JPH0645902Y2 - 電流検出器 - Google Patents

電流検出器

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JPH0645902Y2
JPH0645902Y2 JP16963387U JP16963387U JPH0645902Y2 JP H0645902 Y2 JPH0645902 Y2 JP H0645902Y2 JP 16963387 U JP16963387 U JP 16963387U JP 16963387 U JP16963387 U JP 16963387U JP H0645902 Y2 JPH0645902 Y2 JP H0645902Y2
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道夫 根本
憲太郎 堀内
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Tokin Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はコイルが巻回された磁気コアの一部に設けられ
たホール素子にてコイルに流れる電流を測定する電流検
出器に関する。
〈従来の技術〉 従来の電流検出器は、第9図に示すような構成になって
いる。この電流検出器では、リング状磁気コア20にコイ
ル11が巻回され、このリング状磁気コア20の一部を切り
欠いて形成した磁気ギャップ19内に高感度なInSb等から
成る感磁素子としてのホール素子2が設けられている。
この構成部分はセンサを成すもので、センサはリング状
磁気コア20を支える台座21や信号処理回路部15と共に,
複数の導電パターン16が配設されたプリント基板14上に
設けられている。又、信号処理回路部15は各導電パター
ン16に接続され、ホール素子2の外部端子4aやコイル11
の端部は各導電パターン16の特定のものに接続されてい
る。更に、プリント基板14の端面には3本の出力端子17
が設けられ、これらの出力端子17は各導電パターン16の
うちの信号処理回路部15からの出力用のものに接続され
ている。この電流検出器は、コイル11に被測定用の電流
を供給することにより生じる磁束をホール素子2で検出
することができる。
第10図は信号処理回路部15周辺の回路構成を示したもの
である。この回路構成では、ホール素子2に定電流を供
給する定電流回路22と、増幅器23と、2個のコンパレタ
ータ24,24′とを含んでいる。定電流回路22ではトラン
ジスタのエミッタ側がホール素子2に接続され、コレク
タ側及びベース側の間には抵抗R8が介在され,ベース側
及び接地側の間には抵抗R9が介在されている。ホール素
子2は2個の抵抗R1を介して増幅器23に接続される他、
接地されている。増幅器23の入出力側には抵抗R2が介在
されており、増幅器23の出力側はコンパレタータ24の負
極入力端子に接続されている。又、定電流回路22のコレ
クタ側は抵抗R3,R4を介して接地され、これらの抵抗R3
及び抵抗R4の間は抵抗R2が介して増幅器23の入力側に接
続されている。更に、定電流回路部22のコレクタ側は抵
抗R5,R6,R7を介して接地され、抵抗R5及び抵抗R6の間
はコンパレタータ24の正極入力端子に接続され、更に抵
抗R6及び抵抗R7の間はコンパレタータ24′の負極入力端
子に接続されている。尚、コンパレタータ24′の正極入
力端子は単独的に用いられる入力端子に接続されてい
る。
第11図は、信号処理回路部15の出力特性を示したもので
ある。ホール素子2に定電流を供給すると、各コンパレ
タータ24,24′の出力としてコイル11に流された1次電
流に比例したアナログ出力Aが得られる。即ち、正極検
出用のコンパレタータ24からの出力V1は検出電流がI1
ときに高レベル(H)から低レベル(L)に変化し、負
極検出用のコンパレタータ24′からの出力V2は検出電流
が-I1のときに高レベル(H)から低レベル(L)に変
化する。
〈考案が解決しようとする問題点〉 しかし従来のホール素子2の厚さは通常1.0〜1.5mm位で
あるので磁気ギャップ19の寸法は両側の隙間を考えても
2.0mm程度である。従って、例えば検出電流としてコイ
ル11に10mA程度を流して磁気ギャップ19から25ガウス程
度の磁界を得るためには、4アンペアターンが必要とな
る。ところが、このような値の磁界を得るためには、コ
イル11を400回巻き程度のものにしなければならない
が、400回巻きにするとコイル11の体積が大きくなって
センサも大型になってしまう。
またホール素子2を磁気ギャップ19の中に正しい位置に
装着するため細かい調節を要し組立てに工程が増すばか
りでなく位置決めの自動化が困難な欠点がある。本発明
は、かかる問題点を解決すべくなされたもので、その技
術的課題は、組み立てが簡単且つ自動的に行い得ると共
に、小型で高性能な電流検出器を提供することにある。
〈問題点を解決するための手段〉 本考案によれば、第1の樹脂体内の中央部に埋設され,
該第1の樹脂体外に第1のリード線が引き出されたホー
ル素子と、第1の樹脂体内でホール素子とは離間された
位置に埋設され,該第1の樹脂体の一方向において対向
する両側面から突出した両端部を有する強磁性材から成
る板状磁性ヨークと、第1の樹脂体の他方向において対
向する両側面に設けられ,第1のリード線と接続された
第1の外部端子とを含む第1のブロック体に対し、第2
の樹脂体内にコイルが巻回された状態の中央腕,及び両
端腕の一部が埋設され,且つ該両端腕の他部が該第2の
樹脂体外へ突出すると共に,該コイルから第2のリード
線が引き出され、更に、該両端腕の他部における突出寸
法が板状磁性ヨークおける両端部表面からホール素子が
存在する側の第1の樹脂体側面における一方向及び他方
向に垂直な方向の該第1の樹脂体表面までの寸法に等し
い強磁性材から成るE字型磁気コアと、第2の樹脂体の
側面に設けられ,第2のリード線と接続された第2の外
部端子とを含む第2のブロック体を組み合わせて成る電
流検出器用ブロック素子体を含む電流検出器が得られ
る。
又、本考案によれば、上記電流検出器において、第1の
ブロック体と第2のブロック体とは、板状磁性ヨークに
おける両端部表面とE字型磁気コアにおける両端腕の端
面とが突き合わせ接触された状態で複数の導体パターン
及び該複数の導体パターンに接続された信号処理回路部
が設けられたプリント基板上に設けられ、第1の外部端
子と第2の外部端子とは複数の導体パターンのうちのそ
れぞれ異なるものと接続されて成る電流検出器が得られ
る。
〈実施例〉 以下に実施例を挙げ、本考案の電流検出器について、図
面を参照して詳細に説明する。この電流検出器は、第1
図にその外観斜視図を示し,且つ第2図にその正面図を
示すような第1のブロック体7に対し、第3図にその外
観斜視図を示し,且つ第4図にその正面図を示すような
第2のブロック体13を組み合わせて成る電流検出器用ブ
ロック素子体を含んでいる。
第1のブロック体7は、第1の樹脂体6内の中央部に埋
設され,この第1の樹脂体6外に第1のリード線(ワイ
ヤボンド部)3が引き出されたホール素子2と、第1の
樹脂体6内でホール素子2とは離間された位置に埋設さ
れ,この第1の樹脂体6の一方向において対向する両側
面から突出した両端部5a,5bを有する強磁性材から成る
板状磁性ヨーク1と、第1の樹脂体6の他方向において
対向する両側面に設けられ,第1のリード線3と接続さ
れた第1の外部端子4とから成っている。このうち、ホ
ール素子2はInSbやGaAs等から成り、縦横が1.5×1.5m
m,厚さが0.2〜0.3mmの寸法となっている。又、ホール素
子2の一辺は板状磁性ヨーク1の幅よりも大きく、その
感磁面の方向は板状磁性ヨーク1の感磁面の方向と合致
されている。
一方、第2のブロック体13は、第2の樹脂体6′内にコ
イル11が巻回された状態の中央腕9,及び両端腕10a,10b
の一部が埋設され,且つこの両端腕10a,10bの他部が第
2の樹脂6′外へ突出すると共に,コイル11から第2の
リード線3′が引き出された強磁性材から成るE字型磁
気コア8と、第2の樹脂体6′の側面に設けられ,第2
のリード線3′と接続された第2の外部端子4′とから
成っている。このE字型磁気コア8において、両端腕10
a,10bの他部における突出寸法d2(第4図参照)は、第
1のブロック体7の板状磁性ヨーク1における両端部5
a,5b表面からホール素子2が存在する側の第1の樹脂体
6側面における上述した一方向及び他方向に垂直な方向
の第1の樹脂体6表面までの寸法d1(第2図参照)に等
しくなっている。
ところで、第1のブロック体7は、第5図に示すよう
に、複数の導体パターン16が配設されると共に、これら
の導体パターン16に接続された信号処理回路部15を有す
るプリント基板14上に設けられ、第1の外部端子4は各
導体パターン16のうちの特定のものと接続される。
又、第2のブロック体13は、第6図に示すように、第1
のブロック体7の板状磁性ヨーク1における両端部5a,5
b表面とE字型磁気コア8における両端腕10a,10bの端面
とが突き合わせ接触された状態で第1のブロック体7と
の間で組み合わされる。又、第2の外部端子4′は各導
体パターン16のうちの上述した特定のものとは異なるも
のと接続される。この状態で板状磁性ヨーク1とE字型
磁気コア8とは密着する。
このような構成の電流検出器は、第7図に一部を断面に
した側面図,第8図に一部を断面にした正面図で示すよ
うに、電流検出器用ブロック素子体がプリント基板14上
に設けられた状態で磁気的に結合され、矢印で示すよう
な磁束18が磁性材中を通って閉磁路を成し、2つの磁気
閉回路(磁気回路)が形成される。この電流検出器では
第1のブロック体7において、板状磁性ヨーク1の一部
とホール素子2とが樹脂体6でモールドされ、板状磁性
ヨーク1及びホール素子2の隙間を極めて小さくできる
ため、コイル11へ供給する駆動アンペアターンを従来の
ものよりも小さくしても同等の感度が得られる。
従って、この電流検出器の場合、コイル11のアンペアタ
ーンを1桁小さくすることができるので、コイル11及び
第1のブロック体7を含み、電流検出器用ブロック素子
体の全体を小型化することができる。又、コイル11のア
ンペアターンを従来通りに行うと、従来のものに比べて
感度が10倍も向上する。
又、第1のブロック体7及び第2のブロック体13は、何
れも表面実装に適すると共に、簡単に組み立てられるの
で、自動組立装置によって組み立てを行うことができ
る。
〈考案の効果〉 以上に述べた通り、本考案によれば、組み立てが簡単且
つ自動的に行い得ると共に、小型で高性能な安価に構成
し得る電流検出器が得られる。特に磁気回路中にて,樹
脂によりモルード形成して磁気ヨード及びホール素子間
の隙間長を最小限に縮小させた上でコイルの駆動アンペ
アターンを改善している。これにより,従来のものより
も小さい駆動電流でそれとほぼ同一な感度が得られるよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例に係る電流検出器に用いられ
る第1のブロック体の外観を示した斜視図,第2図は第
1図に示す第1のブロック体の正面図,第3図は本考案
の一実施例に係る電流検出器に用いられる第2のブロッ
ク体の外観を示した斜視図,第4図は第3図に示す第2
のブロック体の正面図,第5図は第1のブロック体をプ
リント基板に実装した状態を示した斜視図,第6図は第
5図に示す第1のブロック体に第2のブロック体を組み
合わせた状態を示した斜視図,第7図は第6図に示す組
み合わせ体(電流検出器用ブロック素子体)を一部断面
にして示した側面図,第8図は第7図に示す組み合わせ
体を一部断面にして示した正面図,第9図は従来の電流
検出器の外観を示した斜視図,第10図は第9図に示す電
流検出器に用いられる信号処理回路部周辺の回路構成
図,第11図は第10図に示す回路の出力特性図である。 1……板状磁性ヨーク、2……ホール素子、3……第1
のリード線(ワイヤボンド部)、3′……第2のリード
線、4……第1の外部端子、4′……第2の外部端子、
4a……外部端子、5a,5b……両端部、6,6′……樹脂体、
7……第1のブロック体、8……E字型磁気コア、9…
…中央腕、10a,10b……両端腕、11……コイル、13……
第2のブロック体、14……プリント基板、15……信号処
理回路部、16……導体パターン、17……出力端子、18…
…磁束、19……磁気ギャップ、20……リング状磁気コ
ア、21……台座、22……定電流回路、23……増幅器、2
4,24′……コンパレータ。

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の樹脂体内の中央部に埋設され,該第
    1の樹脂体外に第1のリード線が引き出されたホール素
    子と、前記第1の樹脂体内で前記ホール素子とは離間さ
    れた位置に埋設され,該第1の樹脂体の一方向において
    対向する両側面から突出した両端部を有する強磁性材か
    ら成る板状磁性ヨークと、前記第1の樹脂体の他方向に
    おいて対向する両側面に設けられ,前記第1のリード線
    と接続された第1の外部端子とを含む第1のブロック体
    に対し、第2の樹脂体内にコイルが巻回された状態の中
    央腕,及び両端腕の一部が埋設され,且つ該両端腕の他
    部が該第2の樹脂体外へ突出すると共に,該コイルから
    第2のリード線が引き出され、更に、該両端腕の他部に
    おける突出寸法が前記板状磁性ヨークにおける両端部表
    面から前記ホール素子が存在する側の前記第1の樹脂体
    側面における前記一方向及び前記他方向に垂直な方向の
    該第1の樹脂体表面までの寸法に等しい強磁性材から成
    るE字型磁気コアと、前記第2の樹脂体の側面に設けら
    れ,前記第2のリード線と接続された第2の外部端子と
    を含む第2のブロック体を組み合わせて成る電流検出器
    用ブロック体素子を含むことを特徴とする電流検出器。
  2. 【請求項2】請求項1記載の電流検出器において、前記
    第1のブロック体と前記第2のブロック体とは、前記板
    状磁性ヨークにおける両端部表面と前記E字型磁気コア
    における両端腕の端面とが突き合わせ接触された状態で
    複数の導体パターン及び該複数の導体パターンに接続さ
    れた信号処理回路部が設けられたプリント基板上に設け
    られ、前記第1の外部端子と前記第2の外部端子とは前
    記複数の導体パターンのうちのそれぞれ異なるものと接
    続されて成ることを特徴とする電流検出器。
JP16963387U 1987-11-07 1987-11-07 電流検出器 Expired - Lifetime JPH0645902Y2 (ja)

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JPH0174563U JPH0174563U (ja) 1989-05-19
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