiment.
図2,図3に示すように、第1の実施の形態によるCu-Ni-Zn合金を板体(抵抗体)1の材料として用いたシャント抵抗器Aを、電流測定回路、例えば増幅回路Bを含む回路に接続して電流測定装置Xを形成する。増幅回路Bは、シャント抵抗器Aからの出力信号を増幅するための回路である。 As shown in FIGS. 2 and 3, the shunt resistor A using the Cu—Ni—Zn alloy according to the first embodiment as the material of the plate (resistor) 1 is used in a current measurement circuit, for example, an amplifier circuit B. to form a current measuring device X. The amplifier circuit B is a circuit for amplifying the output signal from the shunt resistor A. FIG.
シャント抵抗器Aと増幅回路Bとの接続は、シャント抵抗器Aに立設した電圧検出端子11a,11aを、増幅回路Bの回路基板21に形成されたスルーホール(貫通孔)23a,23bに挿入する。増幅回路Bが形成されるプリント基板などの回路基板21には、シャント抵抗器Aからの出力信号を増幅するための増幅回路(基板)が設けられている。尚、符号35は増幅回路Bから他の制御機器等に信号を出力するための端子部である。
The connection between the shunt resistor A and the amplifier circuit B is established by connecting the
回路基板21のスルーホール23a,23bを用いて、電圧検出端子11a,11bとはんだ接続して繋ぐことで、回路基板21上の増幅器などの回路部品とシャント抵抗器Aとの距離を近接させて接続することができる。
By soldering and connecting the
また、図4に示す電流検出回路の断面図によれば、シャント抵抗器Aの板体1を切りだして、そのまま曲げて立てることによって電圧検出端子11a,11bとすることで、一対の電圧検出端子11a、11bの間隔が短く、長さも短い端子を形成することができる。さらに、シャントの持つインダクタンス値を小さくでき、耐久性も確保できる。
Further, according to the cross-sectional view of the current detection circuit shown in FIG. 4, the
図5に示すように、増幅回路Bは、例えば、フォトカップラや静電カップリングコンデンサーCなどによるΔΣ変換アナログ絶縁アンプ25を備える。ΔΣ変換アナログ絶縁アンプ25の出力側には、配線L13を介してA/D変換器27が設けられる。シャント抵抗器Aの第1の信号出力端子11aと第2の信号出力端子11bとは、増幅回路の2つの入力端子にそれぞれ配線L11,L12により接続されている。
As shown in FIG. 5, the amplifier circuit B includes a delta-sigma conversion
増幅回路Bは、入力端子を有し、それぞれ、抵抗などを介してΔΣ変換アナログ絶縁アンプ25に接続されている。また、入力端子からの配線L11,L12間には、コンデンサCが設けられる。これにより、ノーマルモードノイズなどのΔΣ変換アナログ絶縁アンプ25への入り込みを抑制することができる。ΔΣ変換アナログ絶縁アンプ25の正電源端子はVccに接続され、負電源端子はGND31に接続されている。
The amplifier circuit B has input terminals, which are connected to the ΔΣ conversion
フォトカップラや静電カップリングコンデンサーなどによるΔΣ変換アナログ絶縁アンプ25を用いることで、入力側と出力側とを、電気的に絶縁することができる。従って、ノイズが、信号を増幅するために電流測定装置Xに設けた増幅回路に接続される一対の電圧信号ライン(配線L11,L12)に与える影響を低減することができる。
The input side and the output side can be electrically isolated by using the delta-sigma conversion
尚、本実施の形態によれば、出力信号はデジタル出力とすることができる。シャント抵抗器AのTCR特性から、高精度の電流検出が必要な用途へは適していないため、出力信号もデジタル信号とすることで制御機器側の処理負担を軽減することが好ましい。 Incidentally, according to this embodiment, the output signal can be a digital output. Due to the TCR characteristics of the shunt resistor A, it is not suitable for applications that require highly accurate current detection, so it is preferable to reduce the processing load on the control device side by making the output signal a digital signal as well.
電流値が規定値を超えた場合に、Highレベルを出力し、電流値が規定値以内ではLowレベルを出力するようにする。用いられるデジタル回路は、コンパレータ等を使用した簡易的な回路とすることができる。そして、回路の絶縁機能は、上記のようなフォトカップラなどの簡易な部品で実現することが可能である。 A high level is output when the current value exceeds a specified value, and a low level is output when the current value is within the specified value. The digital circuit used can be a simple circuit using a comparator or the like. The circuit insulation function can be realized by a simple component such as the photocoupler as described above.
加えて、本実施の形態による電流検出回路を、他の検出回路に付加することも可能である。例えば、電圧検出回路などを設けて電圧検出などにも利用することができる。 In addition, the current detection circuit according to this embodiment can be added to other detection circuits. For example, it can be used for voltage detection by providing a voltage detection circuit or the like.
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。本実施の形態は、シャント抵抗器の別の形態を含む。図6は、本実施の形態によるシャント抵抗器であって、Cu-Ni-Zn合金を板体(抵抗体)1の材料として用いたシャント抵抗器の斜視図である。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the invention will be described. This embodiment includes another form of shunt resistor. FIG. 6 is a perspective view of a shunt resistor according to the present embodiment, in which a Cu--Ni--Zn alloy is used as the material of the plate body (resistor) 1. FIG.
本実施の形態によるシャント抵抗器Dは、第1の実施の形態と同様に、Cu-Ni-Zn合金を長尺の板体1として用い、例えばその中央付近をプレスすることにより、中央の抵抗体3領域を上方に持ち上げた持ち上げ構造を有している。その他の構造は図1と同様である。このような折り曲げ構造を備えたシャント抵抗器Dを、回路上に面実装して用いることができる。
本実施の形態によれば、第1の実施の形態に比べて、シャント抵抗器のより一層の小型化が可能である。
The shunt resistor D according to the present embodiment uses a Cu--Ni--Zn alloy as the
According to this embodiment, the shunt resistor can be further miniaturized as compared with the first embodiment.
(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態によるシャント抵抗器について説明する。シャント抵抗器の基本的な構造は第1から第3までのいずれかの実施の形態の場合と同様で良い。
表2は、表1に示した各金属材料の組成比のより具体的な一例を示す図である。
(Fourth embodiment)
Next, a shunt resistor according to a fourth embodiment of the invention will be described. The basic structure of the shunt resistor may be the same as in any one of the first to third embodiments.
Table 2 shows a more specific example of the composition ratio of each metal material shown in Table 1.
表2に示すCu-Ni-Zn合金のうち実施例1-1で示される例では、例えば、Niが1.5~4.0wt%、Znが0.1~0.5wt%,Siが0.3~0.9wt%、Sn,Mgの少なくとも1の金属が0.1~1wt%、残部がCu(93.6~98wt%)である(総計で100wt%)。
この例では、固有抵抗値は4~5μΩ・cm,TCRが1000~2000程度である。
In the example shown in Example 1-1 among the Cu-Ni-Zn alloys shown in Table 2, for example, Ni is 1.5 to 4.0 wt%, Zn is 0.1 to 0.5 wt%, and Si is 0 .3 to 0.9 wt%, at least one of Sn and Mg is 0.1 to 1 wt%, and the balance is Cu (93.6 to 98 wt%) (100 wt% in total).
In this example, the specific resistance value is 4-5 μΩ·cm and the TCR is about 1000-2000.
一方、実施例1-2で示される例では、例えば、Niが1.6wt%、Znが0.4wt%,Siが0.4wt%、Snが0.5wt%、残部がCu(約97.1wt%)である。
この例では、固有抵抗値は4.3μΩ・cm,TCRが1500程度である。
On the other hand, in the example shown in Example 1-2, for example, Ni is 1.6 wt%, Zn is 0.4 wt%, Si is 0.4 wt%, Sn is 0.5 wt%, and the balance is Cu (about 97.0 wt%). 1 wt%).
In this example, the specific resistance value is 4.3 μΩ·cm and the TCR is about 1500.
すなわち、表1におけるCuの割合が高いケースに相当するため、固有抵抗値はマンガニンやゼラニン30よりも低く、一方、TCRはマンガニンやゼラニン30よりも高い値を示す。従って、固有抵抗値を低くする必要性が高い場合に有効である。 That is, since it corresponds to the case where the Cu ratio in Table 1 is high, the specific resistance value is lower than manganin and geranin 30, while the TCR is higher than manganin and geranin 30. Therefore, it is effective when it is highly necessary to reduce the specific resistance value.
(第5の実施の形態)
次に、本発明の第5の実施の形態によるシャント抵抗器について説明する。シャント抵抗器の基本的な構造は第1の実施の形態と同様で良い。
表3は、表1に示した各金属材料の組成比のより具体的な一例を示す図である。
(Fifth embodiment)
Next, a shunt resistor according to a fifth embodiment of the invention will be described. The basic structure of the shunt resistor may be the same as in the first embodiment.
Table 3 is a diagram showing a more specific example of the composition ratio of each metal material shown in Table 1.
表3に示すCu-Ni-Zn合金のうち実施例2-1で示される例では、例えば、Niが5~10wt%、Znが5~12wt%,Siおよび/またはTiが0~1wt%、残部がCu(約77~90wt%)である。
この例では、固有抵抗値は10~15μΩ・cm,TCRが200~1000程度である。
Among the Cu—Ni—Zn alloys shown in Table 3, in the example shown in Example 2-1, for example, Ni is 5 to 10 wt%, Zn is 5 to 12 wt%, Si and/or Ti is 0 to 1 wt%, The balance is Cu (approximately 77-90 wt %).
In this example, the specific resistance value is 10-15 μΩ·cm and the TCR is about 200-1000.
一方、実施例2-2で示される例では、例えば、Niが6wt%、Znが11wt%、残部がCu(約83wt%)である。
この例では、固有抵抗値は11.5μΩ・cm,TCRが600程度である。
On the other hand, in the example shown in Example 2-2, Ni is 6 wt %, Zn is 11 wt %, and the balance is Cu (approximately 83 wt %).
In this example, the specific resistance value is 11.5 μΩ·cm and the TCR is about 600.
すなわち、表1におけるCuの割合が低いケースに相当するため、固有抵抗値はマンガニンやゼラニン30よりも低いが表2のケースよりは高く、一方、TCRはマンガニンやゼラニン30よりも高いが表2のケースよりは低い値を示す。従って、抵抗値を低くするがTCRをあまり高くしたくない場合に有効である。 That is, since it corresponds to the case in which the proportion of Cu in Table 1 is low, the specific resistance value is lower than that of manganin and geranin 30 but higher than that of Table 2, while the TCR is higher than that of manganin and geranin 30, but shows a lower value than the case of Therefore, it is effective when the resistance value is lowered but the TCR is not desired to be increased too much.
以上のように、マンガニンやゼラニン30には含めないZnを合金中に含めることで、低抵抗化および低TCR化が可能である。 As described above, by including Zn, which is not included in manganin or geranin 30, in the alloy, it is possible to lower the resistance and lower the TCR.
第4及び第5の実施の形態によれば、銅よりも低TCRかつマンガニンよりも低抵抗のシャント抵抗器を実現することができる。
従って、本実施の形態によれば、抵抗体と電極とを同じ材料で形成したシャント抵抗器において、低抵抗を実現し、且つ、TCRも良好な特性を得ることができる。
According to the fourth and fifth embodiments, a shunt resistor having a TCR lower than that of copper and a resistance lower than that of manganin can be realized.
Therefore, according to the present embodiment, in the shunt resistor in which the resistor and the electrodes are made of the same material, it is possible to realize low resistance and obtain good TCR characteristics.
また、添加する元素の割合を調整することで、表2と表3を比較すればわかるように、ある程度所望の特性値を有するシャント抵抗器を製造することができる。 Also, by adjusting the ratio of the elements to be added, as can be seen from a comparison of Tables 2 and 3, it is possible to manufacture a shunt resistor having desired characteristic values to some extent.
また、本実施の形態によれば、その様な材料組成を決定して、短絡電流を検出するために最適なシャントの構造を提供することができる。
加えて、電流検出部も接続することによって、短絡電流検出可能なシステム実現することができる。
Moreover, according to the present embodiment, such a material composition can be determined to provide an optimal shunt structure for detecting short-circuit current.
In addition, by connecting a current detection unit, a system capable of detecting a short circuit current can be realized.
上記の実施の形態において、図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
In the above-described embodiments, the illustrated configurations and the like are not limited to these, and can be changed as appropriate within the scope of exhibiting the effects of the present invention. In addition, it is possible to carry out by appropriately modifying the present invention as long as it does not deviate from the scope of the purpose of the present invention.
In addition, each component of the present invention can be selected arbitrarily, and the present invention includes an invention having a selected configuration.
本発明は、シャント抵抗器に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to shunt resistors.
A シャント抵抗器
B 増幅回路
X 電流測定装置
1 板体
3 抵抗体
5a,5b 電極
11a,11b 電圧検出端子
21 回路基板
23a,23b スルーホール(貫通孔)
25 ΔΣ変換アナログ絶縁アンプ
27 A/D変換器
A Shunt resistor B Amplifier circuit X
25 ΔΣ conversion analog isolation amplifier 27 A/D converter
Claims (6)
前記Cu-Ni-Zn合金は、その含有量が、Niが1.5~10wt%であり、Znが0.1~12wt%であり、残部がCuである
ことを特徴とするシャント抵抗器。 A Cu—Ni—Zn alloy containing copper as a main component and further containing nickel and zinc is used as a resistor material for a shunt resistor composed of a single resistor ,
The Cu—Ni—Zn alloy has a Ni content of 1.5 to 10 wt%, a Zn content of 0.1 to 12 wt%, and the balance being Cu.
A shunt resistor characterized by:
Sn,Mgの少なくとも1の金属を0.1~1wt%含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のシャント抵抗器。 moreover,
3. The shunt resistor according to claim 1, containing 0.1 to 1 wt % of at least one of Sn and Mg.
さらに、Si,Sn,Mg,Tiのうちの少なくとも1の金属を0.1~1wt%含む請求項1に記載のシャント抵抗器。 In the Cu-Ni-Zn alloy,
2. The shunt resistor according to claim 1, further comprising 0.1 to 1 wt % of at least one metal selected from Si, Sn, Mg and Ti.
前記単体の抵抗体からなる板体の一部を表面側に立ち上げて一対の電圧検出端子が形成されているシャント抵抗器。 A shunt resistor according to any one of claims 1 to 4 ,
A shunt resistor in which a pair of voltage detection terminals are formed by raising a part of the plate made of the single resistor.
前記一対の電圧検出端子とそれぞれ接続される、一対の第1及び第2の電圧信号ラインによる信号によって電流を測定する電流測定回路と、を備えた電流測定装置。 A shunt resistor according to claim 5 ;
and a current measuring circuit for measuring a current by a signal from a pair of first and second voltage signal lines respectively connected to the pair of voltage detection terminals.
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