JPH0798339A - 電流検出パターン - Google Patents
電流検出パターンInfo
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- JPH0798339A JPH0798339A JP5264293A JP26429393A JPH0798339A JP H0798339 A JPH0798339 A JP H0798339A JP 5264293 A JP5264293 A JP 5264293A JP 26429393 A JP26429393 A JP 26429393A JP H0798339 A JPH0798339 A JP H0798339A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電流検出を行う抵抗器が不要となり、かつ、
抵抗値の調整ができ、安定な電流検出を可能としたもの
を提供することを目的とする。 【構成】 電圧降下の検出手段として導体パターン30
を用いることにより、導体パターン30に使用される金
属材料の抵抗率、導体パターンの長さ、幅、厚さで決定
される特定の抵抗値を実現できる。また、特定区間から
引出し用パターン31、32、33を形成し、これら引
出し用パターンからなる検出パターン部に直接検出回路
26を設け、かつ抵抗値をトリミングすることによっ
て、検出回路26のしきい値電圧と合致させることによ
って、電流検出回路として検出精度の高いものが提供で
きる。
抵抗値の調整ができ、安定な電流検出を可能としたもの
を提供することを目的とする。 【構成】 電圧降下の検出手段として導体パターン30
を用いることにより、導体パターン30に使用される金
属材料の抵抗率、導体パターンの長さ、幅、厚さで決定
される特定の抵抗値を実現できる。また、特定区間から
引出し用パターン31、32、33を形成し、これら引
出し用パターンからなる検出パターン部に直接検出回路
26を設け、かつ抵抗値をトリミングすることによっ
て、検出回路26のしきい値電圧と合致させることによ
って、電流検出回路として検出精度の高いものが提供で
きる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主電流回路に流れる電
流を、直接挿入した抵抗の電圧降下として検出する電流
検出回路における電流検出パターンに関するものであ
る。
流を、直接挿入した抵抗の電圧降下として検出する電流
検出回路における電流検出パターンに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の電流検出回路では、交流電流の場
合、図4に示すように、カレント・トランス13を使用
して検出する方法が知られている。すなわち、端子1
1、12間の主電流回路10を流れる交流電流を検出す
るには、主電流回路10にカレント・トランス13の1
次巻線14を直列挿入し、この1次巻線14に対して、
ある特定の巻き数比で構成された2次巻線15の両端に
接続した負荷抵抗16の電圧として検出する。この電圧
を、整流素子17と平滑コンデンサ18で整流、平滑化
して、分圧抵抗19、20とによる分圧された電圧を検
出回路26の比較器21の一方に入力し、電源端子24
の電圧をツェナーダイオード22と抵抗23で得られた
基準電圧との差を出力端子25から出力して、主電流に
比例した電圧を検出する方法である。
合、図4に示すように、カレント・トランス13を使用
して検出する方法が知られている。すなわち、端子1
1、12間の主電流回路10を流れる交流電流を検出す
るには、主電流回路10にカレント・トランス13の1
次巻線14を直列挿入し、この1次巻線14に対して、
ある特定の巻き数比で構成された2次巻線15の両端に
接続した負荷抵抗16の電圧として検出する。この電圧
を、整流素子17と平滑コンデンサ18で整流、平滑化
して、分圧抵抗19、20とによる分圧された電圧を検
出回路26の比較器21の一方に入力し、電源端子24
の電圧をツェナーダイオード22と抵抗23で得られた
基準電圧との差を出力端子25から出力して、主電流に
比例した電圧を検出する方法である。
【0003】このような図4に示す回路方式では、高い
検出電圧が比較的自由に得ることができるが、カレント
・トランス13が巻線で構成されるため、装置が高価に
なり、特殊な用途で使用されているにすぎない。
検出電圧が比較的自由に得ることができるが、カレント
・トランス13が巻線で構成されるため、装置が高価に
なり、特殊な用途で使用されているにすぎない。
【0004】交流電流、直流電流のいずれも検出できる
安価な方法として、従来の電流検出回路では、図5に示
すように、主電流回路10に直列挿入した検出抵抗27
の電圧降下を検出する回路が一般的である。この回路に
おいて、主電流回路10の電流を、検出抵抗27の電圧
降下として検出し、分圧抵抗19、20で分圧した電圧
を平滑コンデンサ18で平滑化して、前記同様にして検
出回路26で主電流に比例した電圧を検出する方法であ
る。
安価な方法として、従来の電流検出回路では、図5に示
すように、主電流回路10に直列挿入した検出抵抗27
の電圧降下を検出する回路が一般的である。この回路に
おいて、主電流回路10の電流を、検出抵抗27の電圧
降下として検出し、分圧抵抗19、20で分圧した電圧
を平滑コンデンサ18で平滑化して、前記同様にして検
出回路26で主電流に比例した電圧を検出する方法であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この図5に示す方式
は、図4に示す方式に比較してカレント・トランス13
を使用しないため安価であるが、高い検出電圧を得る場
合に、抵抗値に比例し、かつ通過電流の2乗に比例する
電力損失を検出抵抗27で発生するという欠点がある。
すなわち、主電流回路10に直列挿入する電流検出用の
抵抗27は、通過する電流値と検出回路26のしきい値
電圧により、必要とされる検出電圧によって抵抗値が選
定されるが、検出抵抗27の損失は、通過する電流の2
乗に比例するため、数10ミリΩから数百ミリΩの抵抗
値が使用されている。この検出抵抗27は、電力損失を
発生するが故にセメント抵抗やホウロウ抵抗が用いられ
るが、温度係数が高く、かつ構造的に一般的な抵抗器よ
り高価であるという問題点もあった。
は、図4に示す方式に比較してカレント・トランス13
を使用しないため安価であるが、高い検出電圧を得る場
合に、抵抗値に比例し、かつ通過電流の2乗に比例する
電力損失を検出抵抗27で発生するという欠点がある。
すなわち、主電流回路10に直列挿入する電流検出用の
抵抗27は、通過する電流値と検出回路26のしきい値
電圧により、必要とされる検出電圧によって抵抗値が選
定されるが、検出抵抗27の損失は、通過する電流の2
乗に比例するため、数10ミリΩから数百ミリΩの抵抗
値が使用されている。この検出抵抗27は、電力損失を
発生するが故にセメント抵抗やホウロウ抵抗が用いられ
るが、温度係数が高く、かつ構造的に一般的な抵抗器よ
り高価であるという問題点もあった。
【0006】本発明は、電流検出を行う主電流回路に直
列挿入する抵抗器が不要となり、かつ、電流検出回路の
しきい値電圧に対して抵抗値の調整ができ、安定な電流
検出を可能としたものを提供することを目的とする。
列挿入する抵抗器が不要となり、かつ、電流検出回路の
しきい値電圧に対して抵抗値の調整ができ、安定な電流
検出を可能としたものを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、主電流回路1
0に流れる電流の大小に比例して発生する電圧降下によ
り電流値を検出する回路において、前記電圧降下の検出
手段として導体パターン30を用い、この導体パターン
30に使用される金属材料の抵抗率、導体パターン30
の長さ、幅および厚さによって決まる抵抗分による特定
区間から検出するようにした電流検出パターンである。
0に流れる電流の大小に比例して発生する電圧降下によ
り電流値を検出する回路において、前記電圧降下の検出
手段として導体パターン30を用い、この導体パターン
30に使用される金属材料の抵抗率、導体パターン30
の長さ、幅および厚さによって決まる抵抗分による特定
区間から検出するようにした電流検出パターンである。
【0008】
【作用】主電流回路10に直列挿入する電流検出用の抵
抗器として、電子回路の導体パターン30を用い、導体
パターン30に使用される金属材料の抵抗率、導体パタ
ーンの長さ、幅、厚さで決定される特定の抵抗値を実現
できる。また、特定区間から引出し用パターン31、3
2、33を形成し、これら引出し用パターンからなる検
出パターン部に直接検出回路26を設け、かつ抵抗値を
トリミングすることによって、検出回路26のしきい値
電圧と合致させることによって、電流検出回路として検
出精度の高いものが提供できる。
抗器として、電子回路の導体パターン30を用い、導体
パターン30に使用される金属材料の抵抗率、導体パタ
ーンの長さ、幅、厚さで決定される特定の抵抗値を実現
できる。また、特定区間から引出し用パターン31、3
2、33を形成し、これら引出し用パターンからなる検
出パターン部に直接検出回路26を設け、かつ抵抗値を
トリミングすることによって、検出回路26のしきい値
電圧と合致させることによって、電流検出回路として検
出精度の高いものが提供できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。本発明は、図5に示す回路において、主電流回路1
0に直列に挿入する検出抵抗27として導体パターンを
用いたものである。すなわち、本発明の原理を示す図3
において、主電流回路10に直列挿入する電流検出用の
抵抗器として、電子回路の導体パターン30を用い、こ
の導体パターン30に使用される金属材料の抵抗率ρ、
導体パターン30の長さL、導体パターン30の幅W、
導体パターン30の厚さtで決定される特定の抵抗値を
実現し、かつ、抵抗値をトリミングすることによって、
電流検出回路のしきい値電圧と合致させることによっ
て、電流検出回路として検出精度の高いものが提供でき
る。
る。本発明は、図5に示す回路において、主電流回路1
0に直列に挿入する検出抵抗27として導体パターンを
用いたものである。すなわち、本発明の原理を示す図3
において、主電流回路10に直列挿入する電流検出用の
抵抗器として、電子回路の導体パターン30を用い、こ
の導体パターン30に使用される金属材料の抵抗率ρ、
導体パターン30の長さL、導体パターン30の幅W、
導体パターン30の厚さtで決定される特定の抵抗値を
実現し、かつ、抵抗値をトリミングすることによって、
電流検出回路のしきい値電圧と合致させることによっ
て、電流検出回路として検出精度の高いものが提供でき
る。
【0010】導体パターン30に使用される金属材料の
抵抗率ρ、導体パターン30の長さL、導体パターン3
0の幅W、導体パターン30の厚さtにより決定される
抵抗値Rは以下の式で求められる。 R=ρ×L÷(W×t)
抵抗率ρ、導体パターン30の長さL、導体パターン3
0の幅W、導体パターン30の厚さtにより決定される
抵抗値Rは以下の式で求められる。 R=ρ×L÷(W×t)
【0011】前記導体パターン30を用いた本発明の第
1実施例を図1により説明する。導体パターン30は、
セラミック基板に厚膜印刷して一般の大気中の雰囲気炉
で高温焼成して構成される、いわゆるハイブリッドIC
におけるAg/Pd(銀/パラジウム)導体からなり、
主電流回路10に直列挿入する電流検出用の抵抗器とし
て構成する場合はつぎのようになる。図1における導体
パターン30のL部分が図5における検出抵抗27に相
当する部分であり、また、前記導体パターン30の一端
側に引出し用パターン31を、他端側に引出し用パター
ン32をそれぞれ分岐し、さらに、これら引出し用パタ
ーン31と32の間に電気的に独立した引出し用パター
ン33を所定間隔で形成する。そして、引出し用パター
ン31と33の間に、図5における分圧抵抗19を、引
出し用パターン32と33との間に前記分圧抵抗20と
平滑コンデンサ18とを並列に接続する。分圧抵抗1
9、20、平滑コンデンサ18にはチップ部品が用いら
れる。
1実施例を図1により説明する。導体パターン30は、
セラミック基板に厚膜印刷して一般の大気中の雰囲気炉
で高温焼成して構成される、いわゆるハイブリッドIC
におけるAg/Pd(銀/パラジウム)導体からなり、
主電流回路10に直列挿入する電流検出用の抵抗器とし
て構成する場合はつぎのようになる。図1における導体
パターン30のL部分が図5における検出抵抗27に相
当する部分であり、また、前記導体パターン30の一端
側に引出し用パターン31を、他端側に引出し用パター
ン32をそれぞれ分岐し、さらに、これら引出し用パタ
ーン31と32の間に電気的に独立した引出し用パター
ン33を所定間隔で形成する。そして、引出し用パター
ン31と33の間に、図5における分圧抵抗19を、引
出し用パターン32と33との間に前記分圧抵抗20と
平滑コンデンサ18とを並列に接続する。分圧抵抗1
9、20、平滑コンデンサ18にはチップ部品が用いら
れる。
【0012】例えば、5Aの回路電流を100mVの電
圧で検出するため、約20ミリΩの導体パターン30を
得るものとする。そのためには、Ag/Pd(銀/パラ
ジウム)導体の焼成後の抵抗率ρが約15/108(Ω
・m)なので、L=5.5mm、W=4mm、焼成後膜
厚t=10μmとした場合、抵抗値Rは以下のようにな
る。 R=15/108(Ω・m)×5.5/103(m)÷4
/103(m)÷10/106(m)=0.0206Ω=
20.6ミリΩ
圧で検出するため、約20ミリΩの導体パターン30を
得るものとする。そのためには、Ag/Pd(銀/パラ
ジウム)導体の焼成後の抵抗率ρが約15/108(Ω
・m)なので、L=5.5mm、W=4mm、焼成後膜
厚t=10μmとした場合、抵抗値Rは以下のようにな
る。 R=15/108(Ω・m)×5.5/103(m)÷4
/103(m)÷10/106(m)=0.0206Ω=
20.6ミリΩ
【0013】図1に示した実施例の場合、検出回路26
のしきい値電圧に対して、主電流回路10に直列挿入す
る電流検出用の導体パターン30の特定区間Lにおける
抵抗値を調整することで、動作点電流を調整する。この
ためにハイブリッドICのRu/O2(酸化ルテニウ
ム)抵抗をトリミングする一般的なYAG(イットリウ
ム・アルミニウム・ガーネット)レーザによるトリマが
使用できる。具体的には、レーザトリミング跡34のよ
うに、導体パターン30をスポット径10μm程度の絞
られたビームをスポット径より少ないバイト・サイズで
トリミングすることにより実現できる。
のしきい値電圧に対して、主電流回路10に直列挿入す
る電流検出用の導体パターン30の特定区間Lにおける
抵抗値を調整することで、動作点電流を調整する。この
ためにハイブリッドICのRu/O2(酸化ルテニウ
ム)抵抗をトリミングする一般的なYAG(イットリウ
ム・アルミニウム・ガーネット)レーザによるトリマが
使用できる。具体的には、レーザトリミング跡34のよ
うに、導体パターン30をスポット径10μm程度の絞
られたビームをスポット径より少ないバイト・サイズで
トリミングすることにより実現できる。
【0014】また、Ag/Pd(銀/パラジウム)は、
本来導体であり、温度変化に対する抵抗成分の変化率で
ある温度係数は非常に少なく、電流検出回路として良好
な結果が得られる。
本来導体であり、温度変化に対する抵抗成分の変化率で
ある温度係数は非常に少なく、電流検出回路として良好
な結果が得られる。
【0015】つぎに、図2は本発明の第2実施例を示す
もので、ガラス・エポキシなどの一般的なプリント基板
にエッチングで構成される通常のプリント基板における
Cu(銅)導体で、主電流回路10に直列挿入する電流
検出用の抵抗器として構成する場合は、図1と同様、引
出し用パターン31、32、33を形成し、分圧抵抗1
9、20、平滑コンデンサ18を接続する。
もので、ガラス・エポキシなどの一般的なプリント基板
にエッチングで構成される通常のプリント基板における
Cu(銅)導体で、主電流回路10に直列挿入する電流
検出用の抵抗器として構成する場合は、図1と同様、引
出し用パターン31、32、33を形成し、分圧抵抗1
9、20、平滑コンデンサ18を接続する。
【0016】このような構成において、例えば5Aの回
路電流を50mVの電圧で検出するため10ミリΩのパ
ターンを得るためには、銅の抵抗率ρが約1.7/10
8(Ω・m)なので、L=65mm、W=3mm、t=
35μmとした場合、以下の抵抗値となる。 R=1.7/108(Ω・m)×65/103(m)÷3
/103(m)÷35/106(m)=0.0105Ω=
10.5ミリΩ この第2実施例では、長さL=65mmと長いが、電流
検出を必要とするスイッチング電源などでは、チョーク
・コイルや平滑コンデンサなどの回路部品を実装するパ
ターンと共用できるので、電流検出パターンとして専用
に作成する必要はない。
路電流を50mVの電圧で検出するため10ミリΩのパ
ターンを得るためには、銅の抵抗率ρが約1.7/10
8(Ω・m)なので、L=65mm、W=3mm、t=
35μmとした場合、以下の抵抗値となる。 R=1.7/108(Ω・m)×65/103(m)÷3
/103(m)÷35/106(m)=0.0105Ω=
10.5ミリΩ この第2実施例では、長さL=65mmと長いが、電流
検出を必要とするスイッチング電源などでは、チョーク
・コイルや平滑コンデンサなどの回路部品を実装するパ
ターンと共用できるので、電流検出パターンとして専用
に作成する必要はない。
【0017】図2に示す実施例の場合、検出回路26の
しきい値電圧に対して主電流回路10に直列挿入する電
流検出用の導体パターン30の特定区間Lにおける抵抗
値を調整することで、動作点電流を調整する。このため
にガラス・エポキシ基板にカーボン・ペーストを印刷し
た後、高温乾燥して構成するカーボン抵抗に用いられる
トリマで、研磨粉を高い圧力で吹き付けるサンド・ブラ
ストによるサンド・トリマを使用して、サンドブラスト
トリミング跡35のように導体パターン30をトリミン
グすることにより実現できる。
しきい値電圧に対して主電流回路10に直列挿入する電
流検出用の導体パターン30の特定区間Lにおける抵抗
値を調整することで、動作点電流を調整する。このため
にガラス・エポキシ基板にカーボン・ペーストを印刷し
た後、高温乾燥して構成するカーボン抵抗に用いられる
トリマで、研磨粉を高い圧力で吹き付けるサンド・ブラ
ストによるサンド・トリマを使用して、サンドブラスト
トリミング跡35のように導体パターン30をトリミン
グすることにより実現できる。
【0018】また、Cuは本来良導体であり、温度変化
に対する抵抗成分の変化率である温度係数は非常に少な
く、電流検出回路として良好な結果が得られる。
に対する抵抗成分の変化率である温度係数は非常に少な
く、電流検出回路として良好な結果が得られる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、電流検出を行う主電流
回路10に直列挿入する電力用の抵抗器が不要となり、
導体パターン30で抵抗器を構成することができる。さ
らに、検出回路26のしきい値電圧に対して抵抗値の調
整が可能となり、電流検出を行う検出回路の動作点電流
を一定にすることができ、安定な電流検出回路が得られ
る。
回路10に直列挿入する電力用の抵抗器が不要となり、
導体パターン30で抵抗器を構成することができる。さ
らに、検出回路26のしきい値電圧に対して抵抗値の調
整が可能となり、電流検出を行う検出回路の動作点電流
を一定にすることができ、安定な電流検出回路が得られ
る。
【図1】本発明による導体パターン30の第1実施例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図2】本発明による導体パターン30の第2実施例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図3】本発明の原理を示す導体パターン30の斜視図
である。
である。
【図4】カレント・トランス13を用いた従来の電流検
出回路図である。
出回路図である。
【図5】検出抵抗27を用いた従来の電流検出回路図で
ある。
ある。
10…主電流回路、11…端子、12…端子、13…カ
レント・トランス、14…1次巻線、15…2次巻線、
16…負荷抵抗、17…整流素子、18…平滑コンデン
サ、19…分圧抵抗、20…分圧抵抗、21…比較器、
22…ツェナーダイオード、23…抵抗、24…電源端
子、25…出力端子、26…検出回路、27…検出抵
抗、30…導体パターン、31…引出し用パターン、3
2…引出し用パターン、33…引出し用パターン、34
…レーザトリミング跡、35…サンドブラストトリミン
グ跡。
レント・トランス、14…1次巻線、15…2次巻線、
16…負荷抵抗、17…整流素子、18…平滑コンデン
サ、19…分圧抵抗、20…分圧抵抗、21…比較器、
22…ツェナーダイオード、23…抵抗、24…電源端
子、25…出力端子、26…検出回路、27…検出抵
抗、30…導体パターン、31…引出し用パターン、3
2…引出し用パターン、33…引出し用パターン、34
…レーザトリミング跡、35…サンドブラストトリミン
グ跡。
Claims (3)
- 【請求項1】 主電流回路10に流れる電流の大小に比
例して発生する電圧降下により電流値を検出する回路に
おいて、前記電圧降下の検出手段として導体パターン3
0を用い、この導体パターン30に使用される金属材料
の抵抗率、導体パターン30の長さ、幅および厚さによ
って決まる抵抗分による特定区間から検出するようにし
たことを特徴とする電流検出パターン。 - 【請求項2】 特定区間から引出し用パターン31、3
2を分岐するとともに、引出し用パターン33を形成
し、これら引出し用パターン31、32、33からなる
検出パターン部に直接検出回路26を設けたことを特徴
とする請求項1記載の電流検出パターン。 - 【請求項3】 電圧降下を検出する導体パターン30の
特定区間をトリミングし、検出回路26のしきい値電圧
に合致させたことを特徴とする請求項2記載の電流検出
パターン。
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