KR20210116535A - 자기장 검출기 모듈을 갖는 전류 변환기 - Google Patents

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Abstract

자기 코어(6) 및 자기장 검출기 모듈(8)을 포함하는 전류 변환기(2)로서, 자기 코어 및 상기 자기장 검출기 모듈은 각각 1차 도전체(4) 주위에 그리고 회로 보드(10)에 대해 분리 가능하게 장착 가능한 단일 유닛을 형성하고, 자기 코어는 단부 브랜치(14a) 및 단부 브랜치로부터 각각의 자유 단부들(14c)로 연장되는 측면 브랜치들(14b)을 포함하는 일반적인 U자형을 갖고, 자기장 검출기 모듈은 측면 브랜치들 사이에 위치되고 측면 브랜치들 사이에 형성된 갭의 전체 폭을 가로질러 연장된다. 자기장 검출기 모듈은 적어도 하나의 자기장 감지 셀(16), 사이에 적어도 하나의 감지 셀이 위치되는 자기장 갭(26)을 형성하는 거울 대향으로 배치된 한 쌍의 자기 집중기(22) 및 자기 집중기들 및 적어도 하나의 감지 셀을 지지하는 절연체(20)를 포함한다.

Description

자기장 검출기 모듈을 갖는 전류 변환기
본 발명은 자기 코어의 중심 통로를 통해 연장되는 1차 도전체에 흐르는 전류를 측정하기 위해 자기 코어 및 자기 코어의 에어-갭(air-gap)에 자기장 검출기를 포함하는 전류 변환기에 관한 것이다.
전류 센서는 전기 장치 및 시스템을 모니터링하거나 제어하기 위한 매우 다양한 어플리케이션 및 이러한 구성 요소의 제조 비용 및 특히 센서의 구성 요소의 조립 비용을 줄이는 데 중요한 이점이 있는 많은 어플리케이션에서 사용된다.
특정 전류 변환기는 비용 및/또는 크기의 이유로 자기 코어 없이 제공되지만, 이는 일반적으로 1차 도전체를 둘러싸는 자기 코어가 제공되는 변환기에 비해 변환기의 신뢰성 및/또는 감도 및/또는 정확도 및/또는 동작 범위를 감소시킨다. 따라서, 전류 감지 어플리케이션을 위한 많은 전류 변환기는 측정될 전류를 전달하는 1차 도전체를 통과시키는 중심 개구를 둘러싸는 고투과성 자성 재료로 이루어진 자기 코어를 포함한다. 많은 어플리케이션에서, 전류 변환기는 예를 들어, 전기 모터와 같은 전기 장치의 회로를 제어하기 위해 자기장 검출기 신호와 전원 접점을 상호 접속시키기 위해 회로 보드 상에 장착된다. 종종, 특히 고전력 어플리케이션의 경우, 1차 도전체는 전류 변환기에 통합된 단단한 도전성 바(bar)를 포함하며 전기 장치에 접속된 1차 도전체에 대한 접속을 위해 접속 단부를 제공한다. 통상적으로, 예를 들어, 전기 장치의 복수의 전기 위상에 대한 접속을 위해 회로 보드 상에 장착된 복수의 전류 변환기 및 관련 1차 도전체 바가 있을 수 있다.
그러나, 회로 보드 상에 장착하기 위한 단일 구성 요소로서 별도로 제조된 변환기를 제공하는 것은 크기와 중량의 측면에서 종종 최적이 아니다.
본 발명의 목적은 정확하고 신뢰할 수 있으며 견고하면서도 제조하기에 컴팩트하고 비용 효과적이고, 특히 조립하기에 용이하고 비용 효과적인, 1차 도전체 주위에 장착하기 위한 통합된 자기장 검출기 및 자기 코어를 갖는, 회로 보드 상에 장착하기 위한 전류 변환기를 제공하는 것이다.
큰 동작 범위를 갖는 전류 변환기를 제공하는 것이 유리하다.
본 발명의 목적은 청구항 1에 따른 전류 변환기 및 청구항 13에 따른 전류 변환기 조립 방법을 제공함으로써 달성되었다.
자기 코어 및 자기장 검출기 모듈을 포함하는 전류 변환기가 본원에 개시되며, 자기 코어 및 자기장 검출기 모듈은 각각 1차 도전체 주위에 그리고 회로 보드에 대해 분리 가능하게 장착 가능한 단일 유닛을 형성하고, 자기 코어는 단부 브랜치 및 단부 브랜치로부터 각각의 자유 단부들로 연장되는 측면 브랜치들을 포함하는 일반적인 U자형을 갖고, 자기장 검출기 모듈이 상기 측면 브랜치들의 대향하는 내측들과 접촉하도록 자기장 검출기 모듈은 측면 브랜치들 사이에 위치되고 측면 브랜치들 사이에 형성된 갭의 전체 폭을 가로질러 연장되고, 상기 내측들은 회로 보드와 실질적으로 수직으로 배치된다. 자기장 검출기 모듈은 적어도 자기장 갭의 내측에 위치된 하나의 자기장 감지 셀, 사이에 자기장 갭을 형성하는 거울 대향으로 배치된 한 쌍의 자기 집중기와, 자기 집중기 및 자기 집중기들 및 적어도 하나의 감지 셀을 지지하는 절연체를 포함한다.
또한, (a) 회로 보드 상에 자기장 검출기 모듈을 장착하는 단계, (b) 1차 도전체 주위에 자기 코어를 장착하고 회로 보드의 오리피스들(30)을 통해 자기 코어의 자유 단부들을 삽입하는 단계를 포함하고, 이에 의해 자기장 검출기 모듈은 측면 브랜치들 사이에 위치되고 측면 브랜치들 사이에 형성된 갭의 전체 폭을 가로질러 연장되어, 자기장 검출기 모듈은 상기 측면 브랜치들의 대향 내측들에 접촉하고, 상기 내측들은 회로 보드에 실질적으로 수직으로 배치되는, 전류 변환기를 조립하는 방법이 본원에 개시된다.
실시예에서, 1차 도전체는 회로 보드의 제1 자기 측에 인접하게 위치되고, 자기장 검출기 모듈은 회로 보드의 제2 측 상에 장착된다.
실시예에서, 자기장 검출기 모듈은 주로 회로 보드의 제1 측 상에 장착되고, 1차 도전체는 회로 보드의 상기 제1 측 상의 자기장 검출기 모듈에 인접하게 위치된다.
유리한 실시예에서, 자기 코어의 측면 브랜치들은 서로에 대해 실질적으로 평행하다.
유리한 실시예에서, 측면 브랜치들은 자기 코어의 단부 브랜치에 실질적으로 수직이다.
유리한 실시예에서, 각각의 자기 집중기는 각각의 측면 브랜치에 인접한 코어 브랜치 단부로부터 자기장 갭의 면을 형성하는 검출기 단부로 연장되고, 검출기 단부의 표면적 Ab를 코어 브랜치 단부의 표면적 Aa로 나눈 비율이 80% 미만이고(Ab / Aa < 80%), 바람직하게는 50% 내지 80%의 범위에 있다(50% < Ab / Aa < 80%).
유리한 실시예에서, 각각의 자기 집중기는 각각의 측면 브랜치에 인접한 코어 브랜치 단부로부터 자기장 갭의 면을 형성하는 검출기 단부로 연장되고, 코어 브랜치 단부는 자기 코어의 상기 측면 브랜치 각각과 직접 접촉한다.
직접 접촉은 또한 예를 들어, 자기 코어의 접지를 위해 직접적인 전기 접점을 포함할 수 있으며, 이에 의해 자기 집중기들은 접지로의 접속을 위해 단자에 접속될 수 있다.
실시예에서, 자기 코어의 측면 브랜치들은 회로 보드의 오리피스들을 통해 삽입된다.
실시예에서, 자기 코어의 측면 브랜치들은 오리피스들의 에지들 상의 금속 층이 제공된 회로 보드에 예를 들어, 납땜에 의해 커플링될 수 있다. 도전성 상호 접속부는 또한 실시예에서 접지 접속으로서의 역할을 할 수 있다.
유리한 실시예에서, 적어도 하나의 감지 셀은 전력 및 신호 전송을 위한 단자들을 갖는 주문형 집적 회로(ASIC)의 형태이다.
유리한 실시예에서, ASIC는 홀 효과(Hall Effect) 검출기를 포함한다.
실시예에서, 단자들은 회로 보드에 대한 직접 접속을 위한 접속 단자들을 형성하거나, 스탬핑된 리드 프레임으로부터 형성되고 절연체 내에서 지지되는 단자들에 접속된다.
유리한 실시예에서, 절연체는 자기 집중기들 및 적어도 하나의 감지 셀 위에 오버몰딩된(overmolded) 폴리머 재료를 포함한다.
유리한 실시예에서, 코어 브랜치 단부들이 자기 코어의 측면 브랜치들의 내측들과 직접 접촉할 수 있도록 절연체는 상기 한 쌍의 대향 자기 집중기의 코어 브랜치 단부들을 덮지 않는다.
실시예에서, 변환기는 자기장 갭에 인접하게 장착된 2개의 상기 감지 셀을 포함한다.
본 발명의 추가 목적 및 유리한 특징은 청구항, 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 명백해질 것이다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 전류 변환기의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 전류 변환기의 사시 부분 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 전류 변환기의 자기장 검출기 모듈의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 자기장 검출기 모듈의 사시 부분 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 전류 변환기의 자기 집중기 및 감지 셀의 사시도를 도시한다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전류 변환기의 자기장 검출기 모듈의 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 자기장 검출기 모듈의 자기 집중기 및 감지 셀의 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전류 변환기를 사시도로 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전류 변환기를 사시도로 도시한다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전류 변환기(2)는 자기 코어(6), 자기장 검출기 모듈(8), 회로 보드(10) 및 전류 변환기(2)에 의해 측정될 1차 전류를 전달하기 위한 1차 도전체(4)를 포함한다.
자기 코어(6)는 단부 브랜치(14a) 및 단부 브랜치(14a)의 단부로부터 각각의 자유 단부(14c)로 연장되는 측면 브랜치(14b)를 포함하는 일반적인 U자형을 갖는다. 바람직한 실시예에서, 측면 브랜치(14b)는 서로 실질적으로 평행하다. 바람직한 실시예에서, 측면 브랜치는 단부 브랜치(14a)에 실질적으로 수직이다.
자기장 검출기 모듈(8)은 측면 브랜치들(14b) 사이에 위치되고, 측면 브랜치들(14b) 사이에 형성된 갭의 전체 폭을 가로질러 연장된다. 자기 코어(6) 및 자기장 검출기 모듈(8)은 1차 도전체(4)가 연장되는 통로(12)를 둘러싼다.
1차 도전체(4)는 단단한 바(bar) 형상의 도전체의 형태일 수 있다. 변형에서, 1차 도전체(4)는 예를 들어, 1차 도전체가 인쇄되거나 아니면 그 위에 위치된 회로 보드의 형태로 그 위에 한 이상의 도전체를 지지하는, 예를 들어, 유전체 재료의 형태의 다른 구성을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서 1차 도전체 바는 직사각형의 형상을 갖지만, 정사각형, 다각형, 타원형, 원형 및 불규칙한 바 형상과 같은 다른 프로파일이 제공될 수 있다. 1차 도전체 바(4)는 변환기의 길이에 걸쳐 실질적으로 일정한 단면을 가질 수 있거나, 예를 들어, 자기 코어(6)에 의해 형성된 통로(12)를 통해 연장되는 단면을 따라 더 작은 폭과 같은 일정하지 않은 단면을 가질 수 있다.
도전체 버스 바(미도시)의 단부는 측정될 전류를 공급하는 1차 도전체에 대해 상호 접속하기 위한 다양한 구성을 가질 수 있다. 1차 도전체 바는 또한 납땜, 용접, 클램핑 또는 다른 수단에 의해 회로 보드(10) 상에 형성된 도전성 트랙 또는 1차 도전체의 접속 단부에 상호 접속될 수 있다.
자기 코어(6)의 측면 브랜치(14b)의 자유 단부(14c)는 회로 보드의 제1 측(28a)과 제2 측(28b) 사이에서 회로 보드(10)를 통해 연장되는 오리피스(30)를 통해 삽입될 수 있다.
도 1에 도시된 제1 실시예에서, 1차 도전체(4)는 회로 보드(10)의 제1 측에 인접하게 위치되고, 자기장 검출기 모듈(8)은 회로 보드(10)의 제2 측(28b) 상에 장착된다. 자기 코어(6)의 측면 브랜치(14b)의 자유 단부(14c)는 오리피스(30)를 통해 제2 측(28b)으로부터 높이 H까지 연장되며, 높이는 측면 브랜치들(14b) 사이에 자기장 검출기 모듈(8)을 위치시키기에 충분하다. 자기장 검출기 모듈은 회로 보드(10) 상에 형성된 도전성 회로 트레이스에 상호 접속되는 접속 단자(18)를 포함하고, 회로 트레이스는 측정될 전류가 흐르는 1차 도전체(4)에 접속된 전기 장치의 전자 기기를 제어하기 위해 상호 접속된다.
도 5a와 도 5b 및 도 6a와 도 6b에 도시된 다른 실시예에서, 1차 도전체(4)는 회로 보드(10)의 제1 측(28a)을 향하여 위치되고, 자기장 검출기 모듈(8)은 주로 제1 측(28a) 상에 위치된다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 제1 변형에서, 자기장 검출기 모듈은 제1 측(28a) 상에 장착되고, 자기 코어(6)는 회로 보드의 제1 측(28a) 상의 1차 도전체(4) 및 자기장 검출기 모듈(6) 모두 위에 장착된다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 제2 변형에서, 회로 보드(10)는 제2 측(28b)으로부터 회로 보드를 통해 삽입된 자기장 검출기 모듈에 대한 오리피스(32)를 포함한다.
자기 코어(6)는 전류 변환기용 자기 코어 분야에서 그 자체로 잘 알려진 연자성 재료로 이루어지며, 1차 도전체(4)에 흐르는 1차 전류에 의해 생성된 자속을 포착하기 위해 낮은 자기 저항 경로를 형성한다. 자기장 검출기 모듈(8)은 자기 코어의 측면 브랜치에 자기적으로 커플링된다.
자기장 검출기 모듈(8)은 적어도 하나의 자기장 감지 셀(16), 하나 이상의 감지 셀(16)이 위치되는, 사이에 자기장 갭(26)을 형성하는 거울 대향으로 배치된 한 쌍의 자기 집중기(22) 및 자기 집중기(22)와 감지 셀(들)(16)을 지지하는 절연체(20)를 포함한다. 각각의 자기 집중기는 각각의 측면 브랜치(14b)에 인접한 코어 브랜치 단부(24a)로부터 측면 브랜치(14b)와 직접 접촉하거나 그에 매우 근접하게 자기장 갭(26)의 면을 형성하는 검출기 단부(24b)까지 연장된다. 따라서, 자기 집중기(22)는 자기장 갭(26)을 통해 U자형 자기 코어에서 순환하는 자속을 집중시킨다.
제1 변형에서, 예를 들어, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 자기 집중기는 높은 투자율을 갖는 페라이트 재료로 이루어질 수 있으며, 페라이트 내측의 플럭스 밀도가 재료의 포화 플럭스 밀도의 절반 미만이 되도록 페라이트 재료의 기하 형태가 선택된다. 이는 퀴리(Curie) 온도의 절반을 초과하는 온도까지 페라이트 특성이 보존될 수 있게 한다. 유리한 실시예에서, 페라이트 특성은 적어도 섭씨 120 도, 바람직하게는 섭씨 125 도까지의 온도까지 보존된다.
다른 변형에서, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 자기 집중기(22)는 스탬핑된 금속 시트로 형성될 수 있는 철 실리콘 재료 FeSi로 형성될 수 있으며, 복수개가 적층되어 적층 구조를 형성한다. 적층 구조는 자기 전기자 분야에서 그 자체로 잘 알려져 있다.
유리한 실시예에서, 예를 들어, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 코어 브랜치 단부(24a)는 자기장 갭을 향하는 검출기 단부(24b)의 표면적보다 큰 측면 브랜치를 향하는 표면적을 갖는다. 이는 자기장 검출기 모듈(8)이 자기 코어의 특히 자기 코어(6)와 자기 집중기(22) 사이의 인터페이스에서의 포화 위험을 동시에 감소시키면서, 자기장 갭(26)에 위치된 감지 셀(들)(16)을 통해 자속을 집중시킬 수 있게 한다.
유리한 실시예에서, 코어 브랜치 인터페이스(24a)의 표면적 Aa에 대한 검출기 단부면(24b)의 표면적 Ab의 비는 바람직하게는 80% 미만이며(Ab / Aa < 80%), 바람직하게는 50% 내지 80%의 범위에 있다(50 % < Ab / Aa < 80%).
감지 셀(16)은 유리하게는 전력 및 신호 전송을 위해 회로 보드(10) 상의 도전성 회로 트레이스에 접속하기 위한 단자(17)를 갖는 주문형 집적 회로(ASIC)의 형태일 수 있다. ASIC는 홀 효과 검출기를 포함할 수 있지만, 감지 셀은 그 자체로 잘 알려진 다른 자기장 검출기를 포함할 수 있다. 단자(17)는 회로 보드(10)에 직접 접속하기 위한 접속 단자를 형성하거나, 자기장 검출기 모듈(8)의 절연체(20)에 지지된 단자(18)에 접속될 수 있다. 단자(18)는 유리하게는 스탬핑된 리드 프레임으로부터 형성되고 절연체(20) 내에서 지지될 수 있다.
유리한 실시예에서, 2개의 감지 셀(16)이 자기장 갭에 인접하게 장착될 수 있다. 이는 증가된 안전성 또는 신뢰성을 필요로 하는 어플리케이션에 대해 리던던트(redundant) 자기장 검출기를 제공할 수 있게 한다. 감지 셀은 유리하게는 동일하고 거울 이미지 대칭으로 장착될 수 있다. 2개의 감지 셀은 또한 감지 셀의 출력 신호를 합하거나 평균화하는 방식으로 제어 전자 기기에 접속될 수 있다.
절연체는 예를 들어, 자기 집중기(22) 및 감지 셀(16) 위에 오버몰딩된 폴리머 재료를 포함할 수 있다. 변형에서, 절연체(20)는 또한 자기 집중기 및 감지 셀(들) 주위에서 조립되고 고정된 하나 이상의 하우징 부분으로 형성될 수 있다.
유리한 실시예에서, 절연체(20)는, 코어 브랜치 단부가 자기 코어(6)의 측면 브랜치(14b)의 내측과 직접 접촉할 수 있도록 한 쌍의 대향 자기 집중기(22)의 코어 브랜치 단부(24a)를 덮지 않는다. 따라서, 그 사이에 형성된 작은 자기장 갭은 자기 코어와 자기장 집중기 사이의 자속 전도를 향상시킨다. 또한, 이러한 직접 접촉은 또한 자기 코어(6)를 전기 접지에 접속된 회로 보드 상의 도전성 회로 트레이스에 상호 접속시킴으로써 자기장 집중기(22)에 대한 접지 접속을 제공하기 위해 자기 코어(6)와 자기 집중기(22) 사이에 전기적 상호 접속을 제공할 수 있다.
측면 브랜치(14b)는 유리하게는 오리피스(30)를 통해 삽입되고, 회로 보드에 납땜되거나, 용접되거나, 접착제에 의해 접합되거나 기계적 수단에 의해 고정될 수 있다. 실시예에서, 오리피스(30)를 라이닝(lining)하는 도전성 패드 또는 회로 트레이스가 회로 보드(10)에 대한 자기 코어(6)의 기계적 및 선택적으로 전기적 커플링을 위해 제공될 수 있다. 용접 또는 납땜 또는 브레이징(brazing) 대신에, 다른 상호 접속 수단이 예를 들어, 자기 코어의 측면 브랜치를 클램핑하기 위해 회로 보드 상의 탄성 접점을 제공하거나 나사 또는 리벳과 같은 다른 기계적 고정 수단을 제공함으로써 본 발명의 범위 내에서 가능할 것이다.
유리하게는, 단순한 U자형 자기 코어의 측면 브랜치들 사이에 장착 가능한 별개의 그리고 단일의 유닛으로서 절연체에 유지된 자기장 집중기 및 자기 감지 셀을 포함하는 자기장 검출기 모듈은 회로 보드 상의 그리고 1차 도전체 바 주위의 전류 변환기의 용이한 조립 및 직접적인 통합뿐만 아니라 컴팩트한 구성을 가능하게 한다. 또한, 개별적으로 형성된 자기장 검출기 모듈(8)은 특히 자기장 검출기 모듈에 대해 회로 보드의 동일한 측 또는 회로 보드의 반대 측 상의 1차 도전체 바를 배치하기 위한 구성의 유연성을 증가시킨다.
절연체, 특히 상술한 구성 요소 위에 오버몰딩될 수 있는 절연체(20)에 유지된, 감지 셀(16)이 내부에 위치되는 자기장 집중기들 사이의 자기장 갭의 형성은 정확하고 안정적인 자기장 갭을 보장하면서 비용 효과적인 방식으로 1차 도전체 바 주위의 조립에 큰 유연성을 허용한다.
따라서, 본 발명은 조립을 용이하게 하고 장착 가능성을 증가시키면서, 견고한 구성에서 정확하고 안정적인 측정을 보장한다.
2: 전류 변환기
4: 1차 도전체
6: 자기 코어
12: 중심 통로
14a: 단부 브랜치
14b: 측면 브랜치
14c: 자유 단부
8: 자기장 검출기 모듈
16: 감지 셀(들)
ASIC(예를 들어, 홀 효과)
17: 단자
18: 단자
20: 절연체
오버몰드
22: 자기 집중기
24a: 코어 브랜치 단부
24b: 검출기 단부
26: 자기장 갭
10: 회로 보드
28a: 제1 측
28b: 제2 측
접촉 패드
30: 자기 코어용 오리피스
32: 자기장 검출기 모듈용 오리피스

Claims (15)

  1. 자기 코어(6) 및 자기장 검출기 모듈(8)을 포함하는 전류 변환기(2)로서,
    상기 자기 코어 및 상기 자기장 검출기 모듈은 각각 1차 도전체(4) 주위에 그리고 회로 보드(10)에 대해 분리 가능하게 장착 가능한 단일 유닛을 형성하고, 상기 자기 코어는 단부 브랜치(14a) 및 상기 단부 브랜치로부터 각각의 자유 단부들(14c)로 연장되는 측면 브랜치들(14b)을 포함하는 일반적인 U자형을 갖고, 상기 자기장 검출기 모듈이 상기 측면 브랜치들의 대향하는 내측들과 접촉하도록 상기 자기장 검출기 모듈은 상기 측면 브랜치들 사이에 위치되고 상기 측면 브랜치들 사이에 형성된 갭의 전체 폭을 가로질러 연장되고, 상기 내측들은 상기 회로 보드와 실질적으로 수직으로 배치되고, 상기 자기장 검출기 모듈은 적어도 상기 자기장 갭의 내측에 위치된 하나의 자기장 감지 셀(16), 사이에 자기장 갭(26)을 형성하는 거울 대향으로 배치된 한 쌍의 자기 집중기(22)와, 상기 자기 집중기들 및 상기 적어도 하나의 감지 셀을 지지하는 절연체(20)를 포함하는, 전류 변환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자기 코어의 상기 측면 브랜치들은 서로에 대해 실질적으로 평행한, 전류 변환기.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측면 브랜치들은 상기 자기 코어의 상기 단부 브랜치에 실질적으로 수직인, 전류 변환기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 자기 집중기는 각각의 측면 브랜치에 인접한 코어 브랜치 단부(24a)로부터 상기 자기장 갭의 면을 형성하는 검출기 단부(24b)로 연장되고, 상기 검출기 단부의 표면적 Ab를 상기 코어 브랜치 단부의 표면적 Aa로 나눈 비율이 80% 미만이고(Ab / Aa < 80%), 바람직하게는 50% 내지 80%의 범위에 있는(50% < Ab / Aa < 80%), 전류 변환기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 자기 집중기는 각각의 측면 브랜치에 인접한 코어 브랜치 단부(24a)로부터 상기 자기장 갭의 면을 형성하는 검출기 단부(24b)로 연장되고, 상기 코어 브랜치 단부는 상기 자기 코어의 상기 측면 브랜치 각각과 직접 접촉하는, 전류 변환기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 직접 접촉은 상기 자기장 집중기들과 상기 자기 코어 사이에 전기적 상호 접속을 제공하는, 전류 변환기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자기 코어의 상기 측면 브랜치들은 상기 회로 보드의 오리피스들(30)을 통해 삽입되는, 전류 변환기.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자기 코어의 상기 측면 브랜치들은 상기 회로 보드의 상기 오리피스들의 에지 상의 금속 층에 납땜에 의해 커플링되는, 전류 변환기.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 셀은 예를 들어, 전력 및 신호 전송을 위한 단자들(17)을 갖는 홀 효과(Hall Effect) 검출기를 포함하는 주문형 집적 회로(ASIC)의 형태이고, 상기 단자들(17)은 상기 회로 보드에 대한 직접 접속을 위한 접속 단자들을 형성하거나, 스탬핑된 리드 프레임으로부터 형성되고 상기 절연체 내에서 지지되는 단자들(18)에 접속되는, 전류 변환기.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연체는 상기 자기 집중기들 및 상기 적어도 하나의 감지 셀 위에 오버몰딩된(overmolded) 폴리머 재료를 포함하는, 전류 변환기.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어 브랜치 단부들이 상기 자기 코어의 상기 측면 브랜치들의 내측들과 직접 접촉할 수 있도록 상기 절연체는 상기 한 쌍의 대향 자기 집중기의 코어 브랜치 단부들(24a)을 덮지 않는, 전류 변환기.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자기장 갭에 인접하게 장착된 2개의 상기 감지 셀을 포함하는, 전류 변환기.
  13. 단부 브랜치(14a) 및 상기 단부 브랜치로부터 각각의 자유 단부들(14c)로 연장되는 측면 브랜치들(14b)을 포함하고 일반적으로 U자형을 갖는 자기 코어(6), 1차 도전체 바(bar)(4), 상기 측면 브랜치들을 수용하기 위한 오리피스들(30)을 포함하는 회로 보드(10), 및 적어도 하나의 자기장 감지 셀(16), 사이에 상기 적어도 하나의 감지 셀이 위치된 자기장 갭(26)을 형성하는 거울 대향으로 배치된 한 쌍의 자기 집중기(22), 상기 자기 집중기들 및 상기 감지 셀(들)을 지지하는 절연체(20) 및 상기 회로 보드에 대한 접속을 위한 단자들(18)을 포함하는 자기장 검출기 모듈(8)을 포함하는 전류 변환기(2)를 조립하는 방법으로서,
    (a) 상기 회로 보드 상에 상기 자기장 검출기 모듈을 장착하는 단계, (b) 1차 도전체 주위에 상기 자기 코어를 장착하고 상기 회로 보드의 상기 오리피스들(30)을 통해 상기 자기 코어의 상기 자유 단부들을 삽입하는 단계를 포함하고, 이에 의해 상기 자기장 검출기 모듈은 상기 측면 브랜치들 사이에 위치되고 상기 측면 브랜치들 사이에 형성된 갭의 전체 폭을 가로질러 연장되어, 상기 자기장 검출기 모듈은 상기 측면 브랜치들의 대향 내측들에 접촉하고, 상기 내측들은 상기 회로 보드에 실질적으로 수직으로 배치되는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 1차 도전체는 상기 회로 보드의 제1 자기 측(28a)에 인접하게 위치되고, 상기 자기장 검출기 모듈은 상기 회로 보드의 제2 측(28b) 상에 장착되는, 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 자기장 검출기 모듈은 주로 상기 회로 보드의 제1 측(28a) 상에 장착되고, 상기 1차 도전체는 상기 회로 보드의 상기 제1 측(28a) 상의 상기 자기장 검출기 모듈에 인접하게 위치되는, 방법.
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