JPH02195267A - 電流検知ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コイルに流れた電流によって発生する磁束の
漏れを磁気センサーによって検知する電流検知ユニット
に関する。

〔従来の技術〕

従来の電流検知ユニットの一例を第６図に示す、これは
リング状磁性体のコア５１に銅線のコイル５２を巻いて
コイルユニット５３を形成し、コア５１の一部を切開し
たスリット５４内に磁気センサー５５を配置したもので
あり、コイル５２に流れた電流によりコア５１内に磁界
を発生させ、コア５１のスリット端面から漏れた磁束の
磁界の強さを磁気センサー５５で検知することによりコ
イル５２に流れた電流量を計測するものである。

また、第７図（こ示すものは他の従来例である。

これは棒状磁性体５６ａとその両側の湾曲した線状磁性
体５６ｂにより略環状のコア５６を形成し、この棒状磁
性体５６ａに銅線のコイル５７を巻いてコイルユニット
５８を形成し、湾曲させた線状磁性体５６ｂの両端を磁
気センサー５９の表面に対向させたものであり、線状磁
性体５６ｂの端面における磁界の強さを磁気センサー５
９により検出することによりコイル５７に流れた電流量
を計測するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の電流検知ユニットでは、−個のコ
イルと一個の磁気センサーとが対になっているので、複
数系統の電流を検知する系では、複数個の電流検知ユニ
ット（複数個のコイルと複数個の磁気センサー）を必要
としていた。このため複数電流系では、部品点数が多く
なり、電流検知部の基板上での占有面積が大きくなると
いう問題があった。

また、一つの電流を検知する系でも、−個の磁気センサ
ーに対して一個のコイルを用いているので、比較的大き
なコイルを基板に取り付けなければならず、コイルを他
の部品間の間隙部分などに分散配置するということがで
きず、電流検知ユニットの基板への配置設計が難しかっ
た。

さらに、従来の電流検知ユニットにあっては、リング状
ないし略環状のコアに巻かれた閉磁路コイルを用いてい
るので、コイルの中央の空間（コアの孔）のために外形
が大きくなり、電流検知ユニットを小型化する支障とな
っている。また、閉磁路コイルでは、コイルの巻き線作
業を行いにくい構造となっており、製造コストが高くつ
くという問題があった。

本発明は上述の技術的背景に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、小型で基板等への実装面積
を小さくでき、またコイル等の配置設計も容易に行え、
さらに構造が簡単で安価な電流検知ユニットを提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

このため本発明の電流検知ユニットは、複数個のオープ
ン磁路コイルを配置し、これらのコイル間に磁気センサ
ーを配置して各々のコイルから出た漏れ磁束が磁気セン
サーを通過するようにしたことを特徴としている。

〔作用〕

本発明にあっては、−個の磁気センサーに対して複数個
のコイルを配置し、各コイルの磁束が磁気センサーを通
過するようにしであるので、複数の電流を検知する系で
は、各コイルに異なる電流を流すようにすれば磁気セン
サーを共用することができる。すなわち、各コイルに異
なる電流が流れるようにすれば、いずれかのコイルに電
流が流れた時に、そのコイルで発生した磁束が磁気セン
サーで検知され、−個の磁気センサーで複数の電流を検
知することが可能になる。このため、部品点数を削減で
き、部品コストを削減できると共に、電流検知部の寸法
を小さくでき、基板等への実装面積を小さくできる。

また、一つの電流を検知する系の場合には、各コイルに
同じ電流を流し、かつ磁気センサーの位置で各コイルに
よる磁界が強め合う向きに電流を流すようにする。した
がって、同じ感度を得るのであれば、従来例のように一
つだけのコイルを用いる場合と比較して一つ一つのコイ
ルを小さくでき、この小さな複数個のコイルを基板等に
分散配置できるので、電流検知ユニットの基板等への配
置設計が容易になり、基板の高密度実装にも寄与できる
。

さらに、オープン磁路コイルを用いたので、リング状の
コア等に巻いた閉磁路コイルのように無駄な空間の発生
がなく、−要電流検知ユニットを小型化できる。また、
オープン磁路コイルを用いることによりコイルの巻き線
作業を簡単にでき、電流検知ユニットの製造コストを安
価にすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。

第１図及び第２図に示すものは、本発明の第一実施例で
あり、二個のチップコイル４，４を縦にして基板１の表
面に配置したものである。

チップコイル４は、フェライト等の磁性体により形成さ
れたコアラの外周に銅線のコイル２を巻いたものである
。コアラは柱状をしたコイル巻き部６の両端にフランジ
７を設けたものであり、コイル巻き部６にコイル２が巻
かれている。このチップコイル４は、オープン磁路構造
となっているので、チップコイル４の製造時には真っす
ぐなコイル巻き部６にコイル２を巻き付けるだけでよく
、コイル２の巻き線作業を容易に行え、製造コストを安
価にすることができる。腋な、リング状等の閉磁路構造
のコイルユニットに比べて小型化できる。チップコイル
４は、プリント配線基板等の基板１に表面実装されるの
で、フランジ７には二個の電極（図示せず）が設けられ
ており、これらの電極にはコイル２の両端が電気的に接
続されている。

磁気センサー３は、ホール素子や磁気抵抗素子等の磁電
変換素子を用いたものであり、感磁部８からリード端子
９が出ている。

また、基板１は、電流検知ユニット１０と共に他の電子
回路等も搭載されるようになっている。

基板１は両面プリント配線基板となっており、基板１の
上面にはチップコイル４の電極を接続するための配線パ
ターン（図示せず）が設けられており、下面には磁気セ
ンサー３のリード端子９を接続するための配線パターン
（図示せず）が設けられている。

しかして、第１図に示すように、リード端子９を基板１
の孔１１に挿通させて磁気センサー３を基板１の上面に
立て、半田１２でリード端子９の先端を基板１の下面配
線パターンに半田付けしである。磁気センサー３の両側
には、軸心方向を基板１と垂直にして一対のチップコイ
ル４，４が縦に配置されており、半田１３で各電極を基
板１の上面配線パターンに半田付けされている。リード
端子つとチップコイル４の電極とは基板ｌの同じ側で半
田付けしても差し支えないが、互いに反対側で半田付け
すれば、半田のブリッジによるショート等を避けること
ができる。こうして、磁気センサー３の感磁部８は、縦
に配置された両チップコイル４，４の上方のフランジ７
間に挟まれている。

上記のように組み立てられた電流検知ユニット１０を用
いて二つの電流系を検、知する場合には、二つのコイル
２，２に異なる回路の電流が流れるように電極が接続さ
れる。しかして、いずれかのコイル２に電流が流れると
、そのコア５内で第１図に示したような磁束が発生し、
上方のフランジ７から漏れた磁束が磁気センサー３によ
って検出され、磁気センサー３はこの磁界の強さを検出
することによりコイル２に流れた電流量を計測する。こ
の場合、磁気センサー３は、いずれのコイル２に電流が
流れた時も、これを検知できるので、一つの磁気センサ
ー３によって二つの電流を検知することができ、磁気セ
ンサー３を二つのコイル２で共用することができるので
ある。なお、両コイルに流れる電流の大きさが互いに異
なり、しかもほぼ一定値である場合には、いずれのコイ
ルに電流が流れたか、あるいは両コイルに電流が流れた
かの判断等も可能である。

次に、一つの電流を検知する場合には、二つのコイル２
．２は基板１の配線パターンによって例えば直列、並列
等に接続され、両コイル２，２に同時に電流が流れて共
に磁束を発生するようになっており、しかも第２図に示
すように磁気センサー３の感磁部８を通過する磁束密度
が増加するような向きに接続されている。したがって、
同じ感度を得るためには、各コイル２，２を一個だけの
コイルの場合よりも小さくでき、この小さな二個のコイ
ル２，２を基板１に分散配置することができ、他の部品
間の間隙等に配置可能でコイル２．２の配置設計が容易
になる。しかも、二個のオープン磁路コイル２，２を用
いることにより、第２図に破線で示しであるように磁束
が部分的に閉回路を楕成し、ユニット外部への磁束の漏
れを小さくできて感度が向上する。

なお、第１図及び第２図の実施例では、磁気センサーの
感磁部を上方のフランジ間に配置したが、下方のフラン
ジ間に配置してもよい。

第３図は本発明の第二実施例であり（第１図の実施例と
同様な部分は、同じ符号を付して説明を省略する。以下
の実施例でも同じ、）、横にした一対のチップコイル４
，４を基板１の上面に同軸状に配置し、両チップコイル
４．４の端面間に磁気センサー３の感磁部８を位置させ
たものである。そして、いずれのチップコイル４，４も
端面から出た漏れ磁束が感磁部８を通過するように配置
しである。

第４図に示すものは本発明の第三実施例であり、横にし
た一対のチップコイル４，４を基板１の上面に平行に配
置し、両チップコイル４．４のフランジ７．７間に磁気
センサー３の感磁部８を位置させたものである。この実
施例でも、両チップコイル４，４のフランジ７．７から
出た漏れ磁束が感磁部８を通過するようにしである。

第５図に示すものは本発明の第四実施例であり、磁気セ
ンサー３の両側にチップコイル４，４を配置し、そのフ
ランジ７．７の上に磁性体のヨーク１４．１４の一端を
取着し、ヨーク１４．１４の他端を感磁部８の表面に近
接させ、チップコイル４から出た磁束を感磁部８へ集中
させるようにしたものである。すなわち、コイル２．２
の磁束が感磁部８へ集中させられるので、電流検知ユニ
ット１０の感度が向上する。

なお、本発明の実施例は上記実施例に限るものでなく、
この他にも種々可能である０例えば、上記実施例では、
いずれも二個のチップコイルを用いているが、三個以上
のチップコイルを用いてもよい、また、コア入りのチッ
プコイルに限らず、コイルだけのものを用いても差し支
えない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数の電流を検知する系に用いれば、
各コイルに対して磁気センサーの共用化を図ることがで
き、部品点数の削減により部品コストを低減でき、さら
に電流検知部を小型化でき、基板等への実装面積を小さ
くすることができる。また、一つの電流を検知する系に
用いれば、比較的小さなコイルを１板等へ分散配置する
ことができ、基板等への配置の自由度が増して配置設計
を容易にすることができ、基板の高密度実装も容易にな
る。さらに、オープン磁路コイルを用いているので、閉
磁路コイルのように無駄な空間の発生がなく、電流検知
ユニットを一層小型化できる。また、オープン磁路コイ
ルを用いることによりコイルの巻き線作業を簡単にする
ことができ、電流検知ユニットの製造コストを安価にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す一部破断した正面
図、第２図は同上の磁束の流れを示す説明図、第３図は
本発明の第二の実施例を示す正面図、第４図は本発明の
第三の実施例を示す平面図、第５図は本発明の第四の実
施例を示す正面図、第６図は従来例の斜視図、第７図は
他の従来例の斜視図である。 ２・・・コイル ３・・・磁気センサー 第２図 第 ズ 票 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個のオープン磁路コイルを配置し、これらの
   コイルから出た漏れ磁束が磁気センサーを通過するよう
   に前記コイル間に磁気センサーを配置したことを特徴と
   する電流検知ユニット。