WO2016056135A1 - 電流検出装置、及び電流検出方法 - Google Patents
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- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
Definitions
- the present invention relates to a current detection device and a current detection method for detecting a current flowing in a current path using a magnetic detection element.
- a current detection device capable of measuring a large current in a non-contact manner.
- a current detection device there is one that uses a magnetic detection element to detect the magnitude of a current to be measured by detecting the intensity of a magnetic field generated by the current to be measured.
- a magnetic detection element a Hall element using the Hall effect, an AMR element using an anisotropic magnetoresistive effect (AMR), a giant magnetoresistive effect (GMR: GiantianMagneto-Resistive effect)
- AMR anisotropic magnetoresistive effect
- GMR giant magnetoresistive effect
- TMR tunnel magnetoresistive effect
- Hall element is the most widely used magnetic detection element as a current sensor.
- a C-type magnetic flux collecting core made of a magnetic material is usually installed so as to surround the current path through which the current to be measured flows, and the magnetic flux density in the gap portion of the magnetic flux collecting core is increased.
- a hall element is installed in the area to detect the magnetic field.
- a highly sensitive element such as a GMR element
- a so-called coreless current sensor without a core can be realized because a magnetic collecting core is not required.
- the coreless current sensor has an advantage that it can be miniaturized as compared with a current sensor having a core because the core is unnecessary.
- the coreless current sensor when detecting the current flowing through a plurality of current paths in driving a three-phase motor or the like, the coreless current sensor does not collect the magnetic flux by the core, so the magnetic field generated by the current flowing through the current path of the other phase Susceptible to. Therefore, the arrangement of the current path and the magnetic detection element is devised to reduce the influence from other current paths (see, for example, Patent Document 1).
- the current detection device described in Patent Document 1 has a strict limit on the arrangement of the current path and the magnetic detection element, and thus it is difficult to give a degree of freedom to the device configuration.
- each magnetic detection element is easily affected by external magnetic fields such as geomagnetism, and it is necessary to take measures against the external magnetic field separately.
- An object of the present invention is to provide a current detection device and a current detection method capable of suppressing the influence of a magnetic field due to an external magnetic field and a current flowing through another current path.
- the present invention comprises a plurality of current paths installed in parallel, and a current detection unit provided corresponding to each current path, each current detection unit, The magnitude of the current flowing through the corresponding current path from the output difference between the first and second magnetic detection elements that detect the intensity of the magnetic field generated by the current flowing through the corresponding current path and the first and second magnetic detection elements.
- the first and second magnetic detection elements have a magnetosensitive axis direction parallel to a plurality of current paths, and a dead axis direction of the plurality of current paths.
- the first magnetic detection element and the second magnetic detection element are installed at positions where they are orthogonal to the parallel direction and orthogonal to the energization direction of the corresponding current path.
- An installed current detection device is provided.
- the present invention installs a plurality of current paths in parallel and detects the strength of the magnetic field generated by the current flowing in the corresponding current path corresponding to each current path.
- the first and second magnetic detection elements are respectively provided, and the first and second magnetic detection elements are arranged such that the direction of the magnetosensitive axis is a parallel direction of a plurality of current paths, and the direction of the dead axis is a plurality of currents.
- the first magnetic detection element and the second magnetic detection element have different magnetic field strengths.
- the first magnetic detection element and the second magnetic detection element are installed so as to be orthogonal to the parallel direction of the paths and perpendicular to the energization direction of the corresponding current path.
- a current detection method that is installed at a position and detects the magnitude of a current flowing through a corresponding current path from the output difference between first and second magnetic detection elements.
- the present invention it is possible to provide a current detection device and a current detection method capable of suppressing the influence of a magnetic field due to an external magnetic field and a current flowing through another current path.
- FIG. 1B is a sectional view taken along line AA in FIG. 1A. It is a perspective view of the electric current path of the electric current detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention.
- FIG. 2B is a sectional view taken along line BB in FIG. 2A.
- FIG. 9A It is a figure which shows the electric current detection apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is a perspective view of the electric current path 1 of FIG. 9A. It is a figure which shows the electric current detection apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. It is a perspective view of the electric current path 1 of FIG. 10A. It is a figure which shows the electric current detection apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. It is a perspective view of the electric current path 1 of FIG. 11A.
- FIG. 1A is a perspective view of a current path of a current detection device according to an embodiment of the present invention.
- This configuration example shows a three-phase current path including three current paths 1, 2, and 3.
- Each current path 1, 2, and 3 is a three-phase U-phase, V-phase, or W-phase. It corresponds to either.
- the current paths 1, 2, and 3 are flat bus bars, and the three current paths 1, 2, and 3 are installed in parallel in the horizontal direction of the drawing.
- the width direction of the bus bar coincides with the parallel direction of the current paths 1, 2, and 3.
- bus bar horizontal placement the arrangement in which the width direction of the bus bar and the parallel direction of the current path are the same is referred to as “bus bar horizontal placement”.
- the bus bars of the current paths 1, 2, and 3 are provided with holes 1c, 2c, and 3c that penetrate the upper and lower surfaces of the bus bar.
- the shape of the holes 1c, 2c, and 3c is a rectangle when viewed from above.
- the shape of the hole is not limited to this, and may be a rounded corner or a circle or an ellipse. There may be.
- the bus bars of the current paths 1, 2 and 3 have the first branch paths 1a, 2a and 3a on both sides (left and right) of the holes 1c, 2c and 3c and Second branch paths 1b, 2b, 3b are formed.
- 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1A.
- FIG. 2A is a perspective view of a current path of a current detection device according to another embodiment of the present invention.
- This configuration example also shows a three-phase current path including three current paths 1, 2, and 3.
- Each current path 1, 2, and 3 is a three-phase U-phase, V-phase, or W-phase. It corresponds to either.
- the current paths 1, 2, and 3 are flat bus bars, and the three current paths 1, 2, and 3 are arranged in parallel in the horizontal direction of the drawing.
- the width direction of the bus bar is orthogonal to the parallel direction of the current paths 1, 2, and 3.
- bus bar vertical placement such an arrangement in which the width direction of the bus bar and the parallel direction of the current path are orthogonal to each other.
- the bus bars of the current paths 1, 2 and 3 are provided with holes 1c, 2c and 3c penetrating both side surfaces of the bus bar.
- the shape of the holes 1c, 2c, and 3c is a rectangle when viewed from the side, but the shape of the hole is not limited to this, and is a rounded round or square or a circle or an ellipse. There may be.
- the bus bars of the current paths 1, 2 and 3 have the first branch paths 1a, 2a and 3a on both sides (up and down) of the holes 1c, 2c and 3c, and Second branch paths 1b, 2b, 3b are formed.
- 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2A.
- FIG. 3A is a circuit diagram of a current detection unit of the current detection device according to the embodiment of the present invention.
- the current detection unit 10 includes a first magnetic detection element 11, a second magnetic detection element 12, and a detection circuit 13.
- Each of the magnetic detection elements 11 and 12 is composed of a GMR element, and detects the strength of the magnetic field generated by the current flowing through the current path.
- the detection circuit 13 detects the magnitude of the current flowing through the current path from the output difference between the magnetic detection elements 11 and 12.
- the GMR element is more sensitive than the Hall element. More specifically, the Hall element has a minimum magnetic field detection sensitivity of 0.5 Oe (0.05 mT in terms of magnetic flux density in air), whereas a GMR element has 0.02 Oe (magnetic flux in air). It is 0.002 mT in terms of density.
- the GMR element has a faster response speed than other magnetic detection elements such as a Hall element. Since the GMR element directly detects the magnetic field itself, for example, unlike a coil that captures a change in the magnetic field, for example, the GMR element can respond sensitively to minute changes in the magnetic field. Therefore, by using a GMR element as each of the magnetic detection elements 11 and 12, the detection accuracy of the magnetic field generated by the current flowing through the current path is improved.
- FIG. 3B is a perspective view showing the arrangement of the magnetic detection elements 11 and 12 of FIG. 3A.
- the direction of the magnetosensitive axis indicated by the arrow D of each of the magnetic detection elements 11 and 12 is the Y direction
- the direction of the bias axis is the X direction
- the direction of the dead axis is the Z direction.
- the two magnetic detection elements 11 and 12 are arranged at an interval in the same Z direction as the dead axis direction.
- FIG. 4A is a circuit diagram of a current detection unit of a current detection device according to another embodiment of the present invention.
- the circuit configuration of the current detection unit 10 ′ is the same as that of the current detection unit 10 illustrated in FIG. 3A.
- the magnetic detection elements 11 and 12 and the detection circuit 13 are accommodated in one chip 14 indicated by a broken line.
- FIG. 4B is a perspective view showing the arrangement of the magnetic detection elements 11 and 12 of FIG. 4A.
- the direction of the magnetosensitive axis indicated by the arrow D of each of the magnetic detection elements 11 and 12 is the Y direction
- the direction of the bias axis is the X direction
- the direction of the dead axis is the Z direction.
- the two magnetic detection elements 11 and 12 are arranged side by side in the same Y direction as the direction of the magnetosensitive axis.
- the current detection unit 10 or the current detection unit 10 ′ is provided corresponding to each of the current paths 1, 2, and 3 in FIGS. 1A and 2A. And the magnetic detection elements 11 and 12 of each current detection part 10 and 10 'are in the range in which the holes 1c, 2c, and 3c were provided in the energization direction of each current path 1, 2, and 3 of FIG. 1A and FIG. 2A. Installed.
- Each of the magnetic detection elements 11 and 12 is a combined magnetic field of a magnetic field generated by a current flowing through the first branch paths 1a, 2a, and 3a and a magnetic field generated by a current flowing through the second branch paths 1b, 2b, and 3b. Detect the intensity of.
- each current detection unit 10, 10 ′ detects the magnitude of the current flowing through each current path 1, 2, 3 from the output difference between each magnetic detection element 11, 12, so that an external magnetic field or parallel The influence of the magnetic field due to the current flowing through the other current path is canceled out.
- FIG. 5A is a diagram illustrating a magnetic field generated by a current flowing through a current path.
- FIG. 5A shows a cross section of the first branch path 1a and the second branch path 1b of the current path 1 of FIG. 1A.
- the current path is determined by the current flowing through the first branch path 1a and the current flowing through the second branch path 1b.
- a magnetic field in the direction indicated by the arrow is generated around 1.
- FIG. 5B is a diagram showing the relationship between the strength of the magnetic field and the distance from the center point of the hole.
- the horizontal axis of FIG. 5B indicates the distance in the Y direction from the intermediate point between the first branch path 1a and the second branch path 1b, that is, the center point hc of the hole 1c provided in the bus bar. 5B passes through the center point hc of the hole 1c, is parallel to the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, and 3 and is also parallel to the energization direction (X direction) of the current path 1.
- strength of the Y direction of the synthetic magnetic field Bm is shown.
- the intensity in the Y direction of the combined magnetic field Bm passes through the position Pa passing through the center of the first branch path 1a and the center of the second branch path 1b. It becomes maximum at the position Pb.
- the magnetic field generated by the current flowing through the first branch path 1a and the magnetic field generated by the current flowing through the second branch path 1b cancel each other, and the Y direction of the combined magnetic field Bm The strength of is minimal.
- FIG. 6 is a diagram showing an installation range of the first and second magnetic detection elements in the case where the bus bar is placed horizontally.
- the first branch path 1a of the current path 1 of FIG. With respect to the second branch path 1b, the installation ranges 20 of the magnetic detection elements 11 and 12 are indicated by broken lines.
- a second surface P2 that passes through the center point hc of the hole 1c and is orthogonal to the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, and 3 is indicated by a broken line.
- the first surface P1 is a plane that includes the center point hc of the hole 1c and extends in the X direction and the Y direction.
- the second surface P2 is a plane that includes the center point hc of the hole 1c and extends in the X direction and the Z direction.
- each of the magnetic detection elements 11 and 12 is symmetric with respect to the center point hc of the hole 1c so as to facilitate installation work. Then, when the width of the bus bar constituting the current path 1 is w0 and the width of the hole 1c is wh, the dimension in the width direction (Y direction) of the bus bar in the installation range 20 is (w0 + wh) / 2. Accordingly, each of the magnetic detection elements 11 and 12 is installed within a range of ⁇ (w0 + wh) / 4 in the width direction (Y direction) of the bus bar from the center point hc of the hole 1c.
- the position of ⁇ (w0 + wh) / 4 in the Y direction is a position Pa passing through the center of the first branch path 1a. Further, the position of + (w0 + wh) / 4 in the Y direction is a position Pb passing through the center of the second branch path 1b. Accordingly, the detection is performed between the position Pa where the intensity of the combined magnetic field Bm in the Y direction is maximum and the position Pb where the intensity of the combined magnetic field Bm is maximum in the Y direction.
- the dimension of the installation range 20 in the direction (Z direction) perpendicular to the width direction (Y direction) of the bus bar and also perpendicular to the energization direction (X direction) is such that the strength of the composite magnetic field Bm in the Y direction is The range changes almost linearly according to the change in distance.
- the first plane P1 neither the magnetic field generated by the current flowing through the first branch path 1a nor the magnetic field generated by the current flowing through the second branch path 1b has a component in the Y direction, and the combined magnetic field Bm Since the intensity in the Y direction is zero, at least one of the magnetic detection element 11 and the magnetic detection element 12 is at a position excluding the first surface P1.
- the dimension in the Z direction is (w0 + wh) / 2, which is the same as the Y direction.
- FIG. 7 is a diagram showing the installation range of the first and second magnetic detection elements when the bus bar is placed vertically.
- the relationship between the distance in the Z-axis direction and the strength of the combined magnetic field Bm is such that the horizontal axis in FIG. Therefore, also in the case of the bus bar vertically placed, for the same reason as described above, the dimension of the bus bar in the installation range 20 in the width direction (Z direction) is (w0 + wh) / 2.
- the magnetic field generated by the current flowing through the first branch path 1a and the magnetic field generated by the current flowing through the second branch path 1b cancel each other, and the resultant magnetic field Bm in the Y direction Since the intensity becomes zero, at least one of the magnetic detection element 11 and the magnetic detection element 12 is at a position excluding the first surface P1.
- the dimension of the installation range 20 in the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, 3 is set to a range in which the strength of the synthetic magnetic field Bm in the Y direction is sufficiently small.
- the dimension in the Y direction is set to (w0 + wh) / 2, which is the same as that in the Z direction.
- FIG. 8A is a diagram showing a current detection device according to the first exemplary embodiment of the present invention.
- the present embodiment shows an example in which the current paths 1, 2, and 3 in the horizontal direction of the bus bar in FIG. 1A are combined with the current detection unit 10 in FIG. 3A.
- FIG. 8A shows the first branch path of the current paths 1, 2, 3 when the energizing direction of the current paths 1, 2, 3 is the X direction and the parallel direction of the current paths 1, 2, 3 is the Y direction.
- the cross-sectional shape of 1a, 2a, 3a and the cross-sectional shape of the second branch paths 1b, 2b, 3b are shown. Further, in the current detection unit 10, only the side surfaces of the magnetic detection elements 11 and 12 are indicated by black squares.
- FIG. 8B is a perspective view of the current path 1 of FIG. 8A.
- the current paths 2 and 3 have the same configuration as the current path 1.
- the direction of the magnetosensitive axis indicated by the arrow is the parallel direction of the current paths 1, 2, 3 (Y direction)
- the direction of the dead axis is the parallel of the current paths 1, 2, 3. It is installed so as to be in a direction (Z direction) orthogonal to the direction (Y direction) and also orthogonal to the energization direction (X direction) of the current path 1. Therefore, each of the magnetic detection elements 11 and 12 can detect a change in the intensity of the combined magnetic field Bm in the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, and 3.
- the 1st magnetic detection element 11 and the 2nd magnetic detection element 12 are arrange
- both the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 are arranged on the second surface P2.
- the intensity change in the Y direction of the combined magnetic field Bm is gentle, so even if the installation position of the first magnetic detection element 11 or the second magnetic detection element 12 is shifted, the influence of the positional shift is present. Is minimized.
- each magnetic detection element 11, 12 the direction of the magnetosensitive axis is the parallel direction of the current paths 1, 2, 3 (Y direction), and the direction of the dead axis is the parallel of the current paths 1, 2, 3. It is installed so as to be in a direction (Z direction) perpendicular to the direction (Y direction) and also perpendicular to the energizing direction (X direction) of the current paths 1, 2, 3. Therefore, each of the magnetic detection elements 11 and 12 can detect a change in the intensity of the combined magnetic field Bm in the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, and 3.
- the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 are installed at positions where the strength of the combined magnetic field Bm is different, and each current path 1 is determined from the output difference between the magnetic detection elements 11 and 12. , 2 and 3 are detected, the influence of the magnetic field due to the external magnetic field or the current flowing in another parallel current path is canceled out.
- the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 pass through an intermediate point between the first branch path 1a and the second branch path 1b (the center point hc of the hole 1c), and the current path Since it is installed at a position excluding the first surface P1 that is parallel to the parallel direction (Y direction) of 1, 2, 3 and parallel to the energizing direction (X direction) of the current paths 1, 2, 3
- the intensity of the combined magnetic field Bm in the Y direction at the installation position of the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 is not zero, and the change in the intensity of the combined magnetic field Bm can be stably and accurately performed. It becomes possible to detect. However, if at least one of the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 is at a position excluding the first surface P1, detection based on the output difference between the two is possible.
- Each current path 1, 2 and 3 is a flat bus bar. Holes 1c, 2c and 3c are provided in the bus bar, and the first branch paths 1a and 2a are provided on both sides of the holes 1c, 2c and 3c. , 3a and the second branch paths 1b, 2b, 3b are formed, a large difference in intensity distribution occurs in the intensity distribution of the combined magnetic field Bm with a simple configuration.
- both the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 are disposed on the second surface P2, the first magnetic detection element 11 or the second magnetic detection element 12 is provided. Even if the installation position of the projector is displaced, the influence of the displacement can be minimized.
- FIG. 9A is a diagram showing a current detection device according to the second exemplary embodiment of the present invention.
- the present embodiment shows an example in which the current paths 1, 2, and 3 horizontally disposed in the bus bar in FIG. 1A are combined with the current detection unit 10 ′ in FIG. 4A.
- the energization direction, parallel direction, and cross-sectional shape of the current paths 1, 2, and 3 are the same as those in FIG. 8A.
- the current detection unit 10 ′ only the side surfaces of the magnetic detection elements 11 and 12 are indicated by black squares.
- FIG. 9B is a perspective view of the current path 1 of FIG. 9A.
- the current paths 2 and 3 have the same configuration as the current path 1.
- the direction of the magnetosensitive axis indicated by the arrow is the parallel direction of the current paths 1, 2, 3 (Y direction)
- the direction of the dead axis is the parallel of the current paths 1, 2, 3. It is installed so as to be in a direction (Z direction) orthogonal to the direction (Y direction) and also orthogonal to the energization direction (X direction) of the current path 1. Therefore, each of the magnetic detection elements 11 and 12 can detect a change in the intensity of the combined magnetic field Bm in the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, and 3.
- the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 are arranged at different positions in the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, and 3. As shown in FIG. 5B, when the position in the Y direction is different, the strength of the combined magnetic field Bm in the Y direction changes.
- the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 are located at an intermediate point between the first branch path 1a and the second branch path 1b (the center point hc of the hole 1c). ) Are disposed on the same side in the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, 3. 9A and 9B, the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 are arranged on the left side of the drawing with respect to the second surface P2, but the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 may be arranged on the right side of the drawing with respect to the second surface P2.
- detection is performed in a range where the intensity in the Y direction of the combined magnetic field Bm increases or decreases monotonically without repeating increase and decrease, and an output difference between the magnetic detection elements 11 and 12 is obtained.
- the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 are arranged at different positions in the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, and 3, the first magnetic detection element Since one of the element 11 and the second magnetic detection element 12 is arranged at an intermediate point between the first branch paths 1a, 2a, 3a and the second branch paths 1b, 2b, 3b, it is limited. More output difference between the magnetic detection elements 11 and 12 can be obtained in the arrangement space.
- the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 are arranged at different positions in the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, and 3, the first magnetic detection element The element 11 and the second magnetic detection element 12 are connected in parallel with the current paths 1, 2 and 3 with respect to the intermediate point between the first branch paths 1a, 2a and 3a and the second branch paths 1b, 2b and 3b. Since they are arranged on the same side in the direction (Y direction), it is possible to reliably obtain the output difference between the magnetic detection elements 11 and 12.
- FIG. 10A is a diagram showing a current detection device according to the third exemplary embodiment of the present invention.
- the present embodiment shows an example in which the current paths 1, 2, and 3 of the bus bar vertically placed in FIG. 2A are combined with the current detection unit 10 in FIG. 3A.
- FIG. 10A shows the first branch path of the current paths 1, 2, 3 when the energizing direction of the current paths 1, 2, 3 is the X direction and the parallel direction of the current paths 1, 2, 3 is the Y direction.
- the cross-sectional shape of 1a, 2a, 3a and the cross-sectional shape of the second branch paths 1b, 2b, 3b are shown. Further, in the current detection unit 10, only the side surfaces of the magnetic detection elements 11 and 12 are indicated by black squares.
- FIG. 10B is a perspective view of the current path 1 of FIG. 10A.
- the current paths 2 and 3 have the same configuration as the current path 1.
- the direction of the magnetosensitive axis indicated by the arrow is the parallel direction of the current paths 1, 2, 3 (Y direction)
- the direction of the dead axis is the parallel of the current paths 1, 2, 3. It is installed so as to be in a direction (Z direction) orthogonal to the direction (Y direction) and also orthogonal to the energization direction (X direction) of the current path 1. Therefore, each of the magnetic detection elements 11 and 12 can detect a change in the intensity of the combined magnetic field Bm in the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, and 3.
- the 1st magnetic detection element 11 and the 2nd magnetic detection element 12 are arrange
- both the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 are arranged on the second surface P2.
- the intensity change in the Y direction of the combined magnetic field Bm is gentle, so even if the installation position of the first magnetic detection element 11 or the second magnetic detection element 12 is shifted, the influence of the positional shift is present. Is minimized.
- FIG. 11A is a diagram showing a current detection device according to the fourth exemplary embodiment of the present invention.
- the present embodiment shows an example in which the current paths 1, 2, and 3 of the bus bar vertically placed in FIG. 2A are combined with the current detection unit 10 ′ in FIG. 4A.
- the energization direction, parallel direction, and cross-sectional shape of the current paths 1, 2, and 3 are the same as those in FIG. 10A.
- the current detection unit 10 ′ only the side surfaces of the magnetic detection elements 11 and 12 are indicated by black squares.
- FIG. 11B is a perspective view of the current path 1 of FIG. 11A.
- the current paths 2 and 3 have the same configuration as the current path 1.
- the direction of the magnetosensitive axis indicated by the arrow is the parallel direction of the current paths 1, 2, 3 (Y direction)
- the direction of the dead axis is the parallel of the current paths 1, 2, 3. It is installed so as to be in a direction (Z direction) orthogonal to the direction (Y direction) and also orthogonal to the energization direction (X direction) of the current path 1. Therefore, each of the magnetic detection elements 11 and 12 can detect a change in the intensity of the combined magnetic field Bm in the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, and 3.
- the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 are arranged at different positions in the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, and 3. If the positions in the Y direction from the current paths 1, 2, and 3 are different, the intensity in the Y direction of the combined magnetic field Bm changes.
- the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 are located at an intermediate point between the first branch path 1a and the second branch path 1b (the center point hc of the hole 1c). ) Are disposed on the same side in the parallel direction (Y direction) of the current paths 1, 2, 3. 11A and 11B, the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 are arranged on the left side of the drawing with respect to the second surface P2, but the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 may be arranged on the right side of the drawing with respect to the second surface P2.
- detection is performed in a range where the intensity in the Y direction of the combined magnetic field Bm increases or decreases monotonically without repeating increase and decrease, and an output difference between the magnetic detection elements 11 and 12 is obtained.
- Each of the current detection units (10/10 ′) includes a first magnetic detection element (11) and a second magnetic detection element (11) for detecting the intensity of the magnetic field generated by the current flowing through the corresponding current path (1, 2, 3).
- the magnitude of the current flowing through the corresponding current path (1, 2, 3) from the output difference between the first magnetic detection element (12), the first magnetic detection element (11), and the second magnetic detection element (12).
- the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element (12) have a plurality of current paths (1, 1, 2, 3), the direction of the dead axis is orthogonal to the parallel direction of the plurality of current paths (1, 2, 3), and the corresponding current paths (1, 2, 3). ),
- the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element (12) are installed at positions where the magnetic field strengths are different from each other. Current detection device.
- Each current path (1, 2, 3) is branched into a first branch path (1a, 2a, 3a) and a second branch path (1b, 2b, 3b), respectively. .
- At least one of the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element (12) includes a first branch path (1a, 2a, 3a) and a second branch path (1b, 2b, 3b) through the intermediate point, a first surface parallel to the parallel direction of the plurality of current paths (1, 2, 3) and parallel to the energizing direction of the corresponding current paths (1, 2, 3) ( P1)
- a current detection device installed at a position other than the top.
- Each current path (1, 2, 3) is a flat bus bar, and the bus bar is provided with holes (1c, 2c, 3c), and first current is formed on both sides of the holes (1c, 2c, 3c).
- a current detection device in which a branch path (1a, 2a, 3a) and a second branch path (1b, 2b, 3b) are formed.
- the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element (12 ) Is a current detection device installed within a range of ⁇ (w0 + wh) / 4 in the width direction of the bus bar from the center point (hc) of the hole (1c, 2c, 3c).
- the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element (12) are orthogonal to the parallel direction of the plurality of current paths (1, 2, 3) and correspond to the corresponding current paths (1, 2, 3) A current detection device arranged in a direction orthogonal to the energization direction.
- the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element (12) include the first branch path (1a, 2a, 3a) and the second branch path (1b). , 2b, 3b) and a current detection device disposed on the second surface (P2) orthogonal to the parallel direction of the plurality of current paths (1, 2, 3).
- one of the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element (12) has the first branch path (1a, 2a, 3a) and the second branch.
- a current detection device disposed at an intermediate point between the paths (1b, 2b, 3b).
- the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element (12) are connected to the first branch path (1a, 2a, 3a) and the second A current detection device arranged on the same side in the parallel direction of a plurality of current paths (1, 2, 3) with respect to an intermediate point with respect to the branch paths (1b, 2b, 3b).
- a plurality of current paths (1, 2, 3) are installed in parallel, and corresponding to each current path (1, 2, 3), a current flowing through the corresponding current path (1, 2, 3) Are provided with a first magnetic detection element (11) and a second magnetic detection element (12) for detecting the intensity of the magnetic field generated by the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element ( 12), the direction of the magnetosensitive axis is the parallel direction of the plurality of current paths (1, 2, 3), and the direction of the dead axis is orthogonal to the parallel direction of the plurality of current paths (1, 2, 3).
- the magnetic field strength is set at different positions. Detecting the magnitude of current flowing through the current path (1, 2, 3) for the current detection method.
- each current path (1, 2, 3) is branched into a first branch path (1a, 2a, 3a) and a second branch path (1b, 2b, 3b), respectively.
- At least one of the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element (12) is connected to the first branch path (1a, 2a, 3a) and the second branch path (1b, 2b, 3b) through the intermediate point, a first surface parallel to the parallel direction of the plurality of current paths (1, 2, 3) and parallel to the energizing direction of the corresponding current paths (1, 2, 3) ( P1)
- a current detection method that is installed at positions other than the top.
- Each current path (1, 2, 3) is formed of a flat bus bar, the bus bar is provided with holes (1c, 2c, 3c), and the first on both sides of the holes (1c, 2c, 3c).
- the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element (12) are orthogonal to the parallel direction of the plurality of current paths (1, 2, 3) and the corresponding current paths (1,
- the current detection method is arranged in a direction orthogonal to the energization direction of (2, 3).
- the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element (12) are connected to the first branch path (1a, 2a, 3a) and the second branch path (1b). , 2b, 3b) and passing through an intermediate point, the current detection method is arranged on the second surface (P2) orthogonal to the parallel direction of the plurality of current paths (1, 2, 3).
- one of the first magnetic detection element 11 and the second magnetic detection element 12 is connected to the first branch path (1a, 2a, 3a) and the second branch path (1b, 2b, 3b) is arranged at the midpoint of the current detection method.
- the first magnetic detection element (11) and the second magnetic detection element (12) are connected to the first branch path (1a, 2a, 3a) and the second A current detection method in which a plurality of current paths (1, 2, 3) are arranged on the same side in the parallel direction with respect to an intermediate point with respect to the branch paths (1b, 2b, 3b).
- each current path is a flat bus bar, and a hole is provided in the bus bar, and the first and second branch paths are formed on both sides of the hole.
- it is a stranded wire, and the middle of the stranded wire may be divided into two bundles to form the first and second branch paths.
- GMR elements are used as the magnetic detection elements 11 and 12, but other magnetic detection elements such as a Hall element, an AMR element, and a TMR element may be used.
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Abstract
【課題】外部磁場及び他の電流路を流れる電流による磁界の影響を抑制することができる電流検出装置、及び電流検出方法を提供する。 【解決手段】並列して設置された複数の電流路1,2,3と、各電流路1,2,3に対応して設けられた電流検出部10/10'と、を備え、各電流検出部10/10'は、対応する電流路に流れる電流により発生する磁界の強度を検出する第1の磁気検出素子11及び第2の磁気検出素子12を有する。第1の磁気検出素子11及び第2の磁気検出素子12は、感磁軸の方向が、複数の電流路1,2,3の並列方向となり、不感軸の方向が、複数の電流路1,2,3の並列方向と直交し、かつ対応する電流路1の通電方向とも直交する方向となるように設置され、さらに、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、磁界の強度が異なる位置に設置されている。電流路2,3も同様である。
Description
本発明は、磁気検出素子を用いて電流路に流れる電流を検出する電流検出装置、及び電流検出方法に関する。
例えば、ハイブリット車や電気自動車等におけるモータ駆動技術等の分野では、比較的大きな電流が取り扱われるため、大電流を非接触で測定可能な電流検出装置が要求されている。このような電流検出装置として、磁気検出素子を用い、被測定電流によって生じた磁界の強度を検出して、被測定電流の大きさを検出するものがある。磁気検出素子としては、ホール効果を利用したホール素子や、異方性磁気抵抗効果(AMR:Anisotropic Magneto-Resistive effect)を利用したAMR素子、巨大磁気抵抗効果(GMR:Giant Magneto-Resistive effect)を利用したGMR素子、トンネル磁気抵抗効果(TMR:Tunnel Magneto-Resistive effect)を用いたTMR素子等がある。
ホール素子は電流センサとしては最も広く用いられている磁気検出素子である。ただし、ホール素子は感度が低いため、通常は被測定電流が流れる電流路を囲むように磁性体からなるC型の集磁コアを設置し、集磁コアのギャップ部分の磁束密度が高くなった部分にホール素子を設置して磁界を検知している。一方、GMR素子等のように高感度な素子を用いると、集磁コアを必要としないため、コアのないいわゆるコアレス電流センサを実現することができる。コアレス電流センサは、コアが不要な分、コアを備えた電流センサに比べて小型化が可能という利点がある。その一方で、3相モータの駆動等において複数の電流路に流れる電流を検出する場合、コアレス電流センサは、コアによる集磁を行わないので、他の相の電流路を流れる電流によって発生する磁界の影響を受けやすい。そこで、電流路及び磁気検出素子の配置を工夫して、他の電流路からの影響を低減することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の電流検出装置は、電流路及び磁気検出素子の配置に厳格な制限があるため、装置構成に自由度を持たせることが難しかった。
また、各磁気検出素子が地磁気をはじめとする外部磁場の影響を受けやすく、外部磁場に対する対策が別途必要であった。
本発明は、外部磁場及び他の電流路を流れる電流による磁界の影響を抑制することができる電流検出装置、及び電流検出方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決することを目的として、並列して設置された複数の電流路と、各電流路に対応して設けられた電流検出部と、を備え、各電流検出部は、対応する電流路に流れる電流により発生する磁界の強度を検出する第1及び第2の磁気検出素子と、第1及び第2の磁気検出素子の出力差から、対応する電流路を流れる電流の大きさを検出する検出回路と、を有し、第1及び第2の磁気検出素子は、感磁軸の方向が、複数の電流路の並列方向となり、不感軸の方向が、複数の電流路の並列方向と直交し、かつ対応する電流路の通電方向とも直交する方向となるように設置され、さらに、第1の磁気検出素子と第2の磁気検出素子とが、磁界の強度が異なる位置に設置された、電流検出装置を提供する。
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、複数の電流路を並列して設置し、各電流路に対応して、対応する電流路に流れる電流により発生する磁界の強度を検出する第1及び第2の磁気検出素子をそれぞれ設け、第1及び第2の磁気検出素子を、感磁軸の方向が、複数の電流路の並列方向となり、不感軸の方向が、複数の電流路の並列方向と直交し、かつ対応する電流路の通電方向とも直交する方向となるように設置し、さらに、第1の磁気検出素子と第2の磁気検出素子とを、磁界の強度が異なる位置に設置して、第1及び第2の磁気検出素子の出力差から、対応する電流路を流れる電流の大きさを検出する、電流検出方法提供する。
本発明によれば、外部磁場及び他の電流路を流れる電流による磁界の影響を抑制することができる電流検出装置、及び電流検出方法を提供することが可能となる。
(電流路の構成例1)
図1Aは、本発明の一実施の形態に係る電流検出装置の電流路の斜視図である。この構成例は、3本の電流路1,2,3を備えた3相の電流路を示しており、各電流路1,2,3は、3相のU相、V相、又はW相のいずれかに対応している。この構成例では、各電流路1,2,3は、平板状のバスバーであり、3本の電流路1,2,3が、図面の横方向に並列して設置されている。そして、この構成例では、バスバーの幅方向が、電流路1,2,3の並列方向と一致している。以下、このようにバスバーの幅方向と電流路の並列方向とが同じ配置を、「バスバー横置き」と称する。
図1Aは、本発明の一実施の形態に係る電流検出装置の電流路の斜視図である。この構成例は、3本の電流路1,2,3を備えた3相の電流路を示しており、各電流路1,2,3は、3相のU相、V相、又はW相のいずれかに対応している。この構成例では、各電流路1,2,3は、平板状のバスバーであり、3本の電流路1,2,3が、図面の横方向に並列して設置されている。そして、この構成例では、バスバーの幅方向が、電流路1,2,3の並列方向と一致している。以下、このようにバスバーの幅方向と電流路の並列方向とが同じ配置を、「バスバー横置き」と称する。
各電流路1,2,3のバスバーには、バスバーの上下面を貫通する穴1c,2c,3cが設けられている。なお、この構成例では、穴1c,2c,3cの形状が上から見て長方形であるが、穴の形状はこれに限らず、正方形や四角形の角を丸めたもの、あるいは円又は楕円等であってもよい。
バスバーに穴1c,2c,3cを設けることにより、各電流路1,2,3のバスバーには、穴1c,2c,3cの両側(左右)に、第1の分岐路1a,2a,3a及び第2の分岐路1b,2b,3bが形成されている。図1Bは、図1AのA-A線断面図である。
(電流路の構成例2)
図2Aは、本発明の他の実施の形態に係る電流検出装置の電流路の斜視図である。この構成例も、3本の電流路1,2,3を備えた3相の電流路を示しており、各電流路1,2,3は、3相のU相、V相、又はW相のいずれかに対応している。この構成例でも、各電流路1,2,3は、平板状のバスバーであり、3本の電流路1,2,3が、図面の横方向に並列して設置されている。そして、この構成例では、バスバーの幅方向が、電流路1,2,3の並列方向と直交している。以下、このようにバスバーの幅方向と電流路の並列方向とが直交する配置を、「バスバー縦置き」と称する。
図2Aは、本発明の他の実施の形態に係る電流検出装置の電流路の斜視図である。この構成例も、3本の電流路1,2,3を備えた3相の電流路を示しており、各電流路1,2,3は、3相のU相、V相、又はW相のいずれかに対応している。この構成例でも、各電流路1,2,3は、平板状のバスバーであり、3本の電流路1,2,3が、図面の横方向に並列して設置されている。そして、この構成例では、バスバーの幅方向が、電流路1,2,3の並列方向と直交している。以下、このようにバスバーの幅方向と電流路の並列方向とが直交する配置を、「バスバー縦置き」と称する。
各電流路1,2,3のバスバーには、バスバーの両側面を貫通する穴1c,2c,3cが設けられている。なお、この構成例では、穴1c,2c,3cの形状が横から見て長方形であるが、穴の形状はこれに限らず、正方形や四角形の角を丸めたもの、あるいは円又は楕円等であってもよい。
バスバーに穴1c,2c,3cを設けることにより、各電流路1,2,3のバスバーには、穴1c,2c,3cの両側(上下)に、第1の分岐路1a,2a,3a及び第2の分岐路1b,2b,3bが形成されている。図2Bは、図2AのB-B線断面図である。
(電流検出部の構成例1)
図3Aは、本発明の一実施の形態に係る電流検出装置の電流検出部の回路図である。電流検出部10は、第1の磁気検出素子11と、第2の磁気検出素子12と、検出回路13とを含んで構成されている。各磁気検出素子11,12は、GMR素子からなり、電流路を流れる電流により発生する磁界の強度を検出する。検出回路13は、各磁気検出素子11,12の出力差から、電流路を流れる電流の大きさを検出する。
GMR素子は、ホール素子に比べて、高感度である。より具体的には、ホール素子の最小磁界検出感度は0.5Oe(空気中での磁束密度に換算して0.05mT)であるのに対し、GMR素子では0.02Oe(空気中での磁束密度に換算して0.002mT)である。また、GMR素子は、例えばホール素子等の他の磁気検出素子に比べて、応答速度が速い。そして、GMR素子は、例えば磁界の変化を捉えるコイル等とは異なり、磁界そのものを直接検出するため、磁界の微小な変化にも敏感に対応することが可能である。従って、各磁気検出素子11,12としてGMR素子を用いることにより、電流路を流れる電流により発生した磁界の検出精度が向上する。
図3Bは、図3Aの磁気検出素子11,12の配置を示す斜視図である。いま、各磁気検出素子11,12の矢印Dで示す感磁軸の方向をY方向、バイアス軸の方向をX方向、不感軸の方向をZ方向とする。このとき、この構成例では、2つの磁気検出素子11,12は、不感軸の方向と同じZ方向に間隔を設けて配置されている。
(電流検出部の構成例2)
図4Aは、本発明の他の実施の形態に係る電流検出装置の電流検出部の回路図である。電流検出部10’の回路構成は、図3Aに示した電流検出部10と同様である。この構成例では、各磁気検出素子11,12及び検出回路13が、破線で示す1つのチップ14内に収納されている。
図4Aは、本発明の他の実施の形態に係る電流検出装置の電流検出部の回路図である。電流検出部10’の回路構成は、図3Aに示した電流検出部10と同様である。この構成例では、各磁気検出素子11,12及び検出回路13が、破線で示す1つのチップ14内に収納されている。
図4Bは、図4Aの磁気検出素子11,12の配置を示す斜視図である。いま、各磁気検出素子11,12の矢印Dで示す感磁軸の方向をY方向、バイアス軸の方向をX方向、不感軸の方向をZ方向とする。このとき、この構成例では、2つの磁気検出素子11,12が、感磁軸の方向と同じY方向に並べて配置されている。
(電流検出装置の動作)
電流検出部10又は電流検出部10’は、図1A及び図2Aの各電流路1,2,3にそれぞれ対応して設けられる。そして、各電流検出部10,10’の磁気検出素子11,12は、図1A及び図2Aの各電流路1,2,3の通電方向において、穴1c,2c,3cが設けられた範囲に設置される。各磁気検出素子11,12は、第1の分岐路1a,2a,3aを流れる電流により発生する磁界と、第2の分岐路1b,2b,3bを流れる電流により発生する磁界との、合成磁界の強度を検出する。
電流検出部10又は電流検出部10’は、図1A及び図2Aの各電流路1,2,3にそれぞれ対応して設けられる。そして、各電流検出部10,10’の磁気検出素子11,12は、図1A及び図2Aの各電流路1,2,3の通電方向において、穴1c,2c,3cが設けられた範囲に設置される。各磁気検出素子11,12は、第1の分岐路1a,2a,3aを流れる電流により発生する磁界と、第2の分岐路1b,2b,3bを流れる電流により発生する磁界との、合成磁界の強度を検出する。
このとき、各磁気検出素子11,12には、外部磁場又は並列された他の電流路を流れる電流による磁界が、ほぼ同じ強さで加わる。各電流検出部10,10’の検出回路13は、各磁気検出素子11,12の出力差から、各電流路1,2,3を流れる電流の大きさを検出するので、外部磁場又は並列された他の電流路を流れる電流による磁界の影響が、打ち消される。
(電流路を流れる電流により発生する磁界)
図5Aは、電流路を流れる電流により発生する磁界を説明する図である。図5Aは、図1Aの電流路1の第1の分岐路1a及び第2の分岐路1bの断面を示している。電流路1の通電方向をX方向、電流路1,2,3の並列方向をY方向としたとき、第1の分岐路1aを流れる電流及び第2の分岐路1bを流れる電流により、電流路1の周囲には、矢印で示す方向の磁界が発生する。
図5Aは、電流路を流れる電流により発生する磁界を説明する図である。図5Aは、図1Aの電流路1の第1の分岐路1a及び第2の分岐路1bの断面を示している。電流路1の通電方向をX方向、電流路1,2,3の並列方向をY方向としたとき、第1の分岐路1aを流れる電流及び第2の分岐路1bを流れる電流により、電流路1の周囲には、矢印で示す方向の磁界が発生する。
図5Bは、磁界の強度と穴の中心点からの距離との関係を示す図である。図5Bの横軸は、第1の分岐路1aと第2の分岐路1bとの中間点、即ち、バスバーに設けた穴1cの中心点hcからの、Y方向の距離を示している。また、図5Bの縦軸は、穴1cの中心点hcを通り、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)と平行で、かつ電流路1の通電方向(X方向)とも平行な第1の面P1から、Z方向に所定の距離だけ離れた位置における、第1の分岐路1aを流れる電流により発生する磁界と、第2の分岐路1bを流れる電流により発生する磁界との、合成磁界BmのY方向の強度を示している。
第1の面P1からのZ方向の距離が十分小さければ、合成磁界BmのY方向の強度は、第1の分岐路1aの中心を通る位置Pa、及び第2の分岐路1bの中心を通る位置Pbで最大となる。穴1cの中心点hcの位置では、第1の分岐路1aを流れる電流により発生する磁界と、第2の分岐路1bを流れる電流により発生する磁界とが打ち消し合って、合成磁界BmのY方向の強度は最小となる。
(磁気検出素子の設置範囲)
図6は、バスバー横置きの場合における、第1及び第2の磁気検出素子の設置範囲を示す図である。図6には、電流路1,2,3の通電方向をX方向、電流路1,2,3の並列方向をY方向としたとき、図1Aの電流路1の第1の分岐路1a及び第2の分岐路1bに対して、各磁気検出素子11,12の設置範囲20が、破線で示されている。また、穴1cの中心点hcを通り、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)と平行で、かつ電流路1の通電方向(X方向)とも平行な第1の面P1と、穴1cの中心点hcを通り、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)と直交する第2の面P2とが、破線で示されている。第1の面P1は、穴1cの中心点hcを含み、X方向及びY方向へ広がる平面である。第2の面P2は、穴1cの中心点hcを含み、X方向及びZ方向へ広がる平面である。
図6は、バスバー横置きの場合における、第1及び第2の磁気検出素子の設置範囲を示す図である。図6には、電流路1,2,3の通電方向をX方向、電流路1,2,3の並列方向をY方向としたとき、図1Aの電流路1の第1の分岐路1a及び第2の分岐路1bに対して、各磁気検出素子11,12の設置範囲20が、破線で示されている。また、穴1cの中心点hcを通り、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)と平行で、かつ電流路1の通電方向(X方向)とも平行な第1の面P1と、穴1cの中心点hcを通り、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)と直交する第2の面P2とが、破線で示されている。第1の面P1は、穴1cの中心点hcを含み、X方向及びY方向へ広がる平面である。第2の面P2は、穴1cの中心点hcを含み、X方向及びZ方向へ広がる平面である。
各磁気検出素子11,12の設置範囲20は、設置作業が容易となるように、穴1cの中心点hcに対して、上下対称及び左右対称とする。そして、電流路1を構成するバスバーの幅をw0とし、穴1cの幅をwhとしたとき、設置範囲20のバスバーの幅方向(Y方向)の寸法を、(w0+wh)/2とする。従って、各磁気検出素子11,12は、穴1cの中心点hcからバスバーの幅方向(Y方向)に、±(w0+wh)/4以内の範囲に設置される。
図5Bにおいて、Y方向に-(w0+wh)/4の位置は、第1の分岐路1aの中心を通る位置Paである。また、Y方向に+(w0+wh)/4の位置は、第2の分岐路1bの中心を通る位置Pbである。従って、合成磁界BmのY方向の強度が最大となる位置Paと、合成磁界BmのY方向の強度が最大となる位置Pbとの間で、検出が行われる。
一方、設置範囲20の、バスバーの幅方向(Y方向)と直交し、通電方向(X方向)とも直交する方向(Z方向)の寸法は、合成磁界BmのY方向の強度が、Z方向の距離の変化に応じてほぼ直線的に変化する範囲とする。ただし、第1の面P1上では、第1の分岐路1aを流れる電流により発生する磁界も、第2の分岐路1bを流れる電流により発生する磁界も、Y方向の成分がなく、合成磁界BmのY方向の強度が零となるので、磁気検出素子11及び磁気検出素子12の少なくとも一方は、第1の面P1上を除いた位置とする。図6の例では、Z方向の寸法を、Y方向と同じ、(w0+wh)/2としている。
図7は、バスバー縦置きの場合における、第1及び第2の磁気検出素子の設置範囲を示す図である。バスバー縦置きの場合、Z軸方向の距離と合成磁界Bmの強度との関係は、図5Bの横軸をZ方向としたものとなる。従って、バスバー縦置きの場合も、上記と同様の理由から、設置範囲20のバスバーの幅方向(Z方向)の寸法を、(w0+wh)/2とする。ただし、第1の面P1上では、第1の分岐路1aを流れる電流により発生する磁界と、第2の分岐路1bを流れる電流により発生する磁界とが打ち消し合い、合成磁界BmのY方向の強度が零となるので、磁気検出素子11及び磁気検出素子12の少なくとも一方は、第1の面P1上を除いた位置とする。
一方、設置範囲20の、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)の寸法は、合成磁界BmのY方向の強度が十分小さくなる範囲とする。図7の例では、Y方向の寸法を、Z方向と同じ、(w0+wh)/2としている。
[第1の実施の形態]
図8Aは、本発明の第1の実施の形態に係る電流検出装置を示す図である。本実施の形態は、図1Aのバスバー横置きの電流路1,2,3と、図3Aの電流検出部10とを組み合わせた例を示している。図8Aには、電流路1,2,3の通電方向をX方向、電流路1,2,3の並列方向をY方向としたときの、電流路1,2,3の第1の分岐路1a,2a,3aの断面形状、及び第2の分岐路1b,2b,3bの断面形状が示されている。また、電流検出部10は、各磁気検出素子11,12の側面のみが、黒塗りの四角形で示されている。
図8Aは、本発明の第1の実施の形態に係る電流検出装置を示す図である。本実施の形態は、図1Aのバスバー横置きの電流路1,2,3と、図3Aの電流検出部10とを組み合わせた例を示している。図8Aには、電流路1,2,3の通電方向をX方向、電流路1,2,3の並列方向をY方向としたときの、電流路1,2,3の第1の分岐路1a,2a,3aの断面形状、及び第2の分岐路1b,2b,3bの断面形状が示されている。また、電流検出部10は、各磁気検出素子11,12の側面のみが、黒塗りの四角形で示されている。
図8Bは、図8Aの電流路1の斜視図である。電流路2,3も、電流路1と同様の構成である。各磁気検出素子11,12は、矢印で示す感磁軸の方向が、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)となり、不感軸の方向が、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)と直交し、かつ電流路1の通電方向(X方向)とも直交する方向(Z方向)となるように設置されている。従って、各磁気検出素子11,12は、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)における、合成磁界Bmの強度の変化を検出することが可能となる。
そして、本実施の形態では、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、第1の面P1を挟んで、Z方向に離れて配置されている。第1の面P1の上側と下側とでは、合成磁界Bmの方向が異なるので、合成磁界BmのY方向の強度が異なる。
さらに本実施の形態では、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、ともに第2の面P2上に配置されている。第2の面P2付近では、合成磁界BmのY方向の強度変化が緩やかであるので、第1の磁気検出素子11又は第2の磁気検出素子12の設置位置がずれても、位置ずれの影響が最小限に抑えられる。
(第1の実施の形態の作用及び効果)
以上説明した第1の実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。
以上説明した第1の実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。
(1)各磁気検出素子11,12は、感磁軸の方向が、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)となり、不感軸の方向が、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)と直交し、かつ電流路1,2,3の通電方向(X方向)とも直交する方向(Z方向)となるように設置されている。従って、各磁気検出素子11,12は、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)における、合成磁界Bmの強度の変化を検出することが可能となる。そして、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、合成磁界Bmの強度が異なる位置に設置されており、各磁気検出素子11,12の出力差から、各電流路1,2,3を流れる電流の大きさを検出するので、外部磁場又は並列された他の電流路を流れる電流による磁界の影響が、打ち消される。
(2)第1の磁気検出素子11及び第2の磁気検出素子12は、第1の分岐路1aと第2の分岐路1bとの中間点(穴1cの中心点hc)を通り、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)と平行で、かつ電流路1,2,3の通電方向(X方向)とも平行な第1の面P1上を除いた位置に設置されているので、第1の磁気検出素子11及び第2の磁気検出素子12の設置位置における合成磁界BmのY方向の強度がいずれも零とならず、合成磁界Bmの強度の変化を、安定して精度よく検出することが可能となる。しかしながら、第1の磁気検出素子11及び第2の磁気検出素子12の少なくとも一方が第1の面P1上を除いた位置にあれば、両者の出力差による検出が可能である。
(3)各電流路1,2,3は、平板状のバスバーであり、バスバーに穴1c,2c,3cを設けて、穴1c,2c,3cの両側に、第1の分岐路1a,2a,3a及び第2の分岐路1b、2b、3bが形成されているので、簡単な構成で、合成磁界Bmの強度分布に大きな強度差が生じる。
(4)上記(3)において、バスバーの幅をw0とし、穴1c,2c,3cの幅をwhとしたとき、第1の磁気検出素子11及び第2の磁気検出素子12は、穴1c,2c,3cの中心点hcからバスバーの幅方向に、±(w0+wh)/4以内の範囲に設置されているので、合成磁界BmのY方向の強度が最大となる第1の分岐路1a,2a,3aの中心と、合成磁界BmのY方向の強度が最大となる第2の分岐路1b,2b,3bの中心との間で検出を行うことができる。
(5)第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、ともに第2の面P2上に配置されているので、第1の磁気検出素子11又は第2の磁気検出素子12の設置位置がずれても、位置ずれの影響を最小限に抑えることができる。
[第2の実施の形態]
図9Aは、本発明の第2の実施の形態に係る電流検出装置を示す図である。本実施の形態は、図1Aのバスバー横置きの電流路1,2,3と、図4Aの電流検出部10’とを組み合わせた例を示している。電流路1,2,3の通電方向、並列方向、及び断面形状は、図8Aと同様である。また、電流検出部10’は、各磁気検出素子11,12の側面のみが、黒塗りの四角形で示されている。
図9Aは、本発明の第2の実施の形態に係る電流検出装置を示す図である。本実施の形態は、図1Aのバスバー横置きの電流路1,2,3と、図4Aの電流検出部10’とを組み合わせた例を示している。電流路1,2,3の通電方向、並列方向、及び断面形状は、図8Aと同様である。また、電流検出部10’は、各磁気検出素子11,12の側面のみが、黒塗りの四角形で示されている。
図9Bは、図9Aの電流路1の斜視図である。電流路2,3も、電流路1と同様の構成である。各磁気検出素子11,12は、矢印で示す感磁軸の方向が、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)となり、不感軸の方向が、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)と直交し、かつ電流路1の通電方向(X方向)とも直交する方向(Z方向)となるように設置されている。従って、各磁気検出素子11,12は、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)における、合成磁界Bmの強度の変化を検出することが可能となる。
そして、本実施の形態では、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)において異なる位置に配置されている。図5Bに示すように、Y方向の位置が異なると、合成磁界BmのY方向の強度が変化する。
さらに、本実施の形態では、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、第1の分岐路1aと第2の分岐路1bとの中間点(穴1cの中心点hc)を含む第2の面P2に対し、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)の同じ側に配置されている。なお、図9A及び図9Bでは、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、第2の面P2に対し、図面左側に配置されているが、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とを、第2の面P2に対し、図面右側に配置してもよい。これにより、図5Bにおいて、合成磁界BmのY方向の強度が、増減を繰り返さずに、単調に増加又は減少する範囲で検出が行われ、各磁気検出素子11,12の出力差が得られる。
(第2の実施の形態の作用及び効果)
以上説明した第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態について説明した(1)~(4)の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。そして、さらに、以下のような作用及び効果が得られる。
以上説明した第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態について説明した(1)~(4)の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。そして、さらに、以下のような作用及び効果が得られる。
(6)第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)において異なる位置に配置された構成において、第1の磁気検出素子11及び第2の磁気検出素子12のうち一方は、第1の分岐路1a,2a,3aと第2の分岐路1b,2b,3bとの中間点に配置されているので、限られた配置スペースで、磁気検出素子11,12間での出力差を、より多く得ることができる。
(7)第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)において異なる位置に配置された構成において、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、第1の分岐路1a,2a,3aと第2の分岐路1b,2b,3bとの中間点に対し、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)の同じ側に配置されているので、各磁気検出素子11,12の出力差を確実に得ることが可能となる。
(8)図4Aにおいて、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、1つのチップ14内に収納されているので、電流検出装置のコストが削減される。
[第3の実施の形態]
図10Aは、本発明の第3の実施の形態に係る電流検出装置を示す図である。本実施の形態は、図2Aのバスバー縦置きの電流路1,2,3と、図3Aの電流検出部10とを組み合わせた例を示している。図10Aには、電流路1,2,3の通電方向をX方向、電流路1,2,3の並列方向をY方向としたときの、電流路1,2,3の第1の分岐路1a,2a,3aの断面形状、及び第2の分岐路1b,2b,3bの断面形状が示されている。また、電流検出部10は、各磁気検出素子11,12の側面のみが、黒塗りの四角形で示されている。
図10Aは、本発明の第3の実施の形態に係る電流検出装置を示す図である。本実施の形態は、図2Aのバスバー縦置きの電流路1,2,3と、図3Aの電流検出部10とを組み合わせた例を示している。図10Aには、電流路1,2,3の通電方向をX方向、電流路1,2,3の並列方向をY方向としたときの、電流路1,2,3の第1の分岐路1a,2a,3aの断面形状、及び第2の分岐路1b,2b,3bの断面形状が示されている。また、電流検出部10は、各磁気検出素子11,12の側面のみが、黒塗りの四角形で示されている。
図10Bは、図10Aの電流路1の斜視図である。電流路2,3も、電流路1と同様の構成である。各磁気検出素子11,12は、矢印で示す感磁軸の方向が、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)となり、不感軸の方向が、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)と直交し、かつ電流路1の通電方向(X方向)とも直交する方向(Z方向)となるように設置されている。従って、各磁気検出素子11,12は、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)における、合成磁界Bmの強度の変化を検出することが可能となる。
そして、本実施の形態では、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、第1の面P1を挟んで、Z方向に離れて配置されている。第1の面P1の上側と下側とでは、第1の分岐路1aを流れる電流により発生する磁界の方向と、第2の分岐路1bを流れる電流により発生する磁界の方向とが異なるので、合成磁界BmのY方向の強度が異なる。
さらに本実施の形態では、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、ともに第2の面P2上に配置されている。第2の面P2付近では、合成磁界BmのY方向の強度変化が緩やかであるので、第1の磁気検出素子11又は第2の磁気検出素子12の設置位置がずれても、位置ずれの影響が最小限に抑えられる。
(第3の実施の形態の作用及び効果)
以上説明した第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態について説明した(1)~(5)の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。
以上説明した第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態について説明した(1)~(5)の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。
[第4の実施の形態]
図11Aは、本発明の第4の実施の形態に係る電流検出装置を示す図である。本実施の形態は、図2Aのバスバー縦置きの電流路1,2,3と、図4Aの電流検出部10’とを組み合わせた例を示している。電流路1,2,3の通電方向、並列方向、及び断面形状は、図10Aと同様である。また、電流検出部10’は、各磁気検出素子11,12の側面のみが、黒塗りの四角形で示されている。
図11Aは、本発明の第4の実施の形態に係る電流検出装置を示す図である。本実施の形態は、図2Aのバスバー縦置きの電流路1,2,3と、図4Aの電流検出部10’とを組み合わせた例を示している。電流路1,2,3の通電方向、並列方向、及び断面形状は、図10Aと同様である。また、電流検出部10’は、各磁気検出素子11,12の側面のみが、黒塗りの四角形で示されている。
図11Bは、図11Aの電流路1の斜視図である。電流路2,3も、電流路1と同様の構成である。各磁気検出素子11,12は、矢印で示す感磁軸の方向が、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)となり、不感軸の方向が、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)と直交し、かつ電流路1の通電方向(X方向)とも直交する方向(Z方向)となるように設置されている。従って、各磁気検出素子11,12は、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)における、合成磁界Bmの強度の変化を検出することが可能となる。
そして、本実施の形態では、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)において異なる位置に配置されている。電流路1,2,3からのY方向の位置が異なると、合成磁界BmのY方向の強度が変化する。
さらに、本実施の形態では、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、第1の分岐路1aと第2の分岐路1bとの中間点(穴1cの中心点hc)を含む第2の面P2に対し、電流路1,2,3の並列方向(Y方向)の同じ側に配置されている。なお、図11A及び図11Bでは、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とが、第2の面P2に対し、図面左側に配置されているが、第1の磁気検出素子11と第2の磁気検出素子12とを、第2の面P2に対し、図面右側に配置してもよい。これにより、合成磁界BmのY方向の強度が、増減を繰り返さずに、単調に増加又は減少する範囲で検出が行われ、各磁気検出素子11,12の出力差が得られる。
(第4の実施の形態の作用及び効果)
以上説明した第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態について説明した(1)~(4)の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。そして、さらに、第2の実施の形態について説明した(6)~(8)の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。
以上説明した第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態について説明した(1)~(4)の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。そして、さらに、第2の実施の形態について説明した(6)~(8)の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。
(実施の形態のまとめ)
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
[1]並列して設置された複数の電流路(1,2,3)と、各電流路(1,2,3)に対応して設けられた電流検出部(10/10’)と、を備え、各電流検出部(10/10’)は、対応する電流路(1,2,3)を流れる電流により発生する磁界の強度を検出する第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)と、第1の磁気検出素子(11)と第2の磁気検出素子(12)との出力差から、対応する電流路(1,2,3)を流れる電流の大きさを検出する検出回路(13)と、を有し、第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)は、感磁軸の方向が、複数の電流路(1,2,3)の並列方向となり、不感軸の方向が、複数の電流路(1,2,3)の並列方向と直交し、かつ対応する電流路(1,2,3)の通電方向とも直交する方向となるように設置され、さらに、第1の磁気検出素子(11)と第2の磁気検出素子(12)とが、磁界の強度が異なる位置に設置された、電流検出装置。
[2]各電流路(1,2,3)は、第1の分岐路(1a,2a,3a)と第2の分岐路(1b,2b,3b)とにそれぞれ分岐された、電流検出装置。
[3]第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)の少なくとも一方は、第1の分岐路(1a,2a,3a)と第2の分岐路(1b,2b,3b)との中間点を通り、複数の電流路(1,2,3)の並列方向と平行で、かつ対応する電流路(1,2,3)の通電方向とも平行な第1の面(P1)上を除いた位置に設置された、電流検出装置。
[4]各電流路(1,2,3)は、平板状のバスバーであり、バスバーに穴(1c,2c,3c)を設けて、穴(1c,2c,3c)の両側に第1の分岐路(1a,2a,3a)及び第2の分岐路(1b,2b,3b)が形成された、電流検出装置。
[5]上記[4]において、バスバーの幅をw0とし、穴(1c,2c,3c)の幅をwhとしたとき、第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)は、穴(1c,2c,3c)の中心点(hc)からバスバーの幅方向に、±(w0+wh)/4以内の範囲に設置された、電流検出装置。
[6]第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)は、複数の電流路(1,2,3)の並列方向と直交し、かつ対応する電流路(1,2,3)の通電方向とも直交する方向に配置された、電流検出装置。
[7]上記[6]において、第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)は、第1の分岐路(1a,2a,3a)と第2の分岐路(1b,2b,3b)との中間点を通り、複数の電流路(1,2,3)の並列方向と直交する第2の面(P2)上に配置された、電流検出装置。
[8]第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)は、複数の電流路(1,2,3)の並列方向に配置された、電流検出装置。
[9]上記[8]において、第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)のうち一方は、第1の分岐路(1a,2a,3a)と第2の分岐路(1b,2b,3b)との中間点に配置された、電流検出装置。
[10]上記[8]又は[9]において、第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)は、第1の分岐路(1a,2a,3a)と第2の分岐路(1b,2b,3b)との中間点に対し、複数の電流路(1,2,3)の並列方向の同じ側に配置された、電流検出装置。
[11]上記[8]~[10]において、第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)が、1つのチップ(14)内に収納された、電流検出装置。
[12]複数の電流路(1,2,3)を並列して設置し、各電流路(1,2,3)に対応して、対応する電流路(1,2,3)に流れる電流により発生する磁界の強度を検出する第1の磁気検出素子(11)と第2の磁気検出素子(12)とをそれぞれ設け、第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)を、感磁軸の方向が、複数の電流路(1,2,3)の並列方向となり、不感軸の方向が、複数の電流路(1,2,3)の並列方向と直交し、かつ対応する電流路(1,2,3)の通電方向とも直交する方向となるように設置し、さらに、第1の磁気検出素子(11)と第2の磁気検出素子(12)とを、磁界の強度が異なる位置に設置して、第1の磁気検出素子(11)と第2の磁気検出素子(12)との出力差から、対応する電流路(1,2,3)を流れる電流の大きさを検出する、電流検出方法。
[13]
各電流路(1,2,3)を、第1の分岐路(1a,2a,3a)と第2の分岐路(1b,2b,3b)とにそれぞれ分岐する、電流検出方法。
各電流路(1,2,3)を、第1の分岐路(1a,2a,3a)と第2の分岐路(1b,2b,3b)とにそれぞれ分岐する、電流検出方法。
[14]第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)の少なくとも一方を、第1の分岐路(1a,2a,3a)と第2の分岐路(1b,2b,3b)との中間点を通り、複数の電流路(1,2,3)の並列方向と平行で、かつ対応する電流路(1,2,3)の通電方向とも平行な第1の面(P1)上を除いた位置に設置する、電流検出方法。
[15]各電流路(1,2,3)を、平板状のバスバーで構成し、バスバーに穴(1c,2c,3c)を設けて、穴(1c,2c,3c)の両側に第1の分岐路(1a,2a,3a)及び第2の分岐路(1b,2b,3b)を形成する、電流検出方法。
[16]上記[15]において、バスバーの幅をw0とし、穴(1c,2c,3c)の幅をwhとしたとき、第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)を、穴(1c,2c,3c)の中心点からバスバーの幅方向に、±(w0+wh)/4以内の範囲に設置する、電流検出方法。
[17]第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)を、複数の電流路(1,2,3)の並列方向と直交し、かつ対応する電流路(1,2,3)の通電方向とも直交する方向に配置する、電流検出方法。
[18]上記[17]において、第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)を、第1の分岐路(1a,2a,3a)と第2の分岐路(1b,2b,3b)との中間点を通り、複数の電流路(1,2,3)の並列方向と直交する第2の面(P2)上に配置する、電流検出方法。
[19]第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)を、複数の電流路(1,2,3)の並列方向に配置する、電流検出方法。
[20]上記[19]において、第1の磁気検出素子11及び第2の磁気検出素子12のうち一方を、第1の分岐路(1a,2a,3a)と第2の分岐路(1b,2b,3b)との中間点に配置する、電流検出方法。
[21]上記[19]又は[20]において、第1の磁気検出素子(11)及び第2の磁気検出素子(12)を、第1の分岐路(1a,2a,3a)と第2の分岐路(1b,2b,3b)との中間点に対し、複数の電流路(1,2,3)の並列方向の同じ側に配置する、電流検出方法。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、各電流路は、平板状のバスバーであり、バスバーに穴を設けて、穴の両側に第1及び第2の分岐路が形成されているが、各電流路は、例えばより線であり、より線の途中を2つの束に分けて、第1及び第2の分岐路を形成してもよい。
また、上記実施の形態では、各磁気検出素子11,12としてGMR素子を使用しているが、他の磁気検出素子、例えばホール素子、AMR素子、TMR素子等を用いてもよい。
1,2,3…電流路
1a,2a,3a…第1の分岐路
1b,2b,3b…第2の分岐路
1c,2c,3c…穴
10,10’…電流検出部
11…第1の磁気検出素子
12…第2の磁気検出素子
13…検出回路
14…チップ
20…第1及び第2の磁気検出素子の設置範囲
1a,2a,3a…第1の分岐路
1b,2b,3b…第2の分岐路
1c,2c,3c…穴
10,10’…電流検出部
11…第1の磁気検出素子
12…第2の磁気検出素子
13…検出回路
14…チップ
20…第1及び第2の磁気検出素子の設置範囲
Claims (21)
- 並列して設置された複数の電流路と、
各電流路に対応して設けられた電流検出部と、を備え、
各電流検出部は、対応する電流路に流れる電流により発生する磁界の強度を検出する第1及び第2の磁気検出素子と、前記第1及び第2の磁気検出素子の出力差から、対応する電流路を流れる電流の大きさを検出する検出回路と、を有し、
前記第1及び第2の磁気検出素子は、感磁軸の方向が、前記複数の電流路の並列方向となり、不感軸の方向が、前記複数の電流路の並列方向と直交し、かつ対応する電流路の通電方向とも直交する方向となるように設置され、さらに、第1の磁気検出素子と第2の磁気検出素子とが、前記磁界の強度が異なる位置に設置された、
電流検出装置。 - 各電流路は、第1及び第2の分岐路にそれぞれ分岐された、
請求項1に記載の電流検出装置。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子の少なくとも一方は、前記第1の分岐路と前記第2の分岐路との中間点を通り、前記複数の電流路の並列方向と平行で、かつ対応する電流路の通電方向とも平行な第1の面上を除いた位置に設置された、
請求項2に記載の電流検出装置。 - 前記各電流路は、平板状のバスバーであり、
前記バスバーに穴を設けて、穴の両側に前記第1及び第2の分岐路が形成された、
請求項2又は3に記載の電流検出装置。 - 前記バスバーの幅をw0とし、前記穴の幅をwhとしたとき、
前記第1及び第2の磁気検出素子は、前記穴の中心点から前記バスバーの幅方向に、±(w0+wh)/4以内の範囲に設置された、
請求項4に記載の電流検出装置。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子は、前記複数の電流路の並列方向と直交し、かつ対応する電流路の通電方向とも直交する方向に配置された、
請求項1乃至5の何れか1項に記載の電流検出装置。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子は、前記第1の分岐路と前記第2の分岐路との中間点を通り、前記複数の電流路の並列方向と直交する第2の面上に配置された、
請求項6に記載の電流検出装置。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子は、前記複数の電流路の並列方向に配置された、
請求項1乃至5の何れか1項に記載の電流検出装置。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子のうち一方は、前記第1の分岐路と前記第2の分岐路との中間点に配置された、
請求項8に記載の電流検出装置。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子は、前記第1の分岐路と前記第2の分岐路との中間点に対し、前記複数の電流路の並列方向の同じ側に配置された、
請求項8又は9に記載の電流検出装置。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子が、1つのチップ内に収納された、
請求項8乃至10のいずれか1項に記載の電流検出装置。 - 複数の電流路を並列して設置し、
各電流路に対応して、対応する電流路に流れる電流により発生する磁界の強度を検出する第1及び第2の磁気検出素子をそれぞれ設け、
前記第1及び第2の磁気検出素子を、感磁軸の方向が、前記複数の電流路の並列方向となり、不感軸の方向が、前記複数の電流路の並列方向と直交し、かつ対応する電流路の通電方向とも直交する方向となるように設置し、さらに、第1の磁気検出素子と第2の磁気検出素子とを、前記磁界の強度が異なる位置に設置して、
前記第1及び第2の磁気検出素子の出力差から、対応する電流路を流れる電流の大きさを検出する、
電流検出方法。 - 各電流路を、第1及び第2の分岐路にそれぞれ分岐する、
請求項12に記載の電流検出方法。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子の少なくとも一方を、前記第1の分岐路と前記第2の分岐路との中間点を通り、前記複数の電流路の並列方向と平行で、かつ対応する電流路の通電方向とも平行な第1の面上を除いた位置に設置する、
請求項13に記載の電流検出方法。 - 前記各電流路を、平板状のバスバーで構成し、
前記バスバーに穴を設けて、穴の両側に前記第1及び第2の分岐路を形成する、
請求項13又は14に記載の電流検出方法。 - 前記バスバーの幅をw0とし、前記穴の幅をwhとしたとき、
前記第1及び第2の磁気検出素子を、前記穴の中心点から前記バスバーの幅方向に、±(w0+wh)/4以内の範囲に設置する、
請求項15に記載の電流検出方法。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子を、前記複数の電流路の並列方向と直交し、かつ対応する電流路の通電方向とも直交する方向に配置する、
請求項12乃至16の何れか1項に記載の電流検出方法。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子を、前記第1の分岐路と前記第2の分岐路との中間点を通り、前記複数の電流路の並列方向と直交する第2の面上に配置する、
請求項17に記載の電流検出方法。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子を、前記複数の電流路の並列方向に配置する、
請求項12乃至16の何れか1項に記載の電流検出方法。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子のうち一方を、前記第1の分岐路と前記第2の分岐路との中間点に配置する、
請求項19に記載の電流検出方法。 - 前記第1及び第2の磁気検出素子を、前記第1の分岐路と前記第2の分岐路との中間点に対し、前記複数の電流路の並列方向の同じ側に配置する、
請求項19又は20に記載の電流検出方法。
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