KR102173143B1 - Current detecting device - Google Patents

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KR102173143B1
KR102173143B1 KR1020200094563A KR20200094563A KR102173143B1 KR 102173143 B1 KR102173143 B1 KR 102173143B1 KR 1020200094563 A KR1020200094563 A KR 1020200094563A KR 20200094563 A KR20200094563 A KR 20200094563A KR 102173143 B1 KR102173143 B1 KR 102173143B1
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지용혁
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보우제전(주)
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Abstract

The present invention relates to a current detection device with a new structure, which can secure high linearity compared to a conventional current transformer (CT), can have less influence by noise compared to Rogowski coils, can reduce the weight, the thickness and the length, and can greatly reduce manufacturing costs. The current detection device comprises: a substrate having a through hole through which a main line passes; an axial lead inductor which is disposed along the periphery of the through hole, and disposed so that an angle between adjacent other axial lead inductors forms a right angle; and a connection pattern portion printed on the substrate to interconnect the axial lead inductor or to form a current lead-in and lead-out path. At least one connection pattern portion of the connection pattern portions includes an interphase interference canceling pattern portion passing through the substrate of the current detection device of another phase adjacent to the substrate in a zigzag form. According to the present invention, the axial lead inductor disposed around the through hole is disposed so as to form a right angle with respect to adjacent other axial lead inductors, thereby detecting current with a minimum number of axial lead inductors while linearity is increased, designing the device to have a compact volume, and greatly reducing product costs by using a standardized product. At least one of the connection pattern portions interconnecting the axial lead inductors is formed as the interphase interference canceling pattern portion which cancels interphase interference with respect to the current detection device of the adjacent phase, so that a three-phase current detection device which can suppress noise and the interphase interference caused by peripheral lines and can detect three-phase current can be manufactured in a very compact size.

Description

전류 검출 장치{CURRENT DETECTING DEVICE}Current detection device {CURRENT DETECTING DEVICE}

본 발명은 전류 검출 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래의 CT(Current Transformer)에 비해 높은 선형성을 확보할 수 있고 로고스키 코일과 대비하여 노이즈에 의한 영향이 적으며, 경박단소화가 용이하고 제조단가를 크게 낮출 수 있는 새로운 구조의 전류 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a current detection device, and more particularly, it is possible to secure high linearity compared to a conventional CT (Current Transformer), less influence by noise compared to a Rogowski coil, and easy to manufacture, light, thin and short. It relates to a current detection device of a new structure that can greatly reduce the unit cost.

일반적으로, 3상 모터의 전원단에는 모터를 보호하기 위한 과전류 보호 계전기가 설치된다. 과전류 보호 계전기에는 모터에 흐르는 전류를 검출하기 위한 전류 검출 장치가 탑재되며, 전류 검출 장치에서 검출된 전류에 따라 트립 동작을 수행한다.In general, an overcurrent protection relay for protecting the motor is installed at the power stage of a three-phase motor. The overcurrent protection relay is equipped with a current detection device for detecting a current flowing through the motor, and performs a trip operation according to the current detected by the current detection device.

도 1은 일반적인 과전류 보호 계전기의 일예를 보인 사시도이다. 도 1을 참조하면, 계전기 몸체부(100)의 상면에는 사용자 조작부(110)가 구비되며, 전면에는 전원 및 접점의 출력 단자(120)가 구비된다. 계전기 몸체부(100)의 하부에는 전류 검출 장치(150)가 설치되며, 전류 검출 장치(150)에 형성된 관통 홀(130)을 통해 3상 전원선(140)이 각각 관통된다.1 is a perspective view showing an example of a general overcurrent protection relay. Referring to FIG. 1, a user operation unit 110 is provided on an upper surface of the relay body 100, and an output terminal 120 for power and contact is provided on the front surface. A current detection device 150 is installed under the relay body 100, and the three-phase power lines 140 pass through each of the through holes 130 formed in the current detection device 150.

도 2의 블록도를 참조하면, 전류 검출 장치(150)는 관통 홀(130)을 통과하는 전원선(140)으로부터 모터에 흐르는 전류를 검출하며, 계전기 몸체부(100) 내의 전류정보 연산기(112)가 검출 신호로부터 전류 값을 연산한다. 동작시간 연산기(114)는 사용자 조작부(110)에 의해 설정된 값과 연산된 전류 값을 비교하여 동작시간을 연산하고, 접점 구동기(116)에 의해 과전류 보호 계전기의 접점용 릴레이(118)가 구동되어 보호 동작을 수행한다.Referring to the block diagram of FIG. 2, the current detection device 150 detects the current flowing to the motor from the power line 140 passing through the through hole 130, and the current information calculator 112 in the relay body 100 ) Calculates the current value from the detection signal. The operation time calculator 114 calculates an operation time by comparing the value set by the user operation unit 110 with the calculated current value, and the contact relay 118 of the overcurrent protection relay is driven by the contact driver 116 Perform a protective action.

일반적인 전류 검출 장치는 110% 정도의 선형성을 확보하는 것으로 족할 수 있으나, 모터 보호 계전기에 설치되는 전류 검출 장치(150)는 과전류를 검출해야 하는 특성상 300% 이상(더욱 바람직하게는 1,000% 이상)의 높은 선형성을 확보할 필요가 있다.A general current detection device may suffice to ensure a linearity of about 110%, but the current detection device 150 installed in the motor protection relay must detect overcurrent by 300% or more (more preferably 1,000% or more). It is necessary to ensure high linearity.

종래 전류 검출 장치(150)는 통상 계기용 변류기라 칭해지는 CT(Current Transformer), 로고스키 코일(Rogowski Coil), 홀 센서(Hall-Effect Sensor) 등을 사용하였다.The conventional current detection device 150 used a CT (Current Transformer), a Rogowski coil, a Hall-Effect Sensor, or the like, which is commonly referred to as an instrument current transformer.

CT는 자성체 코어에 권선을 감아 1차측 전류(관통 홀을 통과하는 본선 전류)에 비례하는 전류를 출력한다. 권선 수가 많을수록 높은 배율로 전류를 변환할 수 있으며, 이에 따라 넓은 범위의 선형성을 확보하기 위해서는 많은 권선 수를 필요로 한다. 또한, 자성체 코어를 사용하기 때문에 넓은 전류 영역에서의 자기 포화 현상을 방지하기 위해 코어의 단면적을 넓힐 필요가 있다. 이로 인해 과전류 검출용으로 CT를 사용하는 경우 부피 및 단가가 상승하게 되는 문제가 있다. 홀 센서 역시 자성체 코어를 사용하여 CT와 동일하게 부피 및 단가가 커지는 문제가 있으며, 가격이 매우 고가여서 잘 사용되지 않고 있다.The CT outputs a current proportional to the primary current (the mains current passing through the through hole) by winding a winding around a magnetic core. As the number of windings increases, the current can be converted at a higher magnification, and accordingly, a large number of windings is required to secure a wide range of linearity. In addition, since the magnetic core is used, it is necessary to increase the cross-sectional area of the core to prevent magnetic saturation in a wide current region. For this reason, when using a CT for overcurrent detection, there is a problem that the volume and cost increase. The Hall sensor also has a problem of increasing the volume and unit cost like a CT by using a magnetic core, and it is not used well because it is very expensive.

로고스키 코일은 자성체가 아닌 공심 코어를 사용하며 이론적으로는 자기 포화 현상이 없고 넓은 범위의 선형성을 확보할 수 있는 이점이 있다. 하지만, 1차측과 2차측 간의 결합도가 낮고, 이로 인해 노이즈에 의한 영향이 큰 단점이 있다. 또한, 로고스키 코일은 CT에 비해 낮은 출력 특성을 가지므로 전류를 검출하기 위해 높은 증폭비의 적분기를 사용해야 하며, 증폭 과정에서 노이즈가 함께 증폭되는 문제가 있다. 나아가, 노이즈에 의한 영향을 최소화 하기 위해 노이즈 차폐판이 요구되며, 이는 자성체 코어를 사용하지 않음에도 불구하고 제조 단가 및 부피를 증가시키는 요인으로 작용하고 있다.The Rogowski coil uses an air core, not a magnetic material, and theoretically has no magnetic saturation and has the advantage of securing a wide range of linearity. However, there is a disadvantage in that the degree of coupling between the primary side and the secondary side is low, and thus the effect of noise is large. Also, since the Rogowski coil has a lower output characteristic than a CT, it is necessary to use an integrator with a high amplification ratio to detect the current, and there is a problem that noise is amplified together during the amplification process. Further, in order to minimize the effect of noise, a noise shielding plate is required, which acts as a factor that increases the manufacturing cost and volume even though the magnetic core is not used.

한편, 대한민국 등록특허 제10-2013286호는 복수 개의 막대형 절편 코일을 기판 상에 다각형으로 배열하고, 인접한 두 절편 코일을 전기적으로 연결하는 전류 감지 장치를 제안하고 있다. 동 선행문헌에 따르면, 전류 감지 장치의 누설 자속의 양을 감소시키고 측정 전류의 정확도를 향상시키며 제조 단가 및 부피를 감소시키는 효과를 갖는다.Meanwhile, Korean Patent Registration No. 10-2013286 proposes a current sensing device for arranging a plurality of rod-shaped sliced coils in a polygonal shape on a substrate and electrically connecting two adjacent sliced coils. According to the prior literature, it has the effect of reducing the amount of leakage magnetic flux of the current sensing device, improving the accuracy of the measured current, and reducing the manufacturing cost and volume.

하지만, 위 선행문헌은 전류 파형의 레벨이 변화는 신호 왜곡 현상을 방지하기 위해 인접한 두 절편 코일이 이루는 내각이 90도를 초과하도록 배치함에 따라(선행문헌 [0074-0075] 단락 참조), 관통 홀의 둘레에 6개 이상 20개 이하의 절편 코일을 배치하며, 이는 전류 감지 장치의 부피를 증가시키는 요인으로 작용한다. 또한, 절편 코일들의 사이에 홀 센서 등의 누설 자계 감지부를 설치하는 등으로 가격이 크게 상승되며 장치의 부피가 커지는 문제에 직면하고 있다.However, the prior literature above is arranged so that the inner angle formed by the two adjacent intercept coils exceeds 90 degrees in order to prevent the signal distortion phenomenon in which the level of the current waveform changes (see paragraph [0074-0075]), 6 or more and 20 or less section coils are arranged around the perimeter, which acts as a factor to increase the volume of the current sensing device. In addition, there is a problem in that the price is greatly increased and the volume of the device is increased by installing a leakage magnetic field detector such as a Hall sensor between the sliced coils.

대한민국 특허등록 제10-2013286호Korean Patent Registration No. 10-2013286

본 발명은 주 선로가 관통되는 관통 홀 둘레에 최소한의 원정 리드 인덕터를 배치하여 부피를 크게 줄일 수 있으며, 원정 리드 인덕터를 상호 연결하는 연결 패턴부 중 적어도 하나를 이웃하는 상의 전류 검출 장치에 대하여 상간 간섭 현상을 상쇄시키는 상간 간섭 상쇄 패턴부로 형성함으로써, 주변 선로에 의한 노이즈 및 상간 간섭 현상을 억제할 수 있고 3상 전류 검출 장치를 매우 콤팩트한 사이즈로 제조할 수 있으며, 제조 단가를 크게 감소시킬 수 있는 전류 검출 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention can significantly reduce the volume by arranging a minimum expedition lead inductor around the through hole through which the main line passes, and at least one of the connection pattern portions for interconnecting the expedition lead inductor is inter-phase with respect to the current detection device of the neighboring phase. By forming an interphase interference canceling pattern part that cancels the interference phenomenon, noise and interphase interference phenomena caused by surrounding lines can be suppressed, a three-phase current detection device can be manufactured in a very compact size, and manufacturing cost can be greatly reduced. It is an object of the present invention to provide a current detection device.

또한, 본 발명에 따르면, 원정 리드 인덕터를 상호 연결하는 연결 패턴부 중 적어도 하나의 연결 패턴부가 주 선로의 자속 방향과 직교하는 자속 성분을 형성하는 노이즈 차폐 패턴부를 포함하도록 형성되어 주 선로에 대한 노이즈를 차단시킴으로써, CT에 비해 높은 선형성을 확보하면서도 노이즈에 강건하고 결합도를 향상시킬 수 있으며 제조 단가를 크게 감소시킬 수 있도록 함에 다른 목적이 있다.Further, according to the present invention, at least one of the connection pattern portions for interconnecting the expeditionary lead inductor is formed to include a noise shielding pattern portion forming a magnetic flux component orthogonal to the magnetic flux direction of the main line, By blocking, it is possible to secure high linearity compared to CT, while being robust to noise, to improve coupling, and to greatly reduce manufacturing cost.

또한, 본 발명은 다층 기판의 상면과 하면에 각각 상전류 검출 패턴과 영상전류 검출 패턴을 함께 구성함으로써 전류 검출 장치의 크기를 획기적으로 감소시킬 수 있도록 함에 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to significantly reduce the size of a current detection device by configuring a phase current detection pattern and an image current detection pattern on the upper and lower surfaces of a multilayer substrate, respectively.

본 발명의 일실시예에 따른 전류 검출 장치는, 주 선로가 관통되는 관통 홀이 형성된 기판; 상기 관통 홀의 둘레를 따라 배치되되 이웃하는 다른 원정 리드 인덕터(Axial Lead Inductor)와의 축 간 각도가 직각을 이루도록 배치되는 원정 리드 인덕터; 및 상기 기판 상에 인쇄되어 상기 원정 리드 인덕터를 상호 연결하거나 전류 인입 또는 인출 경로를 형성하는 연결 패턴부를 포함하며, 상기 연결 패턴부 중 적어도 하나의 연결 패턴부는 상기 기판과 이웃하는 다른 상의 전류 검출 장치의 기판을 지그재그 형태로 경유하는 상간 간섭 상쇄 패턴부를 포함한다.A current detection device according to an embodiment of the present invention includes: a substrate having a through hole through which a main line passes; An expedition lead inductor disposed along the periphery of the through hole and disposed so that an angle between the axes of the adjacent axial lead inductors forms a right angle; And a connection pattern part printed on the substrate to interconnect the expedition lead inductor or form a current drawing or drawing path, wherein at least one connection pattern part of the connection pattern part is a current detection device of another phase adjacent to the substrate. It includes an interphase interference canceling pattern portion passing through the substrate in a zigzag form.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전류 검출 장치는, 상기 원정 리드 인덕터는 관체 외부로 리드가 인출되며, 상기 관체 내부에는 축 방향을 따라 자성체 코어가 배치되고, 상기 자성체 코어의 둘레에 코일이 권취되며, 상기 관체의 일측에는 전류의 방향 및 인덕턴스 값을 나타내는 유색 띠가 인쇄되는 것이다.In the current detection device according to another embodiment of the present invention, the expedition lead inductor has a lead drawn out of a tube body, a magnetic core is disposed in the tube body along an axial direction, and a coil is wound around the magnetic core. , On one side of the tube, a colored band indicating the direction of the current and the inductance value is printed.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전류 검출 장치는, 상기 연결 패턴부 중 적어도 하나의 연결 패턴부는 상기 관통 홀의 둘레를 따라 상기 관통 홀과 동심원을 형성하는 경로를 경유하는 패턴을 가지도록 인쇄되어 상기 주 선로의 자속 방향과 직교하는 자속 성분을 형성하는 노이즈 차폐 패턴부를 포함한다.In the current detection apparatus according to another embodiment of the present invention, at least one of the connection pattern portions is printed to have a pattern passing through a path forming a concentric circle with the through hole along the periphery of the through hole. It includes a noise shielding pattern portion for forming a magnetic flux component orthogonal to the magnetic flux direction of the main line.

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본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전류 검출 장치는, 상기 상간 간섭 상쇄 패턴부는 상기 기판 및 상기 이웃하는 다른 상의 전류 검출 장치의 기판을 수직 방향으로 관통하는 비아 홀과, 상기 원정 리드 인덕터의 단부에서 수직 방향으로 연장되어 상기 비아 홀에 전기적으로 접속되는 수직 연결 패턴부와, 상기 기판에 형성된 상기 비아 홀과 상기 이웃하는 다른 상의 전류 검출 장치의 기판에 형성된 상기 비아 홀 사이에서 상부와 하부를 교호로 횡단하여 상호 접속되는 지그재그 접속 패턴부를 포함한다.In the current detection device according to another embodiment of the present invention, the interphase interference canceling pattern part includes a via hole vertically penetrating the substrate and the substrate of the current detection device of the neighboring phase, and at an end of the expedition lead inductor. The upper and lower portions are alternately formed between a vertical connection pattern portion extending in a vertical direction and electrically connected to the via hole, and the via hole formed in the substrate and the via hole formed in the substrate of the current detection device of the neighboring phase. It includes a zigzag connection pattern portion that is cross-connected to each other.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전류 검출 장치는, 상기 지그재그 접속 패턴부는 상기 이웃하는 다른 상의 전류 검출 장치에 형성된 지그재그 접속 패턴부와 상하로 이격되어 교차되도록 배치된다.In the current detection device according to another embodiment of the present invention, the zigzag connection pattern portion is disposed to cross the zigzag connection pattern portion formed in the current detection device of the other adjacent phase and spaced vertically apart.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전류 검출 장치는, 상기 기판은 3상 전류 중 a상의 전류를 검출하는 a상 기판, b상의 전류를 검출하는 b상 기판, 및 c상의 전류를 검출하는 c상 기판이 각각 순차로 인접하여 배치되며, 상기 a상 기판, 상기 b상 기판, 및 상기 c상 기판 각각의 상면에는 상기 관통 홀과, 상기 원정 리드 인덕터와, 상기 연결 패턴부와, 상기 상간 간섭 상쇄 패턴부를 포함하는 상 전류 검출 장치가 서로 절연되도록 개별적으로 설치되며, 상기 a상 기판, 상기 b상 기판, 및 상기 c상 기판 각각의 배면에는 상기 관통 홀의 둘레를 따라 배치되되 이웃하는 다른 영상 전류 검출용 원정 리드 인덕터와의 축 간 각도가 직각을 이루도록 배치되는 영상 전류 검출용 원정 리드 인덕터와, 상기 영상 전류 검출용 원정 리드 인덕터를 상기 a상 기판, 상기 b상 기판, 및 상기 c상 기판 전체에 걸쳐 상호 연결하는 영상 전류 검출용 연결 패턴부를 포함하는 영상 전류 검출 장치가 설치된다.A current detection device according to another embodiment of the present invention includes a phase a substrate for detecting a current of a phase among three phase currents, a b-phase substrate for detecting a current of the b phase, and a c-phase for detecting a current of the c phase. Substrates are arranged adjacent to each other in sequence, and the through-hole, the expedition lead inductor, the connection pattern part, and the phase-to-phase interference cancellation are provided on top surfaces of each of the phase a substrate, the phase b substrate, and the phase c substrate. A phase current detection device including a pattern part is individually installed to be insulated from each other, and is disposed along the periphery of the through hole on the rear surfaces of the a-phase substrate, the b-phase substrate, and the c-phase substrate to detect other neighboring image currents An expeditionary lead inductor for video current detection, which is disposed so that an angle between axes with the expeditionary lead inductor is at right angles, and the expeditionary lead inductor for video current detection are placed on the a-phase substrate, the b-phase substrate, and the c-phase substrate. An image current detection device including a connection pattern portion for detecting image current that is connected to each other is installed.

본 발명의 전류 검출 장치에 따르면, 관통 홀 둘레에 배치되는 원정 리드 인덕터가 이웃하는 다른 원정 리드 인덕터에 대해 직각을 이루도록 배치됨으로써 선형성을 향상시키면서 최소한의 원정 리드 인덕터로 전류를 검출할 수 있고 장치의 부피를 콤팩트하게 설계할 수 있으며, 규격화 된 제품을 사용함으로써 제품 코스트를 크게 낮출 수 있으며, 원정 리드 인덕터를 상호 연결하는 연결 패턴부 중 적어도 하나를 이웃하는 상의 전류 검출 장치에 대하여 상간 간섭 현상을 상쇄시키는 상간 간섭 상쇄 패턴부로 형성함으로써, 주변 선로에 의한 노이즈 및 상간 간섭 현상을 억제할 수 있고 3상 전류를 검출하는 3상 전류 검출 장치를 매우 콤팩트한 사이즈로 제조할 수 있는 효과가 있다.According to the current detection device of the present invention, the far lead inductor disposed around the through hole is disposed so as to form a right angle with respect to another neighboring far lead inductor, thereby improving linearity and detecting the current with a minimum of the far lead inductor. The volume can be designed to be compact, and product cost can be greatly reduced by using standardized products, and at least one of the connection pattern parts interconnecting the expeditionary lead inductor cancels the phase-to-phase interference with respect to the neighboring phase current detection device. By forming the inter-phase interference canceling pattern portion, it is possible to suppress noise and inter-phase interference phenomena caused by peripheral lines, and there is an effect that a three-phase current detection device for detecting a three-phase current can be manufactured in a very compact size.

또한, 본 발명에 따르면, 원정 리드 인덕터를 상호 연결하는 연결 패턴부 중 적어도 하나가 주 선로의 자속 방향과 직교하는 자속 성분을 형성하는 노이즈 차폐 패턴부를 포함함으로써 노이즈에 강건하고 상 결합도를 향상시키는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, at least one of the connection pattern portions interconnecting the expedient lead inductor includes a noise shielding pattern portion forming a magnetic flux component orthogonal to the magnetic flux direction of the main line, thereby being robust against noise and improving the phase coupling degree. It works.

또한, 본 발명에 따르면, 다층 기판의 상면과 하면에 각각 상전류 검출 패턴과 영상전류 검출 패턴을 함께 구성함으로써 전류 검출 장치의 크기를 획기적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, there is an effect that the size of the current detection device can be drastically reduced by configuring the phase current detection pattern and the image current detection pattern on the upper and lower surfaces of the multilayer substrate, respectively.

도 1은 일반적인 과전류 보호 계전기의 일예를 보인 사시도,
도 2는 일반적인 과전류 보호 계전기의 일예를 보인 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 전류 검출 장치의 기본 구조를 예시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 전류 검출 장치의 일실시예를 보인 평면도,
도 5는 본 발명에서 상간 간섭 상쇄 패턴부를 예시한 사시도,
도 6은 본 발명에서 상간 간섭 상쇄 패턴부에 의해 상 전류 간의 간섭 현상을 해소하는 과정을 예시한 개념도,
도 7은 본 발명에 따른 전류 검출 장치의 다른 실시예를 보인 평면도,
도 8은 본 발명에 따른 전류 검출 장치의 영상 전류 검출의 일실시예를 보인 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 전류 검출 장치의 영상 전류 검출의 다른 실시예를 보인 평면도, 및
도 10은 본 발명에 따른 전류 검출 장치에 상전류 검출 구성과 영상 전류 검출 구성이 다층 기판에 인쇄된 예를 보인 평면도이다.
1 is a perspective view showing an example of a general overcurrent protection relay,
2 is a block diagram showing an example of a general overcurrent protection relay;
3 is a plan view illustrating the basic structure of a current detection device according to the present invention;
4 is a plan view showing an embodiment of a current detection device according to the present invention;
5 is a perspective view illustrating an interphase interference cancellation pattern unit in the present invention,
6 is a conceptual diagram illustrating a process of eliminating an interference phenomenon between phase currents by an interphase interference cancellation pattern unit in the present invention;
7 is a plan view showing another embodiment of a current detection device according to the present invention;
8 is a plan view showing an embodiment of image current detection by the current detection device according to the present invention;
9 is a plan view showing another embodiment of the image current detection of the current detection device according to the present invention, and
10 is a plan view showing an example in which a phase current detection configuration and an image current detection configuration are printed on a multilayer substrate in the current detection device according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 실시예가 설명된다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대하여 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, specific embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood as including all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 그리고 본 발명에 첨부된 도면은 설명의 편의를 위한 것으로서, 그 형상과 상대적인 척도는 과장되거나 생략될 수 있다.Throughout the specification, portions having similar configurations and operations are denoted by the same reference numerals. In addition, the drawings attached to the present invention are for convenience of explanation, and the shape and relative scale may be exaggerated or omitted.

실시예를 구체적으로 설명함에 있어서, 중복되는 설명이나 당해 분야에서 자명한 기술에 대한 설명은 생략되었다. 또한, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 기재된 구성요소 외에 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In describing the embodiments in detail, overlapping descriptions or descriptions of technologies that are obvious in the art have been omitted. In addition, in the following description, when a certain part "includes" other components, it means that components may be further included in addition to the described components unless otherwise stated.

또한, 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. In addition, terms such as "~ unit", "~ group", and "~ module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which can be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. I can. In addition, when a part is electrically connected to another part, this includes not only a case in which it is directly connected but also a case in which it is connected with a different configuration in the middle.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a second component may be referred to as a first component, and similarly, a first component may be referred to as a second component.

도 3은 본 발명에 따른 전류 검출 장치의 기본 구조를 예시한 평면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 전류 검출 장치는 기판(220) 상에 형성된 관통 홀(210)을 관통하는 주 선로(도시 안됨)의 전류를 검출하는 장치로서, 종래의 CT(Current Transformer)나 로고스키 코일(Rogowski Coil)과 달리 원정 리드 인덕터(Axial Lead Inductor, 230)를 이용한 전류 검출 장치이다.3 is a plan view illustrating a basic structure of a current detection device according to the present invention. Referring to FIG. 3, the current detection device of the present invention is a device that detects a current of a main line (not shown) passing through the through hole 210 formed on the substrate 220, and is a conventional CT (Current Transformer) or Unlike the Rogowski coil, it is a current detection device using an axial lead inductor (230).

여기서 원정 리드 인덕터(230)라 함은 관체 외부로 리드가 인출되며, 관체 내부에 축 방향을 따라 자성체 코어를 구비하고 이 자성체 코어에 코일이 권취된 구조(도 6 참조)를 갖는다. 통상 알려진 바와 같이 원정 리드 인덕터는 주로 전원단의 노이즈 필터용으로 사용되는 소자로서, 상용 저항소자와 마찬가지로 외부에 유색 띠가 인쇄되어 전류의 방향 및 인덕턴스 값을 표시한다. 본 발명은 규격화 되어 있는 저가의 원정 리드 인덕터를 사용함으로써, 제조 단가를 크게 낮출 수 있으며 유색 띠를 식별하여 전류의 흐름 방향을 따라 원정 리드 인덕터를 배치할 수 있어 조립성을 크게 향상시키는 이점을 제공한다.Here, the expedition lead inductor 230 has a structure in which a lead is drawn out of the tube body, a magnetic core is provided in the tube body along the axial direction, and a coil is wound around the magnetic core (see FIG. 6 ). As is commonly known, an expedition lead inductor is an element mainly used for a noise filter of a power supply terminal, and like a commercial resistance element, a colored band is printed on the outside to indicate the direction of the current and the inductance value. The present invention provides an advantage of greatly improving assembly performance by using a standardized low-cost expedition lead inductor, which greatly reduces the manufacturing cost, and allows the expedition lead inductor to be arranged along the current flow direction by identifying a colored band. do.

도시된 바와 같이, 원정 리드 인덕터(230)는 이웃하는 다른 원정 리드 인덕터(230)와 축 간 각도가 직각을 이루도록 배치된다. 원정 리드 인덕터(230)는 단부의 리드를 기판(220)에 납땜하는 것으로 설치될 수 있다. 그리고 기판(220) 상에는 연결 패턴부(240)가 인쇄된다. 연결 패턴부(240)는 원정 리드 인덕터(230)들을 상호 연결하거나 원정 리드 인덕터(230)의 단부에서 전류 인입 또는 인출 경로를 형성한다. 본 발명은 원정 리드 인덕터(230)들이 90도의 내각을 이룸으로써 단 4개의 원정 리드 인덕터(230)만으로 상 전류를 검출할 수 있다. 그리고 4개의 원정 리드 인덕터(230)만을 이용함으로써 전류 검출 장치를 매우 콤팩트한 부피로 제공할 수 있다.As shown, the far lead inductor 230 is disposed so that an angle between the axes of the other adjacent lead inductors 230 is at right angles. The expedition lead inductor 230 may be installed by soldering an end lead to the substrate 220. In addition, the connection pattern portion 240 is printed on the substrate 220. The connection pattern part 240 interconnects the expedient lead inductors 230 or forms a current drawing or drawing path at an end of the expedient lead inductor 230. In the present invention, since the far lead inductors 230 form an inner angle of 90 degrees, the phase current can be detected with only four far lead inductors 230. In addition, by using only the four expeditionary lead inductors 230, a current detection device can be provided in a very compact volume.

이때, 원정 리드 인덕터(230)로 전류 검출 장치를 구성함에 따르는 노이즈 문제를 해결할 대책이 요구된다. 본 발명에서는 기판(220)에 형성되는 간단한 회로 패턴으로 주 선로에 대한 노이즈 대책과 주변 선로(인접하는 다른 상의 선로)에 대한 노이즈 대책을 제공한다. 도 4 이하를 참조하여, 본 발명에서의 노이즈 대책에 대하여 설명한다.At this time, a countermeasure is required to solve the noise problem caused by configuring the current detection device with the expedition lead inductor 230. The present invention provides noise countermeasures for main lines and noise countermeasures for peripheral lines (lines of other adjacent phases) with a simple circuit pattern formed on the substrate 220. Referring to Fig. 4 below, noise countermeasures in the present invention will be described.

도 4는 본 발명에 따른 전류 검출 장치의 일실시예를 보인 평면도이고, 도 5는 본 발명에서 상간 간섭 상쇄 패턴부를 예시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에서 상간 간섭 상쇄 패턴부에 의해 상 전류 간의 간섭 현상을 해소하는 과정을 예시한 개념도이고, 도 7은 본 발명에 따른 전류 검출 장치의 다른 실시예를 보인 평면도이다.Figure 4 is a plan view showing an embodiment of the current detection device according to the present invention, Figure 5 is a perspective view illustrating an interphase interference cancellation pattern unit in the present invention, Figure 6 is a phase current by the phase interference cancellation pattern unit in the present invention It is a conceptual diagram illustrating a process of solving the interference phenomenon between the liver, and Figure 7 is a plan view showing another embodiment of the current detection device according to the present invention.

도 4를 참조하면, a상 기판(220a)과, b상 기판(220b)과, c상 기판(220c)이 나란하게 배치되어 있다. a, b, c 상은 통상 알려진 바와 같이 R, S, T, 또는 u, v, w 등의 상으로 지칭될 수도 있으며, 서로 다른 상을 구분하기 위한 기호이다. 또한, 본 발명의 이해를 돕기 위해 3상의 기판이 각각 별도로 구성된 것을 예시하였지만, 3상의 전류 검출 장치는 동일한 기판 상에 형성될 수도 있다. 즉, 본 발명에서 a상, b상, c상은 물리적인 구분의 개념이 아니라 전류의 상을 구분하기 위한 개념으로 이해될 수 있을 것이다.Referring to FIG. 4, an a-phase substrate 220a, a b-phase substrate 220b, and a c-phase substrate 220c are arranged side by side. Phases a, b, and c may be referred to as phases such as R, S, T, or u, v, w, etc., as commonly known, and are symbols for distinguishing different phases. In addition, although it has been exemplified that the three-phase substrates are configured separately, respectively, in order to help the understanding of the present invention, the three-phase current detection device may be formed on the same substrate. That is, in the present invention, a phase, b phase, and c phase may be understood as a concept for classifying a current phase, not a concept of physical classification.

도 4를 참조하면, 연결 패턴부(240) 중 적어도 하나의 연결 패턴부(240)는 관통 홀(210a, 210b, 210c)의 둘레를 따라 상기 관통 홀과 동심원을 형성하는 경로를 경유하는 패턴을 가지도록 인쇄되는 노이즈 차폐 패턴부(250)를 포함한다. 도시된 예에서는 3상의 기판 모두에서 동일하게 전류 인출부에서 연장되는 노이즈 차폐 패턴부(250)가 관통 홀(210a, 201b, 210c)의 둘레를 차폐하고 있다. 물론 노이즈 차폐 패턴부(250)는 다른 연결 패턴부(240)에서 연장될 수도 있다.Referring to FIG. 4, at least one of the connection pattern parts 240 includes a pattern passing through a path forming a concentric circle with the through hole along the circumference of the through holes 210a, 210b, and 210c. It includes a noise shielding pattern portion 250 that is printed to have. In the illustrated example, in all three-phase substrates, the noise shielding pattern portion 250 extending from the current drawing portion is identically shielded around the through holes 210a, 201b, and 210c. Of course, the noise shielding pattern part 250 may extend from another connection pattern part 240.

a상 관통 홀(210a)을 관통하는 a상의 주 선로는 a상 기판(220a)에 대하여 직교 방향으로 관통된다. a상의 노이즈 차폐 패턴부(250)는 주 선호에 대하여 직교하는 폐루프를 형성한다. 따라서 주 선로의 자속 방향과 직교하는 자속 성분을 가지게 되며, 주 선로에 의해 발생되는 노이즈를 차폐할 수 있다. 이러한 차폐는 b상 및 c상에 대하여도 동일하게 적용된다. 본 발명은 이와 같이 연결 패턴부(240) 중 하나에 노이즈 차폐 패턴부(250)가 포함되도록 패턴을 형성함으로써, 매우 쉽게 주 선로에 대한 노이즈를 차폐할 수 있다.The a-phase main line passing through the a-phase through hole 210a penetrates in a direction orthogonal to the a-phase substrate 220a. The noise shielding pattern part 250 on the a-phase forms a closed loop orthogonal to the main preference. Therefore, it has a magnetic flux component that is orthogonal to the magnetic flux direction of the main line, and noise generated by the main line can be shielded. This shielding applies equally to phase b and phase c. In the present invention, by forming a pattern such that the noise shielding pattern portion 250 is included in one of the connection pattern portions 240, it is possible to very easily shield the noise of the main line.

도 4를 참조하면, 연결 패턴부(240) 중 적어도 하나의 연결 패턴부(240)는 이웃하는 다른 상의 기판을 지그재그 형태로 경유하는 상간 간섭 상쇄 패턴부(300)를 포함한다. 도 5는 상간 간섭 상쇄 패턴부(300)를 입체적으로 도시한 도면으로, 도 5를 참조하여 상간 간섭 상쇄 패턴부(300)를 상세히 설명한다.Referring to FIG. 4, at least one connection pattern part 240 of the connection pattern part 240 includes an inter-phase interference canceling pattern part 300 passing through a substrate of another adjacent phase in a zigzag form. FIG. 5 is a diagram illustrating the interphase interference cancellation pattern unit 300 in three dimensions, and the interphase interference cancellation pattern unit 300 will be described in detail with reference to FIG. 5.

도 5는 a상 기판(220a)과 b상 기판(220b)에 걸쳐 a상의 상간 간섭 상쇄 패턴부(260a, 310, 320)와 b상의 상간 간섭 상쇄 패턴부(260b, 330, 340)가 형성되는 예를 도시하고 있다.FIG. 5 is a diagram in which the phase a-phase interference canceling pattern portions 260a, 310, and 320 and the phase-b phase interference canceling pattern portions 260b, 330, and 340 are formed over the a-phase substrate 220a and the b-phase substrate 220b. An example is shown.

도 5를 참조하면, a상의 상간 간섭 상쇄 패턴부는 a상 기판(220a)과 b상 기판(220b)을 각각 수직 방향으로 관통하는 a상 비아 홀(320)과, a상의 원정 리드 인덕터(230) 단부에서 수직 방향으로 연장되어 a상 비아 홀(320)에 전기적으로 접속되는 a상 수직 연결 패턴부(260a)와, a상 비아 홀(320)들 사이에서 상부와 하부를 교호로 횡단하여 상호 접속되는 a상 지그재그 접속 패턴부(310)로 구성된다.Referring to FIG. 5, the phase-a-phase interference canceling pattern portion includes a-phase via hole 320 penetrating the a-phase substrate 220a and the b-phase substrate 220b in a vertical direction, and a-phase expedition lead inductor 230. The a-phase vertical connection pattern portion 260a extending in the vertical direction from the end and electrically connected to the a-phase via hole 320 and the phase a via hole 320 are interconnected by alternately crossing the upper and lower portions It is composed of a-phase zigzag connection pattern portion 310.

이와 마찬가지로, b상의 상간 간섭 상쇄 패턴부는 b상 기판(220b)과 a상 기판(220a)을 각각 수직 방향으로 관통하는 b상 비아 홀(340)과, b상의 원정 리드 인덕터(230) 단부에서 수직 방향으로 연장되어 b상 비아 홀(340)에 전기적으로 접속되는 b상 수직 연결 패턴부(260b)와, b상 비아 홀(340)들 사이에서 상부와 하부를 교호로 횡단하여 상호 접속되는 b상 지그재그 접속 패턴부(330)로 구성된다.Likewise, the b-phase interference canceling pattern portion is perpendicular to the b-phase via hole 340 penetrating the b-phase substrate 220b and the a-phase substrate 220a in a vertical direction, and the b-phase expedition lead inductor 230 The b-phase vertical connection pattern portion 260b extending in the direction and electrically connected to the b-phase via hole 340, and the b-phase interconnected by alternately crossing the upper and lower portions between the b-phase via holes 340 It is composed of a zigzag connection pattern portion 330.

도시한 바와 같이, a상 지그재그 접속 패턴부(310)와 b상 지그재그 접속 패턴부(330)는 상하로 이격되어 교차되도록 배치된다. 따라서 상간 절연 상태를 유지할 수 있다.As shown, the a-phase zigzag connection pattern portion 310 and the b-phase zigzag connection pattern portion 330 are arranged to be spaced apart vertically to cross each other. Therefore, it is possible to maintain the state of insulation between phases.

도 6을 참조하면, a상의 전류 검출 장치와 b상의 전류 검출 장치가 인접하는 위치에 상간 간섭 상쇄 패턴부(300)가 형성된다. 상간 간섭 상쇄 패턴부(300)가 형성되는 위치는 도면에서 화살표로 도시한 바와 같이 a상의 전류 ia에 의한 자속 Ba와 b상의 전류 ib에 의한 자속 Bb가 교차하는 지점이다. 상간 간섭 상쇄 패턴부(300)는 자속 Ba와 자속 Bb에 의한 영향을 모두 받게 된다. 도시된 바와 같이 상간 간섭 상쇄 패턴부(300)에서 두 자속은 반대 방향으로 흐른다.Referring to FIG. 6, an inter-phase interference canceling pattern part 300 is formed at a position adjacent to the a-phase current detection device and the b-phase current detection device. The position where the interphase interference canceling pattern part 300 is formed is a point where the magnetic flux Ba due to the current ia of a phase and the magnetic flux Bb due to the current ib of b phase intersect, as indicated by arrows in the drawing. The interphase interference cancellation pattern unit 300 is affected by both the magnetic flux Ba and the magnetic flux Bb. As shown, in the interphase interference cancellation pattern unit 300, two magnetic fluxes flow in opposite directions.

이때, a상의 상간 간섭 상쇄 패턴부가 b상 기판(220b)을 경유하여 지그재그 방식으로 형성되어 있으므로, 두 상의 자속 차이(Ba-Bb)에 비례하는 기전력을 출력(b상 상간 간섭 상쇄 패턴부의 경우 Bb-Ba에 비례하는 기전력을 출력)한다. 즉, b상에서 발생된 자속 성분을 상쇄시켜 감하므로, 상간 간섭을 최소화 할 수 있다. 이와 같은 상간 간섭 상쇄 효과는 b상과 c상 사이의 상간 간섭 상쇄 패턴부(300)에서도 동일하게 기대할 수 있다. At this time, since the phase a-phase interference cancellation pattern part is formed in a zigzag manner via the b-phase substrate 220b, an electromotive force proportional to the magnetic flux difference (Ba-Bb) of the two phases is output (Bb in the case of the phase-b interference cancellation pattern part) -Output the electromotive force proportional to Ba). That is, since the magnetic flux component generated in the b-phase is canceled and subtracted, inter-phase interference can be minimized. Such an inter-phase interference cancellation effect can be expected in the same manner in the inter-phase interference cancellation pattern unit 300 between the b-phase and c-phase.

본 발명은 추가의 노이즈 차폐 구성을 설치할 필요 없이, 연결 패턴부(240)들 중 일부의 패턴을 노이즈 차폐 패턴부(250)와 상간 간섭 상쇄 패턴부(300)를 포함하도록 구성하는 것에 의해, 즉, 기판(220)에 형성되는 패턴을 특화시키는 것만으로 주 선로에 대한 노이즈 차폐와 주변 선로에 대한 간섭 억제를 달성할 수 있다. 이는 전류 검출 장치를 가능한 최소로 축소시키며 제조 단가를 크게 낮출 수 있는 요인으로 작용한다. 궁극적으로는 종래 CT나 로고스키 코일을 대체하여 선형성이 향상되고 결합도가 양호하며 노이즈에 강건한 전류 검출 장치를 제공할 수 있게 된다.The present invention is not required to install an additional noise shielding configuration, by configuring some of the patterns of the connection pattern portion 240 to include the noise shielding pattern portion 250 and the phase interference canceling pattern portion 300, that is, , Only by specializing the pattern formed on the substrate 220, noise shielding for the main line and interference suppression for the surrounding lines can be achieved. This reduces the current detection device to the minimum possible and acts as a factor that can greatly reduce the manufacturing cost. Ultimately, it is possible to provide a current detection device that has improved linearity, good coupling, and robust against noise by replacing the conventional CT or Rogowski coil.

한편, 도 4의 실시예에서는 a, b, c 3상의 전류 검출 장치가 일렬로 배치되는 것을 예시하여 설명하였지만, 본 발명은 도 7과 같은 배치를 가질 수도 있다. 도 7의 배치는 3상 전류 검출 장치의 상하 폭은 늘어나지만 좌우 폭은 줄어드는 배치 예를 보이고 있다. 도 7의 예시에서 3상 전류 검출 장치의 전체 좌우 폭은 줄어들지만, 각 상이 인접하는 접경지역에서 상 간 거리는 도 4의 예시와 동일하다. 본 발명의 전류 검출 장치는 적용되는 대상에 따라 도 7과 같은 배치, 또는 예시하지 않은 다른 배치로 변경될 수 있다.Meanwhile, in the embodiment of FIG. 4, it has been described that current detection devices of three phases a, b, and c are arranged in a row, but the present invention may have the same arrangement as in FIG. 7. The arrangement of FIG. 7 shows an arrangement example in which the vertical width of the three-phase current detection device increases but the left and right widths decrease. In the example of FIG. 7, the entire left and right width of the three-phase current detection device is reduced, but the distance between the phases in the border area adjacent to each phase is the same as the example of FIG. 4. The current detection device of the present invention may be changed to an arrangement as shown in FIG. 7 or another arrangement not illustrated depending on the object to be applied.

도 8은 본 발명에 따른 전류 검출 장치의 영상 전류 검출의 일실시예를 보인 평면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 전류 검출 장치의 영상 전류 검출의 다른 실시예를 보인 평면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 전류 검출 장치에 상전류 검출 구성과 영상 전류 검출 구성이 다층 기판에 인쇄된 예를 보인 평면도이다.8 is a plan view showing an embodiment of image current detection by the current detection device according to the present invention, FIG. 9 is a plan view showing another embodiment of image current detection by the current detection device according to the present invention, and FIG. A plan view showing an example in which a phase current detection configuration and an image current detection configuration are printed on a multilayer substrate in the current detection device according to the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 전류 검출 장치는 상 전류 검출만이 아닌 영상 전류 검출에도 적용될 수 있다. 영상 전류 검출을 위해서는 a상, b상, c상의 영상 전류 검출용 원정 리드 인덕터(280)가 모두 직렬로 연결되며 이웃하는 다른 영상 전류 검출용 원정 리드 인덕터(280)와는 축 간의 각도가 직각을 이룬다. 영상 전류 검출용 원정 리드 인덕터(280)들을 연결하는 영상 전류 검출용 연결 패턴부(290)들 중 b상의 영상 전류 검출용 연결 패턴부(290)는 전류 인입부와 전류 인출부를 형성한다. 영상 전류 검출 장치는 도 9와 같은 배치를 가질 수도 있으며, 다른 배치로 설계될 수 있다.Referring to FIG. 8, the current detection apparatus of the present invention can be applied to image current detection as well as phase current detection. In order to detect the image current, the a-phase, b-phase, and c-phase video current detection expedition lead inductor 280 are all connected in series, and the angle between the axes is perpendicular to the other neighboring video current detection expedition lead inductor 280. . Among the video current detection connection pattern portions 290 connecting the video current detection expeditionary lead inductors 280, the b-phase video current detection connection pattern part 290 forms a current inlet and a current draw. The image current detection apparatus may have an arrangement as shown in FIG. 9 or may be designed in a different arrangement.

여기서, 영상 전류 검출용 원정 리드 인덕터(280)를 이용하여 영상 전류를 검출하는 이점은 도 10에 예시한 바와 같이, 양면 기판을 이용하여 상 전류 검출 장치와 영상 전류 검출 장치를 함께 구성할 수 있다는 점이다. 도 10에서 실선으로 묘사한 바와 같이, 3상 전류 검출 장치를 구성하며, 기판의 배면에는 점선으로 묘사한 바와 같이 영상 전류 검출 장치를 구성할 수 있다. 이와 같은 기판 구성은 전류 검출 장치의 크기를 획기적으로 감소시킬 수 있도록 한다.Here, the advantage of detecting the image current using the expeditionary lead inductor 280 for image current detection is that the phase current detection device and the image current detection device can be configured together using a double-sided substrate, as illustrated in FIG. 10. Point. As depicted by a solid line in FIG. 10, a three-phase current detection device may be configured, and a video current detection device may be configured as illustrated by a dotted line on the rear surface of the substrate. Such a substrate configuration enables the size of the current detection device to be drastically reduced.

위에서 개시된 발명은 기본적인 사상을 훼손하지 않는 범위 내에서 다양한 변형예가 가능하다. 즉, 위의 실시예들은 모두 예시적으로 해석되어야 하며, 한정적으로 해석되지 않는다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상술한 실시예가 아니라 첨부된 청구항에 따라 정해져야 하며, 첨부된 청구항에 한정된 구성요소를 균등물로 치환한 경우 이는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 보아야 한다.The invention disclosed above can be variously modified within a range that does not damage the basic idea. That is, all of the above embodiments should be interpreted as illustratively and not limitedly. Therefore, the scope of protection of the present invention should be determined according to the appended claims rather than the above-described embodiments, and if the components defined in the appended claims are substituted with equivalents, it should be considered as belonging to the protection scope of the present invention.

210 : 관통 홀 210a : a상 관통 홀
210b : b상 관통 홀 210c : c상 관통 홀
220 : 기판 220a : a상 기판
220b : b상 기판 220c : c상 기판
230 : 원정 리드 인덕터 240 : 연결 패턴부
250 : 노이즈 차폐 패턴부 260a : a상 수직 연결 패턴부
260b : b상 수직 연결 패턴부
280 : 영상 전류 검출용 원정 리드 인덕터
290 : 영상 전류 검출용 연결 패턴부
300 : 상간 간섭 상쇄 패턴부 310 : a상 지그재그 접속 패턴부
320 : a상 비아 홀 330 : b상 지그재그 접속 패턴부
340 : b상 비아 홀
210: through hole 210a: a-phase through hole
210b: b-phase through hole 210c: c-phase through hole
220: substrate 220a: a-phase substrate
220b: b-phase substrate 220c: c-phase substrate
230: expedition lead inductor 240: connection pattern portion
250: noise shielding pattern portion 260a: a phase vertical connection pattern portion
260b: b-phase vertical connection pattern portion
280: Expedition lead inductor for detecting image current
290: video current detection connection pattern part
300: Inter-phase interference cancellation pattern portion 310: A-phase zigzag connection pattern portion
320: a-phase via hole 330: b-phase zigzag connection pattern portion
340: b-phase via hole

Claims (7)

주 선로가 관통되는 관통 홀이 형성된 기판;
상기 관통 홀의 둘레를 따라 배치되되 이웃하는 다른 원정 리드 인덕터(Axial Lead Inductor)와의 축 간 각도가 직각을 이루도록 배치되는 원정 리드 인덕터; 및
상기 기판 상에 인쇄되어 상기 원정 리드 인덕터를 상호 연결하거나 전류 인입 또는 인출 경로를 형성하는 연결 패턴부
를 포함하며,
상기 연결 패턴부 중 적어도 하나의 연결 패턴부는 상기 기판과 이웃하는 다른 상의 전류 검출 장치의 기판을 지그재그 형태로 경유하는 상간 간섭 상쇄 패턴부를 포함하는 전류 검출 장치.
A substrate having a through hole through which the main line passes;
An expedition lead inductor disposed along the periphery of the through hole and disposed so that an angle between the axes of the adjacent axial lead inductors forms a right angle; And
A connection pattern part printed on the substrate to interconnect the expedition lead inductor or to form a current drawing or drawing path
Including,
At least one connection pattern part of the connection pattern part includes an interphase interference cancellation pattern part passing through a substrate of a current detection device of another phase adjacent to the substrate in a zigzag form.
제1항에 있어서,
상기 원정 리드 인덕터는 관체 외부로 리드가 인출되며, 상기 관체 내부에는 축 방향을 따라 자성체 코어가 배치되고, 상기 자성체 코어의 둘레에 코일이 권취되며, 상기 관체의 일측에는 전류의 방향 및 인덕턴스 값을 나타내는 유색 띠가 인쇄되는 것인 전류 검출 장치.
The method of claim 1,
In the expeditionary lead inductor, a lead is drawn out of the tube body, a magnetic core is disposed in the tube body along an axial direction, a coil is wound around the magnetic core, and a current direction and inductance value are measured at one side of the tube body. The current detection device in which the indicated colored band is printed.
제1항에 있어서,
상기 연결 패턴부 중 적어도 하나의 연결 패턴부는 상기 관통 홀의 둘레를 따라 상기 관통 홀과 동심원을 형성하는 경로를 경유하는 패턴을 가지도록 인쇄되어 상기 주 선로의 자속 방향과 직교하는 자속 성분을 형성하는 노이즈 차폐 패턴부를 포함하는 전류 검출 장치.
The method of claim 1,
At least one of the connection pattern portions is printed to have a pattern passing through a path forming a concentric circle with the through hole along the circumference of the through hole to form a magnetic flux component orthogonal to the magnetic flux direction of the main line. Current detection device including a shielding pattern portion.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 상간 간섭 상쇄 패턴부는 상기 기판 및 상기 이웃하는 다른 상의 전류 검출 장치의 기판을 수직 방향으로 관통하는 비아 홀과, 상기 원정 리드 인덕터의 단부에서 수직 방향으로 연장되어 상기 비아 홀에 전기적으로 접속되는 수직 연결 패턴부와, 상기 기판에 형성된 상기 비아 홀과 상기 이웃하는 다른 상의 전류 검출 장치의 기판에 형성된 상기 비아 홀 사이에서 상부와 하부를 교호로 횡단하여 상호 접속되는 지그재그 접속 패턴부를 포함하는 전류 검출 장치.
The method of claim 1,
The interphase interference canceling pattern part includes a via hole vertically penetrating the substrate and the substrate of the current detection device of the neighboring phase, and a vertical extending from the end of the expedition lead inductor in a vertical direction and electrically connected to the via hole. A current detection device comprising a connection pattern part and a zigzag connection pattern part which is connected to each other by alternately crossing upper and lower parts between the via hole formed in the substrate and the via hole formed in the substrate of the neighboring other phase current detection device .
제5항에 있어서,
상기 지그재그 접속 패턴부는 상기 이웃하는 다른 상의 전류 검출 장치에 형성된 지그재그 접속 패턴부와 상하로 이격되어 교차되도록 배치되는 전류 검출 장치.
The method of claim 5,
The zigzag connection pattern portion is disposed so as to cross the zigzag connection pattern portion formed in the current detection device of the other adjacent phase and spaced apart vertically to cross each other.
제1항, 제5항, 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판은 3상 전류 중 a상의 전류를 검출하는 a상 기판, b상의 전류를 검출하는 b상 기판, 및 c상의 전류를 검출하는 c상 기판이 각각 순차로 인접하여 배치되며,
상기 a상 기판, 상기 b상 기판, 및 상기 c상 기판 각각의 상면에는 상기 관통 홀과, 상기 원정 리드 인덕터와, 상기 연결 패턴부와, 상기 상간 간섭 상쇄 패턴부를 포함하는 상 전류 검출 장치가 서로 절연되도록 개별적으로 설치되며,
상기 a상 기판, 상기 b상 기판, 및 상기 c상 기판 각각의 배면에는 상기 관통 홀의 둘레를 따라 배치되되 이웃하는 다른 영상 전류 검출용 원정 리드 인덕터와의 축 간 각도가 직각을 이루도록 배치되는 영상 전류 검출용 원정 리드 인덕터와, 상기 영상 전류 검출용 원정 리드 인덕터를 상기 a상 기판, 상기 b상 기판, 및 상기 c상 기판 전체에 걸쳐 상호 연결하는 영상 전류 검출용 연결 패턴부를 포함하는 영상 전류 검출 장치가 설치되는 전류 검출 장치.
The method according to any one of claims 1, 5, and 6,
In the substrate, an a-phase substrate for detecting a current of the a-phase among the three-phase currents, a b-phase substrate for detecting a current of the b-phase, and a c-phase substrate for detecting a current of the c-phase are sequentially disposed adjacent to each other,
A phase current detection device including the through hole, the expedition lead inductor, the connection pattern part, and the interphase interference canceling pattern part are provided on top surfaces of each of the a-phase substrate, the b-phase substrate, and the c-phase substrate. Installed individually to be insulated,
The a-phase substrate, the b-phase substrate, and the c-phase substrate are disposed along the circumference of the through-hole on the rear surfaces of each of the phase-a-phase substrates, but are arranged so that the angle between the axes with the expeditionary lead inductor for detecting another neighboring image current forms a right angle A video current detection device comprising a detection expedition lead inductor and a video current detection connection pattern unit interconnecting the a-phase substrate, the b-phase substrate, and the c-phase substrate to the expeditionary lead inductor for detecting the video current The current detection device is installed.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005055326A (en) * 2003-08-05 2005-03-03 Uchihashi Estec Co Ltd Conductor current measurement method and magnetic field sensor for measuring conductor current
JP2010101871A (en) * 2008-10-23 2010-05-06 Kohshin Electric Corp Current sensor
KR20160003254A (en) * 2013-06-12 2016-01-08 피닉스 컨택트 게엠베하 & 컴퍼니 카게 Current sensor arrangement with measuring coils
KR102013286B1 (en) 2019-03-15 2019-08-22 (주)인피니어 Current sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005055326A (en) * 2003-08-05 2005-03-03 Uchihashi Estec Co Ltd Conductor current measurement method and magnetic field sensor for measuring conductor current
JP2010101871A (en) * 2008-10-23 2010-05-06 Kohshin Electric Corp Current sensor
KR20160003254A (en) * 2013-06-12 2016-01-08 피닉스 컨택트 게엠베하 & 컴퍼니 카게 Current sensor arrangement with measuring coils
KR102013286B1 (en) 2019-03-15 2019-08-22 (주)인피니어 Current sensor

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