KR102086883B1 - 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서 및 센싱 방법 - Google Patents

틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서 및 센싱 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서 및 센싱 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자화 코어의 중심축과 입력 전류 방향이 이루는 코어 각도가 변경되도록 상기 자화 코어를 회전하는 구동부; 및 자화 코어의 포화 여부를 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하여 상기 코어 각도를 변경함으로써 상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기를 변경하는 제어부를 포함함으로써, 상기 홀 센서에 의한 전류 측정 범위를 확장할 수 있다.

Description

틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서 및 센싱 방법 {tilt type Hall current sensor and sensing method }
본 발명은 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서 및 센싱 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자화 코어의 중심축과 입력 전류 방향이 이루는 코어 각도가 변경되도록 상기 자화 코어를 회전하는 구동부; 및 자화 코어의 포화 여부를 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하여 상기 코어 각도를 변경함으로써 상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기를 변경하는 제어부를 포함함으로써, 동일한 자화 코어를 사용하더라도 홀 센서에 의한 전류 측정 범위를 확장할 수 있는 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서 및 센싱 방법에 관한 것이다.
전류의 크기를 측정하는 방식은 여러가지가 있으나, 가장 많이 쓰이는 측정 방식은 코어 및 홀 소자를 이용하는 방식이다. 즉, 도선 또는 버스바에 흐르는 입력 전류량에 비례하여 도선 주변에 자기장이 발생하므로, 홀 소자를 이용하여 상기 자기장에 의해 발생되는 출력 전압을 측정함으로써, 입력 전류의 크기를 산출하는 방식이다.
그러나, 코어마다 고유의 물질적 특성에 따른 수용할 수 있는 자기장의 세기, 즉 한계치가 정해져 있으므로 이러한 한계치에 도달하여 포화 상태에 이르게 되면 입력 전류량이 증가하더라도 측정할 수 없는 문제점이 발생한다.
상기 문제점을 해결하고 전류 측정 범위를 확대하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있으나, 자화 코어의 물성에 따른 구조적 한계에 의해 큰 진전을 보지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 이러한 자화 코어의 구조적 한계를 뛰어넘어 전류 측정 범위를 획기적으로 증대시킴으로써, 전류 측정 기술의 진일보가 필요한 상황이다.
한국등록특허 제1329286호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 자화 코어의 중심축과 입력 전류 방향이 이루는 코어 각도가 변경되도록 상기 자화 코어를 회전하는 구동부; 및 자화 코어의 포화 여부를 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하여 상기 코어 각도를 변경함으로써 상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기를 변경하는 제어부를 포함함으로써, 동일한 자화 코어를 사용하더라도 홀 센서에 의한 전류 측정 범위를 확장할 수 있는 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서 및 센싱 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서는, 측정의 대상이 되는 입력 전류에 의해 발생하는 자기장의 세기를 센싱하는 자화 코어; 상기 자화 코어의 일측에 형성되어 상기 자기장에 의해 출력 전압을 발생시키는 홀 센서; 상기 자화 코어의 중심축과 상기 입력 전류 방향이 이루는 코어 각도가 변경되도록 상기 자화 코어를 회전하는 구동부; 상기 자화 코어가 포화되는지 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 출력 전압에 근거하여 상기 입력 전류의 크기를 산출하는 산출부;를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 자화 코어가 포화되는 것으로 판단하는 경우 상기 구동부의 동작을 제어하여 상기 코어 각도를 변경함으로써 상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기를 변경하여 상기 홀 센서에 의한 전류 측정 범위를 확장할 수 있다.
상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기는, 하기 수학식에 의해 산출될 수 있다.
<수학식>
Figure 112016056121512-pat00001
여기서, θ= 코어 각도(0°≤θ≤90°)
B = 코어 각도(θ)가 0°이 아닐 때 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기
Bo = 코어 각도(θ)가 0°일 때 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기
본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서는, 상기 입력 전류가 흐르는 도선 중 상기 도선과 상기 자화 코어의 중심축의 교점인 측정 중심으로부터 기 설정된 폭을 제외한 부분에서 발생하는 자기장을 차단하는 차폐 수단;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서는, 상기 홀 센서에 의해 발생되는 출력 전압의 크기를 증폭한 증폭 전압을 발생시키는 증폭부;를 더 포함할 수 있다.
상기 증폭부는, 연산증폭기(Operational Amplifier; OP-Amp)일 수 있다.
상기 구동부는, 상기 자화 코어를 회전하는 모터를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 출력 전압의 크기가 기 설정된 자기장의 세기 및 상기 코어 각도에 따라 산출되는 기준값 이상인 경우, 상기 자기 코어가 포화된 것으로 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 구동 신호를 발생할 수 있다.
상기 산출부는, 상기 코어 각도를 반영하여 상기 입력 전류의 크기를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법은, 자화 코어가 측정의 대상이 되는 입력 전류에 의해 발생하는 자기장의 세기를 센싱하는 단계; 홀 센서가 상기 자화 코어의 일측에 형성되어 상기 자기장에 의해 출력 전압을 발생시키는 단계; 구동부가 상기 자화 코어의 중심축과 상기 입력 전류 방향이 이루는 코어 각도가 변경되도록 상기 자화 코어를 회전하는 단계; 제어부가 상기 자화 코어가 포화되는지 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 단계; 및 산출부가 상기 출력 전압에 근거하여 상기 입력 전류의 크기를 산출하는 단계;를 포함하되, 상기 제어부가 상기 자화 코어가 포화되는지 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 단계는, 상기 자화 코어가 포화되는 것으로 판단하는 경우 상기 구동부의 동작을 제어하여 상기 코어 각도를 변경함으로써 상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기를 변경하여 상기 홀 센서에 의한 전류 측정 범위를 확장할 수 있다.
상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기는, 하기 수학식에 의해 산출될 수 있다.
<수학식>
Figure 112016056121512-pat00002
여기서, θ= 코어 각도(0°≤θ≤90°)
B = 코어 각도(θ)가 0°이 아닐 때 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기
Bo = 코어 각도(θ)가 0°일 때 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기
본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법은, 차폐 수단이 상기 입력 전류가 흐르는 도선 중 상기 도선과 상기 자화 코어의 중심축의 교점인 측정 중심으로부터 기 설정된 폭을 제외한 부분에서 발생하는 자기장을 차단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법은, 증폭부가 상기 홀 센서에 의해 발생되는 출력 전압의 크기를 증폭한 증폭 전압을 발생시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 증폭부는, 연산증폭기(Operational Amplifier; OP-Amp)일 수 있다.
상기 구동부는, 상기 자화 코어를 회전하는 모터를 포함할 수 있다.
상기 제어부가 상기 자화 코어가 포화되는지 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 단계는, 상기 출력 전압의 크기가 기 설정된 자기장의 세기 및 상기 코어 각도에 따라 산출되는 기준값 이상인 경우, 상기 자기 코어가 포화된 것으로 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 구동 신호를 발생할 수 있다.
상기 산출부가 상기 출력 전압에 근거하여 상기 입력 전류의 크기를 산출하는 단계는, 상기 코어 각도를 반영하여 상기 입력 전류의 크기를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 자화 코어의 중심축과 입력 전류 방향이 이루는 코어 각도가 변경되도록 상기 자화 코어를 회전하는 구동부; 및 자화 코어의 포화 여부를 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하여 상기 코어 각도를 변경함으로써 상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기를 변경하는 제어부를 포함함으로써, 동일한 자화 코어를 사용하더라도 홀 센서에 의한 전류 측정 범위를 획기적으로 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서의 자화 코어가 포화되지 않은 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서의 자화 코어가 포화되어 구동부에 의해 회전된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서가 차폐 수단을 구비한 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서는, 자화 코어(100), 홀 센서(200), 구동부(600), 제어부(500) 및 산출부(400)를 포함할 수 있다.
자화 코어(100)는 측정의 대상이 되는 입력 전류에 의해 발생하는 자기장의 세기를 센싱하는 역할을 수행할 수 있다. 입력 전류는 자화 코어(100)의 가운데 위치한 도선(10)을 따라 흐를 수 있다. 입력 전류는 암페어의 오른손 법칙에 의해 자화 코어(100)에 자기장을 인가하게 되며, 이는 전자기학의 가장 기본이 되는 법칙이므로 이와 관련된 자세한 설명은 생략하기로 한다. 자화 코어(100)는 일반적으로 입력 전류에 의해 형성되는 자기장이 가장 효율적으로 인가될 수 있도록 원형 띠 모양으로 형성된다. 자화 코어(100)별로 포화될 수 있는 자기장의 세기가 정해져 있다.
홀 센서(200)는 상기 자화 코어(100)의 일측에 형성되어 상기 자기장에 의해 출력 전압을 발생시킬 수 있다. 홀 센서(200)는 자기장을 걸어주면 전위차가 발생하는 홀 효과를 이용하여 자기장에 따른 전압을 생성하는 소자를 말한다.
구동부(600)는 상기 자화 코어(100)의 중심축과 상기 입력 전류 방향이 이루는 코어 각도가 변경되도록 상기 자화 코어(100)를 회전할 수 있다. 구동부(600)는 상기 자화 코어(100)를 회전하는 모터를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 구동부(600)는 후술하는 제어부(500)에서 생성하는 구동 신호에 의해 동작할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서의 자화 코어가 포화되지 않은 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서의 자화 코어가 포화되어 구동부에 의해 회전된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 제어부(500)는 상기 자화 코어(100)가 포화되는지 판단하여 상기 구동부(600)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(500)에서 상기 자화 코어(100)가 포화되는지 판단하는 방법의 일 예를 설명하면 다음과 같다. 제어부(500)는 상기 출력 전압에 의해 상기 자화 코어(100)가 포화되는지 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 자화 코어(100)가 포화되는 자기장이 자화 코어(100)에 인가되는 경우 홀 센서(200)에 의해 발생되는 출력 전압 값(이하 '포화 전압 값'이라 한다.)을 기준으로 임계 전압 값을 설정할 수 있다. 임계 전압 값은 포화 전압 값보다 작은 기 설정된 값으로서, 출력 전압이 포화 전압 값에 도달하기 전에 자화 코어(100)가 실제 포화되는 것을 방지하기 위하여 제어부(500)에서 자화 코어(100)가 포화되는 것으로 판단하는데 필요한 기준이 되는 값을 말한다. 즉, 출력 전압이 포화 전압 값보다 큰 경우, 제어부(500)는 자화 코어(100)가 포화되는 것으로 판단하여 구동부(600)의 동작을 제어하는 구동 신호를 발생시킬 수 있다.
따라서, 제어부(500)는 상기 자화 코어(100)가 포화되는 것으로 판단하는 경우 상기 구동부(600)의 동작을 제어하여 상기 코어 각도를 변경함으로써 상기 자화 코어(100)에 인가되는 자기장의 크기를 변경하여 상기 홀 센서(200)에 의한 전류 측정 범위를 확장할 수 있다.
이때, 상기 코어 각도를 변경되는 경우, 자화 코어(100)에 인가되는 자기장의 크기는, 코어 각도에 따른 코사인(cosine) 함수에 의해 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 코어 각도를 θ라 하면, θ는 0°≤θ≤90°범위이다. 코어 각도(θ)가 0°일 때 자화 코어(100)에 인가되는 자기장의 크기를 Bo라 하면, 코어 각도에 변경된 자화 코어(100)에 인가되는 자기장의 크기 B는 하기 수학식에 의해 산출될 수 있다.
<수학식>
Figure 112016056121512-pat00003
여기서, θ= 코어 각도(0°≤θ≤90°)
B = 코어 각도(θ)가 0°이 아닐 때 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기
Bo = 코어 각도(θ)가 0°일 때 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기
따라서, 상기 제어부(500)는, 상기 출력 전압의 크기가 기 설정된 자기장의 세기 및 상기 코어 각도에 따라 산출되는 기준값, 즉 상기 임계 전압 값 이상인 경우, 상기 자기 코어가 포화된 것으로 판단하여 상기 구동부(600)의 동작을 제어하는 구동 신호를 발생할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서는, 정확한 입력 전류값 측정을 위하여 차폐 수단을 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서가 차폐 수단을 구비한 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 코어 각도가 0도가 아닌 경우, 즉, 구동부(600)에 의해 자화 코어(100)가 회전된 경우에는 상기 측정 중심(20)에서 발생하는 자기장뿐만 아니라, 측정 중심(20) 이외의 부분(P1, P2)에서 발생하는 자기장이 자화 코어(100)에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 차폐 수단은, 상기 입력 전류가 흐르는 도선(10) 중 상기 도선과 상기 자화 코어(100)의 중심축의 교점인 측정 중심(20)으로부터 기 설정된 폭(d)을 제외한 부분에서 발생하는 자기장을 차단하는 역할을 수행할 수 있다. 바람직하게는, 상기 차폐 수단(30)은 자기장을 차단하는 차폐 필름일 수 있다. 또한, 바람직하게는, 상기 측정 중심(20)으로부터 기 설정된 폭(d)은 자화 코어(100)의 폭(D)와 동일할 수 있다.
산출부(400)는 상기 출력 전압에 근거하여 상기 입력 전류의 크기를 산출할 수 있다. 상기 산출부(400)는, 상기 코어 각도를 반영하여 상기 입력 전류의 크기를 산출할 수 있다. 예를 들어, 코어 각도에 변경된 자화 코어(100)에 인가되는 자기장의 크기 B에 의해 홀 센서(200)에서 발생시키는 출력 전압은, 코어 각도에 변경되기 전 자화 코어(100)에 인가되는 자기장의 크기 Bo에 의해 홀 센서(200)에서 발생시키는 출력 전압보다 작을 수 밖에 없다. 따라서, 산출부(400)는 정확한 입력 전류의 크기를 산출하기 위하여 상기 코어 각도를 반영하여 상기 출력 전압을 보정하여 입력 전류의 크기를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서는, 상기 홀 센서(200)에 의해 발생되는 출력 전압의 크기를 증폭한 증폭 전압을 발생시키는 증폭부(300)를 더 포함할 수 있다. 일반적으로 홀 센서(200)에 의한 출력 전압은 크기가 매우 작으므로 소정의 비율로 증폭하게 된다. 상기 증폭부(300)는, 연산증폭기(Operational Amplifier; OP-Amp)일 수 있다. 또한, 상기 포화 전압 값 및 상기 임계 전압 값은 상기 증폭부(300)에 의해 증폭된 값일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법은, 자화 코어가 측정의 대상이 되는 입력 전류에 의해 발생하는 자기장의 세기를 센싱하는 단계; 홀 센서가 상기 자화 코어의 일측에 형성되어 상기 자기장에 의해 출력 전압을 발생시키는 단계; 구동부가 상기 자화 코어의 중심축과 상기 입력 전류 방향이 이루는 코어 각도가 변경되도록 상기 자화 코어를 회전하는 단계; 제어부가 상기 자화 코어가 포화되는지 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 단계; 및 산출부가 상기 출력 전압에 근거하여 상기 입력 전류의 크기를 산출하는 단계;를 포함할 수 있다. 다만, 이때 상기 제어부가 상기 자화 코어가 포화되는지 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 단계는, 상기 자화 코어가 포화되는 것으로 판단하는 경우 상기 구동부의 동작을 제어하여 상기 코어 각도를 변경함으로써 상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기를 변경하여 상기 홀 센서에 의한 전류 측정 범위를 확장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법은, 증폭부가 상기 홀 센서에 의해 발생되는 출력 전압의 크기를 증폭한 증폭 전압을 발생시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법은, 도선에 입력 전류가 흐르면(S100), 도선을 둘러싸고 있는 자화 코어에 자기장이 인가된다(S200). 상기 자기장에 의해 홀 센서에서 출력 전압을 발생시킬 수 있으며(S300), 증폭부에서는 상기 출력 전압을 증폭한 증폭 전압을 발생시킬 수 있다(S400). 산출부에서는 상기 증폭 전압을 토대로 코어 각도를 반영하여 입력 전류의 크기를 산출할 수 있다(S500).
또한, 제어부는, 증폭부에서 증폭한 증폭 전압을 토대로 자화 코어가 포화되는지 판단하여(S600), 자화 코어가 포화된 것으로 판단되는 경우, 구동부를 제어하는 구동 신호를 발생시키고, 상기 구동신호에 의해 구동부에서 자화 코어를 회전시킬 수 있다(S700). 반면, 제어부에서 자화 코어가 포화되지 않은 것으로 판단되는 경우, 제어부는 구동 신호를 발생하지 않으므로 자화 코어는 코어 각도가 변경되지 않고 고정된다(S800).
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.
10 : 도선
20 : 측정 중심
30 : 차폐 수단
100 : 자화 코어
200 : 홀 센서
300 : 증폭부
400 : 산출부
500 : 제어부
600 : 구동부
1000 : 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서
2000 : 틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법

Claims (16)

  1. 측정의 대상이 되는 입력 전류에 의해 발생하는 자기장의 세기를 센싱하는 자화 코어;
    상기 자화 코어의 일측에 형성되어 상기 자기장에 의해 출력 전압을 발생시키는 홀 센서;
    상기 자화 코어의 중심축과 상기 입력 전류 방향이 이루는 코어 각도가 변경되도록 상기 자화 코어를 회전하는 구동부;
    상기 자화 코어가 포화되는지 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부;
    상기 출력 전압에 근거하여 상기 입력 전류의 크기를 산출하는 산출부; 및
    상기 입력 전류가 흐르는 도선 중 상기 도선과 상기 자화 코어의 중심축의 교점인 측정 중심으로부터 기 설정된 폭을 제외한 부분에서 발생하는 자기장을 차단하는 차폐 수단;을 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 자화 코어가 포화되는 것으로 판단하는 경우 상기 구동부의 동작을 제어하여 상기 코어 각도를 변경함으로써 상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기를 변경하여 상기 홀 센서에 의한 전류 측정 범위를 확장하고,
    상기 출력 전압의 크기가 기 설정된 자기장의 세기 및 상기 코어 각도에 따라 산출되는 기준값 이상인 경우, 상기 자화 코어가 포화된 것으로 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 구동 신호를 발생시키며,
    상기 구동부는,
    상기 자화 코어를 회전하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기는,
    하기 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는,
    틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서.
    <수학식>
    Figure 112016056121512-pat00004

    여기서, θ= 코어 각도(0°≤θ≤90°)
    B = 코어 각도(θ)가 0°이 아닐 때 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기
    Bo = 코어 각도(θ)가 0°일 때 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홀 센서에 의해 발생되는 출력 전압의 크기를 증폭한 증폭 전압을 발생시키는 증폭부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 증폭부는,
    연산증폭기(Operational Amplifier; OP-Amp)인 것을 특징으로 하는,
    틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 산출부는,
    상기 코어 각도를 반영하여 상기 입력 전류의 크기를 산출하는 것을 특징으로 하는,
    틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센서.
  9. 자화 코어가 측정의 대상이 되는 입력 전류에 의해 발생하는 자기장의 세기를 센싱하는 단계;
    차폐 수단이 상기 입력 전류가 흐르는 도선 중 상기 도선과 상기 자화 코어의 중심축의 교점인 측정 중심으로부터 기 설정된 폭을 제외한 부분에서 발생하는 자기장을 차단하는 단계;
    홀 센서가 상기 자화 코어의 일측에 형성되어 상기 자기장에 의해 출력 전압을 발생시키는 단계;
    구동부가 상기 자화 코어의 중심축과 상기 입력 전류 방향이 이루는 코어 각도가 변경되도록 상기 자화 코어를 회전하는 단계;
    제어부가 상기 자화 코어가 포화되는지 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 단계; 및
    산출부가 상기 출력 전압에 근거하여 상기 입력 전류의 크기를 산출하는 단계;를 포함하되,
    상기 구동부는,
    상기 자화 코어를 회전하는 모터를 포함하고,
    상기 제어부가 상기 자화 코어가 포화되는지 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 단계는,
    상기 자화 코어가 포화되는 것으로 판단하는 경우 상기 구동부의 동작을 제어하여 상기 코어 각도를 변경함으로써 상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기를 변경하여 상기 홀 센서에 의한 전류 측정 범위를 확장하는 단계; 및
    상기 출력 전압의 크기가 기 설정된 자기장의 세기 및 상기 코어 각도에 따라 산출되는 기준값 이상인 경우, 상기 자화 코어가 포화된 것으로 판단하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 구동 신호를 발생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기는,
    하기 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는,
    틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법.
    <수학식>
    Figure 112016056121512-pat00005

    여기서, θ= 코어 각도(0°≤θ≤90°)
    B = 코어 각도(θ)가 0°이 아닐 때 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기
    Bo = 코어 각도(θ)가 0°일 때 자화 코어에 인가되는 자기장의 크기
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    증폭부가 상기 홀 센서에 의해 발생되는 출력 전압의 크기를 증폭한 증폭 전압을 발생시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 증폭부는,
    연산증폭기(Operational Amplifier; OP-Amp)인 것을 특징으로 하는,
    틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제9항에 있어서,
    상기 산출부가 상기 출력 전압에 근거하여 상기 입력 전류의 크기를 산출하는 단계는,
    상기 코어 각도를 반영하여 상기 입력 전류의 크기를 산출하는 것을 특징으로 하는,
    틸트 타입(tilt type) 홀 전류 센싱 방법.
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