JPH04148869A - 電流センサ - 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】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、被測定電流路から電気的に絶縁状態で電流
信号を検出する電流センサに関する。

（ｂｌ従来の技術 被測定電流路から絶縁状態で電流状態を検出する電流セ
ン１）は、例えば電話器やファクシミリなど電話回線に
接続される機器におけるフック信号を検出する回路等に
用いられ、このことにより機器の故障によっても電話回
線に悪影響を与えないように構成されでいる。

上記電流セン・す゛としては、コイルを巻回したギャッ
プ付きコアと磁気検出素子とを組み合ね−Ｕだものが用
いられている。その例を第６図（Ａ）。

（Ｂ）に示す。（Ａ）は側面図、（Ｂ）は上面図である
。ここで１は一部にギャップ２を有するコア、３はコア
１に巻回されたコイルである。また５は回路基板、４は
磁気検出素子であり、磁気検出素子４は回路基板５の」
−面に実装されている。

そして図に示すようにコア１のギヤノブに磁気検出素子
４が位置するよ・うに、すなわらコア１で磁気検出素子
４とともに回路基板５を挟め込む形態でコア１が取りイ
」けられている。

このように構成されたコイル３の両端を被測定電流路に
接続することによって、被測定電流路に流れる電流に略
比例した磁束が２．コア１のギャップ２間を通り、磁気
検出素子４がその磁束を検出することになる。

（Ｃ）発明か解決しようとする課題 ところが、前述した従来の電流センタにおいては、二１
ア１およびコイル３を回路基板５に対し垂直方向に、し
かも回路裁板５の端部に立体的に配置しなげればならな
いため、その取り（−１け構造が複雑であって生産性が
極めて低かった。また、上記コア１およびコイル３の配
置関係によって、コア１およびコイル３の幅方向寸法が
電流センサのｌｖ、め方向の寸法を定めるため５、全体
に大型であった。

この発明の目的は、上述の問題を解消して、生産性が高
く容易に小型化できる電流セン・す”を提供することに
ある。

ｆｄ１課題を解決するだめの手段 この発明の電流センサは、一部にギャップを有し、′：
１イルを巻回したコアと、上記コアのギャップ間を通る
磁束を検出する磁気検出素子からなる電流センサにおい
て２、 コアによる磁路が基板に平１Ｊまたは略甲行となる位置
関係で上記基板上にコアを取り付けるとともに、基板に
゛）４行または略平行な成分の磁束を検出する磁気検出
素子を基板上であって」１記コアのギャップ間位置また
はギャップに近接する位置に設けたことを特徴とする。

（ｅ）作用 この発明の電流センサ″ては、コアによる磁路が基板に
シ１裔−１または略平１ｊとなる位置関係で基板上にコ
アが取りイ」げられ、基板に平行または略平行な成分の
磁束を検出する磁気検出素子か基板上において上記コア
のギャップ間位置またはギャップに近接した位置に設け
られている。従ってコアのギヤノブ間を通る磁束（漏れ
磁束）は基板に略平行に通る。磁気検出素子は基板に平
行または略平行な成分のζ磁束を検出するように基板上
に設けられているため、コアのギャップ間の磁束を検出
することになる。

このよ・）にコアをコイルとともに基板上に実装するよ
・）にしたため、基板に対するコアおよびコイルの取り
付は構造が単純化され、その生産性も向上する。また、
基板の片面にのみコア、コイルおよび磁気検出素子を表
面実装できるようになり、電流センサの厚みも大幅に薄
くすることができる。

ｉｆ）実施例 この発明の実施例に係る電流セン・す“の構造を第１図
（Ａ）〜（Ｃ）に示す。同図（Ａ）は上面図（Ｂ）は正
面図、（Ｃ）は右側面図である。また−に起電流センリ
゛に用いるコアの構造を第２図に示す。

第２図のよ・）にコア１は略コ字型の２つのコアＩａ、
Ｉｂからなり、この２つのコアＩａ、Ｉｂを組み合わせ
ることにより一箇所にギャップ２を形成する。

第１図において６はボビンであり、このボビンにより、
：７アｌａ、Ｉｂ間が固定されている。またこのボビン
６にはコイル３が一定巻数巻回されている。ボヒン６の
下部にはコア１を載置するためのコア載置部６ａが形成
されていて５．：Ｉア装置部６ａの両側部に端子７ａ〜
７ｆか埋め込まれている。−に記コイル３の始端と終端
はそれぞれ端子７ａおよび７ｄに半田付けされている。

以上のようにギャップを有しコイルが巻回されたコアが
第１図（Ｂ）、　　（Ｃ）に示すよ・うに回路基板５の
上部に表面実装されている。ずなゎら同図（Ａ、）に示
した端子７ａ〜７ｆがそれぞれ回路基板５の表面に形成
されているランド部分（不図示）にそれぞれ半田付げさ
れている。なお、６つの端子−７ａ〜７ｆのうち７１）
、７（：、７Ｇ、１ｆばそれぞれ実装用のダミ一端子で
ある。上記コイル３の始端と終端を例えば端子７ａおよ
び７１〕に半田伺（、）した場合ば、端子７ｃ、７ｄ、
７ｅ　　７ｆがダミ一端子となる。但し、クミ一端子の
数はこの例に限らない。

また、第１図において４は磁気検出素子であり、コア１
のギャップ２に近接して回路基板５の上部に表面実装さ
れている。この磁気検出素子４ば第１図（Ａ）、　　（
ｉ’３）において紙面の左右方向、第１図（Ｃ）におい
ては紙面に垂直方向の磁束成分を検出する位置関係に実
装されている。

以１−のよ−）に構成したことにより、コイル３に被測
定電流が流れれば、被測定電流に略比例した磁束がコア
のギャップ２間を通る。コアのギャップからの漏れ磁束
は一定の割合で磁気検出素子４を通るため、結局磁気検
出素子４は被測定電流に略比例した磁束密度を検出する
。この磁気検出素−ｒ４が例えば強磁性体磁気抵抗効果
型磁気検出素子であれば、磁気検出素子に接続した回路
によっ゛Ｃ上記硼東南度に略比例した電圧信号を発生さ
ゼることがてきる。

以１−１に示したよ・）に一部にギャップを有し、コイ
ルを巻回したコアを、そのコアによる磁路が基板に平行
または略平行となる位置関係で実装するよ・うにしたた
め、コイルおよびコアの実装方法が単純化され生産性が
向上する。また、基板上のコイルおよびコアの高さばコ
イルの巻き高さにより定まり、電流センサ全体が大幅に
薄型となる。従ってこの電流センサ”を回路基板」二の
一部に設けて、他の電子部品とともに表面実装し、樹脂
コーチインクすることなどによって、従来のハイシリ・
７ＦＩＣと同様に回路全体を一体化することが一部きる
。

第１図に示した実施例では、コア１にコイル３を巻回す
るためにボビン６を用いたが、ボビン６を用いないて直
接コア１にコイル３を巻回するよ・）にしてもよい。そ
の場合には、コア１に従来例のよ・）なギャノブイ」コ
アを用い、第３図の」二面図（）〜）および正面図（１
３）に示すように、コア１を回路基板５に接触する状態
でコア１を接着剤等で回路基板５上に取付り、磁気検出
素子４を回路基板５−１−であってコア１のギャップ２
間に設けてもよい。この場合、コアのギャップを磁気検
出素子の」二部に近接配置したか、コアのギャップ部分
は第４図および第５図に示すように構成してもよい。第
４Ｍおよび第５図はコアのギヤ、プ部分の正面図であり
、両図において矢印は磁力線を表している。第４図の例
は：１ア】のギヤ・ノブ付近の端部にテーバを設けてギ
ャップ部の対向面積を縮小し、ギャップ間の磁束密度を
高めた例である。このように構成することによって磁気
検出素子４を通る磁束密度を高めて被測定電流路の電流
に対する磁気検出素子の出力電圧比すなわち感度を高め
ることができる。また、第５図の例は、コア１のギャッ
プ部に部分的な段差部を設け、その段差部に磁気検出素
子４を配置した例である。このように構成することによ
ってコアのギャップ間の漏れ磁束を効率的に（火気検出
素子４に通ずことができ、感度を高めることができる。

さらにコアのギャップ部によってコアと磁気検出素子４
との位置合わせが確実になるという効果もある。

また、第１図に示した例ではコイルを巻回するボビンか
ら実装用の端子を引き出すようにしたが、ボビンの下部
から側部にかＬＪで印刷などの手段で電極を設け、その
電極にコイルの端部を半田付げするとともに、その電極
によって回路基板上に表面実装するよ・）にしてもよい
。また、コア１のギャップ部分に第４図の例のようなテ
ーパを設げてもよい。

（ｇ＋発明の効果 この発明によれば、基板の同一表面に、コイルを巻回し
たコアと磁気検出素子が配置されるため組立構造が簡単
となって生産性が向トする。また、基板の片面にのみ表
面実装することができるため、その基板およびその基板
に対する実装工程が簡略化されてコメ１−ダウンとなる
。さらに、基板に対しコイルおよびコアが平行に配置さ
れるため、電流センサの厚みを従来に比較して薄くする
ことができ、この電流センサ″を構成した回路基板を限
られた電子機器内のスペースに容易に組み込むことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る電流センサの構造を表
す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）
は右側面図である。第２図は開電流センサに用いられる
コアの構造を表す−に面図である。第３図は他の実施例
に係る電流センサ゛の主要部を表す図であり、（Ａ、）
は−１−面図、（Ｂ）ば正面図である。第４図および第
５図はそれぞれ他の実施例に係る電流センサの主要部の
正面図である。第６図（Ａ、）および（Ｂ）は従来の電
流センサ“の正面図および上面図である。 コア、 コイル、 回路基板、 端子。 ２−ギャップ、 ４−磁気検出素子、 ６−ボビン、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一部にギャップを有し、コイルを巻回したコアと
   、上記コアのギャップ間を通る磁束を検出する磁気検出
   素子からなる電流センサにおいて、コアによる磁路が基
   板に平行または略平行となる位置関係で上記基板上にコ
   アを取り付けるとともに、基板に平行または略平行な成
   分の磁束を検出する磁気検出素子を基板上であって上記
   コアのギャップ間位置またはギャップに近接する位置に
   設けたことを特徴とする電流センサ。