CN214539763U - 电流检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种能够稳定地检测流过功率模块的电流的电流传感器,并实现了小型化的电流检测装置。该电流检测装置包括:设置有第1收纳部11和第2收纳部12的壳体10,以及收纳在第2收纳部12中的电流传感器2。其中,电流传感器2设有至少两根导体30,以及至少两个磁电转换单元20,该磁电转换单元20设有至少两个磁检测元件,并分别输出与输入到该至少两个磁检测元件每个检测面与磁通的正交检测面的正交分量的磁通密度的差分相对应的信号。至少两根导体30分别设置有延伸部34a,34b和凹状部,至少两个磁电转换单元20分别以检测面面向凹状部的每个正交部分的状态进行设置,凹状部配置在设置于第2收纳部12的凹部上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测流过导体的电流检测装置。
背景技术
以往,人们在测量流过导体的电流时,采用经由磁检测元件检测流过导体的电流在导体周边产生的磁场的磁通密度,并基于检测到的磁通密度来计算施加在导体上的电流的技术。例如,在下述的专利文献1和2中记载了利用这种技术使电流传感器接近功率模块的结构。
在专利文献1中公开了一种在功率控制单元上搭载功率模块和电流传感器的结构。电流传感器配置在功率模块的外侧,并检测流过功率模块和连接器之间配置的导电条的电流。即,在功率控制单元上,功率模块和电流传感器采用了单独的结构。
在专利文献2中公开了一种将功率模块和电流传感器一体化收纳到功率模块盒中的电力转换装置的结构。具体地说,电流传感器由配置在功率模块盒上的磁芯和配置在该磁芯的间隙上的霍尔元件组成。其中,霍尔元件搭载到配置在功率模块盒上面的电路基板上。
专利文献
专利文献1:日本特开2012-105370号公报
专利文献2:日本特开2018-121418号公报
实用新型内容
在专利文献1公开的技术中,由于是单独将电流传感器配置在功率模块的外侧,因此还留有进一步将装置小型化的改良空间。在专利文献2公开的技术中,由于电流传感器具有芯体,因此也就难以实现一体化电流传感器的功率模块小型化。并且,由于构成电流传感器的霍尔元件搭载在配置到功率模块盒上面的电路基板上,那就需要考虑功率模块和电路基板的位置精度,并将霍尔元件配置到芯体的间隙上。因此,这也必然导致芯体的间隙变得更大,最终导致电流传感器很容易受到干扰磁通的影响,进而影响电动机的控制性能。
因此,需要有一种能够稳定地检测流过功率模块的电流的电流传感器,并实现了小型化的电流检测装置。
本实用新型的电流检测装置的特征结构为,具备:壳体,该壳体设置有收纳功率模块的第1收纳部和在与上述第1收纳部邻接的位置上收纳电流传感器的第2收纳部;以及上述电流传感器,上述电流传感器收纳在上述第2收纳部;上述电流传感器设有至少两根导体和至少两个磁电转换单元,上述至少两根导体的一端与上述功率模块电连接,上述至少两个磁电转换单元设有至少两个磁检测元件,该至少两个磁检测元件具有相对于上述导体而相互朝向相同方向的检测面,并能够检测被输入到该检测面的磁通的磁通密度,上述至少两个磁电转换单元还输出被输入到该至少两个磁检测元件的各自的上述检测面的上述磁通的与上述检测面正交的正交分量的上述磁通密度的差分所对应的信号,上述至少两根导体各自设置有延伸部和凹状部,上述延伸部正交于作为相互邻接的两根导体的邻接方向的第1方向并沿着朝向上述第1收纳部的第2方向延伸,上述凹状部具有正交于上述第1方向和上述第2方向双方且沿着第3方向延伸的正交部分,并相对于上述延伸部向上述第3方向凹陷,上述至少两个磁电转换单元各自以上述检测面面向上述凹状部各自的上述正交部分的状态进行设置,上述凹状部配置在设置于上述第2收纳部的凹部上。
若这样构成,电流传感器就不再需要集磁磁芯和屏蔽磁芯,可以由与功率模块电连接的导体和磁电转换单元构成,因而能够实现电流传感器的小型化。随此,电流检测装置通过搭载收纳功率模块的第1收纳部和收纳电流传感器的第2收纳部,既能够容易地实现小型化,又能够稳定地检测流过多个导体的电流。
作为其他的特征结构,优选的是,上述壳体形成为能够在收纳上述电流传感器的一侧的相反侧的底部的至少上述凹部附近的外底面上配置散热器。
在电流传感器上,因电流流过导体会造成导体发热。此时,位于导体的凹状部附近的磁电转换单元受到导体产生的热量的影响,磁电转换单元的温度有时候也会变得很高。由于磁电转换单元具有温度特性,一旦温度变高其输出电压就会产生变化,因此,急需一种能够避免磁电转换单元进入高温状态的电流检测装置。在本实用新型的结构中,壳体形成为能够在与收纳所述电流传感器的一侧相反侧的底部的至少所述凹部附近的外底面上配置散热器的结构。若这样构成,就能够很容易地紧贴壳体的底部的外底面配置散热器。由此,能够经由从收纳在壳体的凹部的凹状部安装到壳体上的散热器可靠地将导体产生的热量发散到外部,最终抑制磁电转换单元的温度上升。
作为其他的特征结构,优选的是,上述电流传感器上,分别设在上述相互邻接的两根导体的上述凹状部的两个上述磁电转换单元安装在一块基板上的互不相同的面上,上述壳体的上述第2收纳部的上方敞开,与上述基板连接的端子朝向上述壳体的上述上方延伸。
若这样构成,能够相对于多个凹状部分别以一块基板的一个面和另一个面为基准定位磁电转换单元。因此,可以容易地向多个凹状部的每个所期望的位置配置磁电转换单元并使基板的使用块数最少。另外,壳体有时具有用来将收纳的功率模块与其他装置连接的连接端子,这样的连接端子朝向壳体的上方并延伸。因此,通过使连接到基板上的端子朝向壳体的上方并延伸,能够使连接到基板上的端子的延伸方向与其他装置用的连接端子的延伸方向保持一致。由此,在将电流检测装置连接到电动机驱动器等其他装置上时,能够实现将连接到基板上的端子和设置在壳体上的连接端子自同一方向连接到该装置上。其结果,能够容易地实现电流检测装置与其他装置的连接。
作为其他的特征结构,优选的是,在上述电流传感器上,分别设置在上述至少两根导体上的上述凹状部中的至少一根导体的凹状部比其他的导体的凹状部设置为更靠近上述第1收纳部一侧,上述壳体在上述凹部中上述第1收纳部的一侧具有分隔部,上述分隔部的外侧面与上述至少两根导体的各自的上述凹状部之间的距离是固定的。
在电流检测装置中,分别设置在多个导体上的凹状部与位于壳体的凹部的第1收纳部一侧的分隔部的外侧面之间的距离有时会不同。在这种情况下,即便将散热器配置成与壳体的底部的外底面紧密接触,相比凹状部到分隔部的外侧面距离较近的其他导体,凹状部到分隔部的外侧面的距离较远的导体向散热器传导的热量更小。因此,也就无法充分抑制位于凹状部到分隔部的外侧面距离较远的导体附近的磁电转换单元受到导体产生的热量影响带来的温度上升。因此,在本实用新型中,采用了一种分隔部的外侧面与至少两根导体的每个凹状部保持固定距离的结构。若这样构成,通过使散热器抵接配置在凹部中的分隔部的外侧面,多个导体产生的热量就能够通过散热器从凹状部均匀地散发出去。最终,也就能够均匀地抑制配置在电流检测装置上的所有磁电转换单元的温度上升。
作为其他的特征结构,优选的是,还具有散热器,上述散热器在俯视时从上述第1收纳部横跨至上述第2收纳部,上述壳体的收纳上述电流传感器一侧的相反侧的底部的外底面和上述凹部的上述第1收纳部一侧的分隔部的外侧面紧密接触。
若这样构成,就能够通过散热器有效地往外散发收纳在第1收纳部的功率模块和收纳在第2收纳部的电流传感器的导体产生的热量。由此,能够有效地抑制功率模块和电流传感器的磁电转换单元的温度上升。
附图说明
图1是电流检测装置的立体图。
图2是电流检测装置的分解立体图。
图3是电流传感器的展开图。
图4是电流检测装置的平面图。
图5是电流传感器的平面图。
图6是电流检测装置的侧剖面图。
图7是电流检测装置的平剖面图。
图8是示出磁电转换单元的检测面的图。
图9是示出输入到检测面的磁通密度的一例的图。
图10是磁电转换单元的框图。
图11是其他实施方式的电流检测装置的平剖面图。
具体实施方式
如图1~图7所示,电流检测装置100包括收纳用来切换三相电动机(未图示)的功率模块1(参照图6)的功率模块盒10(壳体的一例)和收纳于功率模块盒10中并检测多个导电条30中(导体的一例)流过的电流的多个电流传感器2。其中,这里的功率模块1是在功率模块盒10上搭载了开关元件等的装置的统称。
功率模块盒10上设置有收纳功率模块1(参照图6)的第1收纳部11和在邻接第1收纳部11的位置上收纳电流传感器2的第2收纳部12。功率模块盒10还包括将收纳在第1收纳部11的功率模块1连接到其他装置上的连接端子5。连接端子5设置成自第1收纳部11和第2收纳部12之间的上面16向上方延伸。
收纳在功率模块盒10的第2收纳部12的电流传感器2不使用芯体而是采用紧凑型的结构。以下,对本实施方式的电流传感器2进行说明。其中,当电流流过导体时,根据该电流的大小产生以导体为中心的磁场(右手螺旋定则),经由电流传感器2检测这种磁场中磁通的磁通密度,并根据检测到的磁通密度测定流过导体的电流(电流值)。
图2是电流检测装置100的分解立体图,图3是电流传感器2的展开图。在本实施方式中,电流传感器2上至少两根导电条30是连接到三相电动机上的三根导电条。更具体地说,导电条30分别电连接三相电动机的三个端子和用来控制流过该三相电动机的电流的变流器的三个端子。因此,在以下描述中,以三根导电条30来表示至少两根导电条30,如果需要单独区分三根导电条30,则采用第1导电条31、第2导电条32、第3导电条33的方式来进行表示。
如图1~图3所示,电流传感器2由三根导电条30和三个磁电转换单元20组成。如图1和图2所示,功率模块盒10形成为***导电条30的形式。功率模块盒10由PPS(聚苯硫醚)、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)、LCP(液晶聚合物)等树脂制作。在导电条30上,第1收纳部11一侧的第1伸出部34a电连接到功率模块1上,第1收纳部11的相反侧的第2延伸部34b电连接到电动机的连接器等(未图示)上。导电条30的第2延伸部34b上形成有贯通孔38。功率模块盒10在导电条30的第2延伸部34b的下方配置有导电条用螺母6。通过贯通孔38和导电条用螺母6,即可实现与电动机的连接端子等其他部件的连接。第1延伸部34a和第2延伸部34b在沿着后述第一方向(X方向)看时,呈平行状但并不在同一平面上(参照图3、图6)。但是,第1延伸部34a和第2延伸部34b并不限定于此,在沿着第一方向(X方向)看时,可以呈平行状并在同一平面上。
三根导电条30分别具有第1延伸部34a和第2延伸部34b(以下,统称时一律称为“延伸部34”),以及设置于第1延伸部34a和第2延伸部34b之间的凹状部35。延伸部34沿着正交相互邻接的两根导电条30的邻接方向的第1方向的第2方向延伸。相互邻接的两根导电条30是相互邻接的第1导电条31和第2导电条32的两根导电条30,以及相互邻接的第2导电条32和第3导电条33的两根导电条30。第1导电条31和第2导电条32邻接的方向,以及第2导电条32和第3导电条33邻接的方向在邻接方向上,相当于图1~图7中的X方向。
本实施方式中,这样的邻接方向统称为第1方向。第2方向为正交于第1方向的方向。本实施方式中,相当于图1~图7中的Y方向。因此,在每根导电条30中,延伸部34相当于沿着Y方向的部分。
凹状部35具有沿着正交第1方向和第2方向的两个方向的第3方向延伸的正交部分36,并相对于延伸部34在第3方向上凹陷。本实施方式中,第1方向为X方向,第2方向为Y方向。因此,正交第1方向和第2方向的两个方向的第3方向,相当于图1~图7中的Z方向。凹状部35以沿着这样的Z方向延伸的方式设置正交部分36。由此,如图3所示,延伸部34和正交部分36构成相互正交的状态,凹状部35则构成为经由正交部分36自延伸部34向Z方向呈凹陷的形状。
其中,本实施方式中,如图3所示,凹状部35从X方向看呈U字形(在本实施方式中,在U字形的开口部分的相反侧的底部侧具有两个角部的形状)。因此,在本实施方式中,一个凹状部35构成为具有相互相对的两个正交部分36和被两个正交部分36夹持的一个底部37的结构。
功率模块盒10的第2收纳部12上设置有凹部13,凹部13沿着导电条30的第3方向形成。凹状部35配置在设置于第2收纳部12上的凹部13中。
其中,本实施方式中,如图3和图5所示,第1导电条31、第2导电条32、第3导电条33的每个第1延伸部34a和第2延伸部34b分别沿着第1方向排成一列。这里描述的沿着第1方向排成一列,是指各第1延伸部34a和第2延伸部34b分别相互平行,且从X方向上看具有相互重叠的部分呈一列。
至少两个磁电转换单元20分别设置于每根导电条30上。在本实施方式中,导电条30由第1导电条31、第2导电条32和第3导电条33共三根导电条构成。磁电转换单元20分别设置于每根导电条30上,即分别设置于第1导电条31、第2导电条32和第3导电条33上,所以,在电流传感器2上会具有三个磁电转换单元20。在本实施方式中,以三个磁电转换单元20来表示至少两个磁电转换单元20,如果需要单独区分三个磁电转换单元20,则采用对应于第1导电条31的磁电转换单元21、对应于第2导电条32的磁电转换单元22、对应于第3导电条33的磁电转换单元23的方式进行表示。
三个磁电转换单元20安装在同一块基板60上互不相同的面上。即,如果将相互邻接的两根导电条30设为第1导电条31和第2导电条32,则设置在第1导电条31的凹状部35上的磁电转换单元21安装在基板60的一个面61上,设置在第2导电条32的凹状部35上的磁电转换单元22安装在基板60的另一个面62上。类似地,如果将相互邻接的两根导电条30设为第2导电条32和第3导电条33,则设置在第3导电条33的凹状部35上的磁电转换单元23安装在基板60的一个面61上,设置在第2导电条32的凹状部35上的磁电转换单元22安装在基板60的另一个面62上。
如上所述,根据电流传感器2,通过将分别设置在三根导电条30的凹状部35的磁电转换单元20安装到一块基板60上,能够很容易地进行磁电转换单元20相对于凹状部35的定位,进而能够将其配置在所期望的位置上。此外,由于能够通过导电条30和磁电转换单元20来构成电流传感器2,因此实现了小型化。
功率模块盒10第2收纳部12的上方敞开。其中,第2收纳部12(或功率模块盒10)的上方,是指自电流传感器2沿着Z方向朝向第2收纳部12的凹部13附近的底部14方向的相反方向,即朝向凹部13的开口的方向。连接到基板60的端子63朝向第2收纳部12的上方并延伸。
功率模块盒10具有用来将收纳在第1收纳部11的功率模块1连接到其他装置的连接端子5。连接端子5自功率模块盒10的上面16沿着Z方向朝上延伸。因此,通过使连接到基板60上的端子63朝向功率模块盒10的上方并延伸,能够使连接到基板60上的端子63的延伸方向与其他装置用的连接端子5的延伸方向保持一致。由此,在将电流检测装置100连接到电动机驱动器等其他装置上时,能够实现端子63和连接端子5从同一方向连接到该装置上。其结果,能够容易地实现电流检测装置100与其他装置的连接。
如图6所示,通过将密封材料17注入到第2收纳部12中使基板60被固定在第2收纳部12的位置上。端子63的端部自密封材料17露出,以便与外部交换信号。密封材料17不受具体限制,只要是具有绝缘性的材料即可,比如,环氧树脂。还可以通过螺丝等将基板60固定在功率模块盒10上,用以代替密封材料17。
这样,电流传感器2就不再需要集磁磁芯和屏蔽磁芯,可以由导电条30和磁电转换单元20来构成,因而能够实现电流传感器2的小型化。随此,电流检测装置100通过搭载收纳功率模块1的第1收纳部11和收纳电流传感器2的第2收纳部12,能够容易地实现小型化。
本实施方式中,在磁电转换单元20上设置有两个磁检测元件52。磁检测元件52是一种具有检测磁通的磁通密度的功能的装置,例如,霍尔元件。本实施方式中,如图8所示,磁电转换单元20构成为在具有多个电极50的树脂封装51内包含两个磁检测元件52的结构。
两个磁检测元件52分别具有检测面53,该检测面53被输入与上述检测对象磁通密度对应的磁通。两个磁检测元件52配置成各检测面53都朝向相同方向的结构。应当注意,本实施方式中的检测面53并非表示空间上的面,而只是表示检测磁通密度的功能部,即检测部分。因此,检测面53也可以替换描述为“检测部分”。
其中,当电流流过导电条30时,就会根据该电流的大小以导电条30为中心产生磁场。磁检测元件52就在这样的磁场中检测磁通的磁通密度。另外,如图3~图5所示,三个磁电转换单元20分别以检测面53与凹状部35的各正交部分36相对的状态完成配置。具体地说,三个磁电转换单元20分别配置成在两个检测面53沿着第1方向排列的状态下,自两个检测面53的每个面到该检测面53相对的正交部分35的距离彼此相等。例如,当在导电条30中流过图9的箭头所示方向的电流时,在与磁电转换单元20相对的正交部分36上,产生虚线所示的方向的磁通。因此,在两个磁检测元件52中的一个磁检测元件52的检测面53上,输入从正交部分36朝向该检测面53的方向的磁通,在两个磁检测元件52中的另一个磁检测元件52的检测面53上,输入从该检测面53朝向正交部分36的方向的磁通。
在输入到两个磁检测元件52的各检测面53的磁通中,两个磁检测元件52检测正交检测面53的正交分量的磁通密度。即,两个磁检测元件52检测沿着图9中的Y方向的方向的磁通的磁通密度。
其中,本实施方式中,如图9所示,输入到两个磁检测元件52的各检测面53的磁通的正交分量的方向为相互相对的方向。因此,磁电转换单元20构成为能够输出与输入到两个检测面53的磁通的正交分量的磁通密度的差分相对应的信号的结构。具体地说,如图10所示,磁电转换单元20连接有两个磁检测元件52。即,两个磁检测元件52的各自检测结果输入到放大器AMP1的反向端和非反向端,并检测出对应于差动磁通的信号。进一步,该对应于差动磁通的信号由下一级的放大器AMP2放大,并输出为磁电转换单元20的信号。由此,磁电转换单元20能够检测出流过正交部分36的电流所引起的磁通的磁通密度。
另外,本实施方式中,磁电转换单元20分别设置成检测面53比沿着凹状部35的第2方向的方向的中央部向正交部分36一侧偏移的状态。检测面53是指输入对应于磁电转换单元20所搭载的磁检测元件52的检测对象的磁通密度的磁通的一面。沿着凹状部35的第2方向的方向的中央部是指凹状部35的Y方向中央部,相当于具有凹状部35且互相相对的一对正交部分36之间的中央部。本实施方式中,由于一个凹状部35具有一对正交部分36,因此向正交部分36一侧偏差的状态是指靠近一对正交部分36中的一侧的状态。
本实施方式中,如果将图5所示的三个凹状部35中的纸面上方的正交部分36设为一侧,纸面下方的正交部分36设为另一侧,则在第1导电条31上,磁电转换单元21(两个检测面53)在向一侧的正交部分36侧偏移的状态下,与该侧的正交部分36相对设置。此外,在第2导电条32上,磁电转换单元22(两个检测面53)在向另一侧的正交部分36侧偏移的状态下,与该另一侧的正交部分36相对设置。在第3导电条33上,磁电转换单元23(两个检测面53)在向一侧的正交部分36侧偏移的状态下,与该侧的正交部分36相对设置。
另外,设置在相互邻接的两根导电条30的一个凹状部35上的磁电转换单元20设置在自两根导电条30的另一个凹状部35的中央部沿着第1方向的延长线位置上。设置在相互邻接的两根导电条30的另一个凹状部35上的磁电转换单元20设置在自两根导电条30的一个凹状部35的中央部沿着第1方向的延长线位置上。这里的相互邻接的两根导电条30,是指第1导电条31和第2导电条32这两根导电条30,以及第2导电条32和第3导电条33这两根导电条30。
因此,如果将相互邻接的两根导电条30设为第1导电条31和第2导电条32,则如图5所示,设置在第1导电条31的凹状部35a上的磁电转换单元21设置在自沿着第2导电条32的凹状部35b的Y方向的中央部沿着X方向的延长线C2上的位置上,设置在第2导电条32的凹状部35b上的磁电转换单元22则设置在自沿着第1导电条31的凹状部35a的Y方向的中央部沿着X方向的延长线C1上的位置上。
类似地,如果将相互邻接的两根导电条30设为第2导电条32和第3导电条33,则设置在第2导电条32的凹状部35b上的磁电转换单元22设置在自沿着第3导电条33的凹状部35c的Y方向的中央部沿着X方向的延长线C3上的位置上,设置在第3导电条33的凹状部35c上的磁电转换单元23设置在自沿着第2导电条32的凹状部35b的Y方向的中央部沿着X方向的延长线C2上的位置上。
因此,本实施方式中,如图5所示,在沿着Y方向平行排列第1导电条31和第3导电条33的状态下,设置在第1导电条31的凹状部35上的磁电转换单元21和设置在第3导电条33的凹状部35上的磁电转换单元23在沿着X方向呈一列的状态下完成设置。其结果,如图5所示,在第1方向(X方向)上观察时,第2导电条32的凹状部35b和第3导电条33的凹状部35c偏向第2方向(Y方向),第1导电条31的凹状部35a和第3导电条33的凹状部35c重叠。
本实施方式中,例如,由于第2导电条32的磁电转换单元22的两个磁检测元件52的每个检测面53均位于抵消第1导电条31的相互相对的两个正交部分36上分别产生的磁场的延长线C1上,因此,在磁电转换单元22测量流过第2导电条32的电流的电流值时,不受第1导电条31产生的磁场的影响。同样地,磁电转换单元21不受第2导电条32产生的磁场的影响。另外,同样地,磁电转换单元23不受第2导电条32产生的磁场的影响,磁电转换单元22不受第3导电条33产生的磁场的影响。
如图6和图7所示,功率模块盒10在凹部13第1收纳部11侧具有分隔部15。功率模块盒10形成为在第2收纳部12中收纳电流传感器2一侧的相反侧,底部14的外底面14a的至少凹部13的附近能够配置散热器4的结构。具体地说,功率模块盒10形成为凹部13的底部14的外底面14a和分隔部15的外侧面15a为平坦状,并能够紧贴散热器4的结构。应当注意,在图7中,剖面图仅示出了电流检测装置100中功率模块盒10和散热器4,基板60则以平面图示出。
在电流传感器2中,因电流流过导电条30会造成导电条30发热。此时,位于导电条30的凹状部35附近的磁电转换单元20受到导电条30产生的热量的影响,磁电转换单元20的温度有时候也会变得很高。由于磁电转换单元20具有温度特性,一旦温度变高其输出电压就会产生变化,因此,急需一种能够避免磁电转换单元20进入高温状态的电流检测装置100。在本实用新型的结构中,功率模块盒10形成为一种至少在底部14的外底面14a上的凹部13的附近能够配置散热器4的结构。若这样构成,就能够很容易地紧贴功率模块盒10的底部14的外底面14a配置散热器4。由此,能够经由从收纳在功率模块10的凹部13的凹状部35安装到功率模块盒10上的散热器4可靠地将导电条30产生的热量发散到外部,最终抑制磁电转换单元20的温度上升。
本实施方式中,电流检测装置100具有散热器4,该散热器4在俯视时自第1收纳部11到第2收纳部12的范围内,与底部14的外底面14a和分隔部15的外侧面15a紧密接触。根据本结构,就能够通过散热器4有效地往外散发收纳在第1收纳部11的功率模块1和收纳在第2收纳部的电流传感器2的导电条30上产生的热量。由此,实现有效地抑制功率模块1和电流传感器2的磁电转换单元20的温度上升。
[其他实施方式]
(1)上述实施方式中,电流检测装置100上设置的多个导电条30的各凹状部35a,35b,35c至功率模块盒10的分隔部15的外侧面15a的距离不同。具体地说,如图7所示,在电流传感器2中,分别设置在三根导电条30上的各凹状部35中的第2导电条32的凹状部35b设置为比其他的导电条31,33的凹状部35a,35c更靠近外侧面15a。在这种情况下,相比第2导电条32,分隔部15的外侧面15a与凹状部35a,35c的距离较远的导电条31,33向散热器4传导的热量更小。因此,也就无法充分抑制位于凹状部35a,35c到分隔部15的外侧面15a距离较远的导电条31,33附近的磁电转换单元20受到导体产生的热量影响带来的温度上升。因此,在本实施方式中,如图11所示,采用了一种分隔部15的外侧面15a与导电条31~33的每个凹状部35a,35b,35c都保持固定距离的结构。具体地说,在剖面视图上,分隔部31,32,33形成为凹凸形状。由此,导电条31,32,33能够从凹状部35a,35b,35c对散热器4均匀地导热。最终,电流检测装置100能够均匀地抑制配置在基板60上的所有的磁电转换单元20的温度上升。应当注意,在图11中,剖面图仅示出了电流检测装置100中功率模块盒10和散热器4,基板60则以平面图示出。
(2)在上述实施方式中,举出了电流传感器2上导电条30为三根的例子,但是导电条30可以是两根,也可以是四根以上。无论哪一种情况下,都能够检测流过导电条30的电流而无需搭载磁芯。
(3)在上述实施方式中,举出了电流传感器2上磁电转换单元20分别设置成以检测面53比沿着凹状部35的第2方向的方向的中央部向正交部分36一侧偏移的状态的例子,但是磁电转换单元20可以分别设置成检测面53沿着凹状部35的第2方向的方向的中央部的状态。
(4)在上述实施方式中,举出了电流传感器2上设置在相互邻接的两根导电条30的一个凹状部35的磁电转换单元20设置在从两根导电条30的另一个凹状部35的中央部沿着第1方向的延长线位置上的例子,但是设置在相互邻接的两根导电条30的一个凹状部35的磁电转换单元20,可以采用不设置在从两根导电条30的另一个凹状部35的中央部沿着第1方向的延长线位置上的结构。
(5)在上述实施方式中,举出了电流传感器2上,分别设在相互邻接的两根导电条30的凹状部35的两个磁电转换单元20,安装在同一块基板60上互不相同的面上的例子,但是分别设在相互邻接的两根导电条30的凹状部35的两个磁电转换单元20,可以设置安装在互不相同的基板上,也可以设置安装在一块基板60上的同一个面上。
(6)在上述实施方式中,举出了电流传感器2上,至少两根导电条30是连接到三相电动机上的三根导电条的例子,但是至少两根导电条30可以是连接到三相电动机上的三根以外的导电条。另外,在至少两根导电条30是连接到三相电动机上的三根导电条的情况下,三根导电条延伸部34也可以不沿着第1方向排成一列。
(7)在上述实施方式中,举出了电流传感器2上磁电转换单元20安装到基板60时的例子,但是,该基板60可以并用安装有控制三相电动机的驱动的控制IC或电动机驱动器等的基板。
(8)在上述实施方式中,举出了电流传感器2上,凹状部35从X方向看呈U字形的开口部分的相反侧的底部侧具有两个角部的形状的例子,但是,从X方向看凹状部35可以是弯曲底部37侧的U字形。
(9)在上述实施方式中,举出了电流传感器2上,在磁电转换单元20上设置有两个磁检测元件52的例子,但是,磁电转换单元20上可以设置有至少两个磁检测元件52。即,磁电转换单元20上可以设置有三个以上的磁检测元件52。在这种情况下,每个磁电转换单元20可以输出正交于输入至少两个磁检测元件52(即,设置在每个磁电转换单元20的所有的磁检测元件52)各自检测面53的磁通的检测面53的正交分量的磁通密度的差分相对应的信号。
产业上的可利用性
本实用新型能够用于检测流过导体的电流的电流检测装置。
符号说明
2:电流传感器
4:散热器
10:功率模块盒(壳体)
11:第1收纳部
12:第2收纳部
13:凹部
14:底部
14a:外底面
15:分隔部
15a:外侧面
20:磁电转换单元
30:导电条(导体)
34:延伸部
35:凹状部
36:正交部分
52:磁检测元件
53:检测面
60:基板
63:端子
100:电流检测装置。
Claims (5)
1.一种电流检测装置,其特征在于,包括:
壳体,该壳体设置有收纳功率模块的第1收纳部和在与所述第1收纳部邻接的位置上收纳电流传感器的第2收纳部;以及
所述电流传感器,所述电流传感器收纳在所述第2收纳部;
所述电流传感器设有至少两根导体和至少两个磁电转换单元,
所述至少两根导体的一端与所述功率模块电连接,
所述至少两个磁电转换单元设有至少两个磁检测元件,该至少两个磁检测元件具有相对于所述导体而相互朝向相同方向的检测面,并能够检测被输入到该检测面的磁通的磁通密度,所述至少两个磁电转换单元还输出被输入到该至少两个磁检测元件的各自的所述检测面的所述磁通的与所述检测面正交的正交分量的所述磁通密度的差分所对应的信号,
所述至少两根导体各自设置有延伸部和凹状部,所述延伸部正交于作为相互邻接的两根导体的邻接方向的第1方向并沿着朝向所述第1收纳部的第2方向延伸,所述凹状部具有正交于所述第1方向和所述第2方向双方且沿着第3方向延伸的正交部分,并相对于所述延伸部向所述第3方向凹陷,
所述至少两个磁电转换单元各自以所述检测面面向所述凹状部各自的所述正交部分的状态进行设置,
所述凹状部配置在设置于所述第2收纳部的凹部上。
2.如权利要求1所述的电流检测装置,其特征在于,
所述壳体形成为能够在收纳所述电流传感器的一侧的相反侧的底部的至少所述凹部附近的外底面上配置散热器。
3.如权利要求1或2所述的电流检测装置,其特征在于,
所述电流传感器上,分别设在所述相互邻接的两根导体的所述凹状部的两个所述磁电转换单元安装在一块基板上的互不相同的面上,
所述壳体的所述第2收纳部的上方敞开,
与所述基板连接的端子朝向所述壳体的所述上方延伸。
4.如权利要求1所述的电流检测装置,其特征在于,
在所述电流传感器上,分别设置在所述至少两根导体上的所述凹状部中的至少一根导体的凹状部比其他的导体的凹状部设置为更靠近所述第1收纳部一侧,
所述壳体在所述凹部中所述第1收纳部的一侧具有分隔部,
所述分隔部的外侧面与所述至少两根导体的各自的所述凹状部之间的距离是固定的。
5.如权利要求1所述的电流检测装置,其特征在于,还包括:
散热器,所述散热器在俯视时从所述第1收纳部横跨至所述第2收纳部,所述壳体的收纳所述电流传感器一侧的相反侧的底部的外底面和所述凹部的所述第1收纳部一侧的分隔部的外侧面紧密接触。
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