JP2015137894A - 電流検出構造 - Google Patents

電流検出構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2015137894A
JP2015137894A JP2014008777A JP2014008777A JP2015137894A JP 2015137894 A JP2015137894 A JP 2015137894A JP 2014008777 A JP2014008777 A JP 2014008777A JP 2014008777 A JP2014008777 A JP 2014008777A JP 2015137894 A JP2015137894 A JP 2015137894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bus bar
circuit board
magnetic detection
magnetic
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014008777A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6403086B2 (ja
Inventor
秋元 克弥
Katsuya Akimoto
克弥 秋元
楯 尚史
Hisashi Tate
尚史 楯
千綿 直文
Naofumi Chiwata
直文 千綿
健 奥山
Takeshi Okuyama
健 奥山
二口 尚樹
Naoki Futakuchi
尚樹 二口
池田 幸雄
Yukio Ikeda
幸雄 池田
和久 ▲高▼橋
和久 ▲高▼橋
Kazuhisa Takahashi
真也 林
Shinya Hayashi
真也 林
敬浩 二ツ森
Keiko Futatsumori
敬浩 二ツ森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP2014008777A priority Critical patent/JP6403086B2/ja
Priority to US14/600,814 priority patent/US9557352B2/en
Priority to EP15151709.1A priority patent/EP2899552A3/en
Publication of JP2015137894A publication Critical patent/JP2015137894A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6403086B2 publication Critical patent/JP6403086B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/145Indicating the presence of current or voltage
    • G01R19/15Indicating the presence of current
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20Adaptations 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
    • G01R15/207Constructional details independent of the type of device used
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0094Sensor arrays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Abstract

【課題】組み付けの容易性を向上した電流検出構造を提供する。
【解決手段】並列配置された複数のバスバ2と、複数のバスバ2ごとに設けられ、対応するバスバ2に流れる電流により発生する磁界の強度を測定する複数の磁気検出素子3と、を備えた電流検出構造であって、複数の磁気検出素子3が、1枚の回路基板8に搭載されているものである。
【選択図】図1

Description

本発明は、電流検出構造に関するものである。
従来より、バスバに流れる電流を検出する際に、検出対象となる電流により発生する磁界の強度を磁気検出素子で検出することが行われている。磁気検出素子により磁界の強度を検出することで、その磁界の強度を基に、バスバに流れる電流を演算により求めることが可能になる。
磁気検出素子としては、MR(Magneto Resistance)センサや、GMR(Giant Magneto Resistive effect)センサが知られている。
例えば3相モータの各相に流れる電流を検出する場合など、複数のバスバのそれぞれに流れる電流を検出する場合には、検出対象のバスバごとに磁気検出素子を設ける必要がある。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献1,2がある。
特許第5153481号公報 特開2013−170878号公報
ところで、検出精度の高い電流検出構造を実現するためには、バスバと磁気検出素子の位置合わせを精度良く行う必要がある。
従来の電流検出構造では、複数の磁気検出素子をそれぞれ別の基板に搭載することが一般的であるため、バスバごとに磁気検出素子の位置合わせを行わなければならず、組み付けに手間がかかり、製造コストも大きくなってしまう、という問題があった。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、組み付けの容易性を向上した電流検出構造を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、並列配置された複数のバスバと、前記複数のバスバごとに設けられ、対応する前記バスバに流れる電流により発生する磁界の強度を測定する複数の磁気検出素子と、を備えた電流検出構造であって、前記複数の磁気検出素子が、1枚の回路基板に搭載されている電流検出構造である。
前記複数の磁気検出素子は、前記回路基板の同じ面に搭載されてもよい。
前記複数の磁気検出素子は、前記回路基板に一直線状に整列して配置されてもよい。
前記複数のバスバは、前記回路基板に当接して配置されてもよい。
前記回路基板には、前記複数のバスバを配置する位置を示す位置合わせ用目印が形成されていてもよい。
前記回路基板には、前記バスバの側壁または前記バスバに形成された穴の内壁に当接して、前記回路基板に対する前記バスバの位置合わせを行うための位置合わせ用突起が形成されていてもよい。
前記位置合わせ用突起の先端部には、前記バスバを係止する爪が形成されていてもよい。
前記バスバには、該バスバを貫通する貫通孔が形成され、前記磁気検出素子は、前記貫通孔に配置されてもよい。
前記磁気検出素子と前記磁気検出素子の周囲の前記バスバと前記回路基板とを覆うように、樹脂製のハウジングまたは樹脂モールドが形成されてもよい。
前記回路基板に、前記磁気検出素子を収容する溝を形成してもよい。
本発明によれば、組み付けの容易性を向上した電流検出構造を提供できる。
本発明の一実施形態に係る電流検出構造を示す図であり、(a)は斜視図、(b)はその1B−1B線断面図である。 図1の電流検出構造におけるバスバと磁気検出素子の位置関係を説明する平面図である。 図2における3A−3A線断面図および当該断面における磁束密度の分布を示す図である。 (a)〜(e)は、本発明の一変形例に係る電流検出構造を示す平面図である。 (a),(b)は、本発明の一変形例に係る電流検出構造を示す断面図である。 (a),(b)は、本発明の一変形例に係る電流検出構造の断面図である。
以下、本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。
図1は、本実施形態に係る電流検出構造を示す図であり、(a)は斜視図、(b)はその1B−1B線断面図である。
図1(a),(b)に示すように、電流検出構造1は、並列配置された複数のバスバ2と、複数のバスバ2ごとに設けられ、対応するバスバ2に流れる電流により発生する磁界の強度を測定する複数の磁気検出素子3と、を備えている。以下、磁気検出素子3を設ける部分を検出部10と呼称する。
ここでは、3相交流電流を流す3つのバスバ2を備え、3つの磁気検出素子3を用いて各バスバ2の電流を検出する場合を説明する。バスバ2は、例えば、自動車のインバータとモータ間の電流路である。
バスバ2は、板状の導体であり、電流を流す電流路となるものである。バスバ2を流れる電流は、例えば、定常時で最大200A程度、異常時等の突入電流で最大800A程度であり、周波数は、例えば最大100kHz程度である。3つのバスバ2は、同一平面上に配置され、その長手方向が平行となるように、幅方向に等間隔に整列配置されている。
磁気検出素子3は、検出軸Dに沿った方向の磁界の強度(磁束密度)に応じた電圧の出力信号を出力するように構成されている。本実施形態では、磁気検出素子3として、高い感度を有するGMRセンサを用いる。
また、電流検出構造1は、電流検出部7を備えている。電流検出部7は、磁気検出素子3が検出した磁界の強度に基づき、バスバ2に流れる電流を検出するものである。電流検出部7は、例えば、自動車のECU(電子制御ユニット)に設けられる。
さて、本実施形態に係る電流検出構造1では、複数(ここでは3つ)の磁気検出素子3が、1枚の回路基板8に搭載されている。図1では、便宜上、磁気検出素子3と電流検出部7とが直接接続されているように記載しているが、実際には、両者は回路基板8に形成された配線パターンを介して接続される。
1枚の回路基板8に全ての磁気検出素子3を搭載することで、各磁気検出素子3を別の回路基板に搭載した場合と比較して組み付けが容易になる。また、例えば、予め各バスバ2の相対的な位置を固定した状態とすれば、1枚の回路基板8の位置合わせを行うのみで全ての磁気検出素子3のバスバ2に対する位置合わせが可能であり、位置合わせの作業も容易に行うことが可能になる。
複数の磁気検出素子3は、回路基板8の同じ面に搭載されることが望ましい。これは、回路基板8の両面それぞれに磁気検出素子3を搭載する場合、一方の面に磁気検出素子3を搭載した後、他方の面に磁気検出素子3を搭載する必要があり、磁気検出素子3の搭載作業に手間と時間がかかってしまうためである。
複数の磁気検出素子3は、回路基板8に一直線状に等間隔に整列して配置される。ここでは、回路基板8を細長い形状とし、回路基板8の長手方向とバスバ2の長手方向とが直交するように回路基板8を配置すると共に、回路基板8に、その長手方向に沿って一直線状かつ等間隔に磁気検出素子3を配置している。磁気検出素子3は、その検出軸Dが回路基板8の表面に対して垂直方向となるように配置される。なお、回路基板8の形状はこれに限定されるものではなく、磁気検出素子3の間隔は等間隔でなくともよい。
電流検出構造1では、複数のバスバ2は、回路基板8に当接して配置される。本実施形態では、バスバ2に、バスバ2を貫通する貫通孔4を形成し、貫通孔4に磁気検出素子3を配置している。つまり、電流検出構造1では、回路基板8の磁気検出素子3を搭載した側の面にバスバ2を配置している。これにより、回路基板8の一方の面側にバスバ2と磁気検出素子3をまとめて配置することが可能になるため、検出部10の小型化(薄型化)が可能になる。
貫通孔4内に磁気検出素子3を配置するため、貫通孔4は磁気検出素子3よりも大きく形成する必要がある。磁気検出素子3よりも大きい貫通孔4を形成することで、磁気検出素子3を視認しながらバスバ2の位置合わせを行うことが可能になる。
磁気検出素子3は、その検出軸Dがバスバ2の厚さ方向に沿うように配置される。すなわち、磁気検出素子3は、その検出軸Dがバスバ2の表面に対して直交するように配置される。ここで、磁気検出素子3がGMRセンサである場合、検出軸が2軸以上となるので、この場合、ある特定の1軸がバスバ2の表面に対して垂直となる。なお、磁気検出素子3の検出軸Dは、バスバ2の表面に対する直交方向に対して−10°〜10°程度傾いてもよい。
貫通孔4は、バスバ2の中央部を貫通するように形成され、貫通孔4の周囲はバスバ2で囲まれている。つまり、貫通孔4は、その一部がバスバ2の側方に開口する切欠き状に形成されるものではない。このように貫通孔4を形成することで、貫通孔4の両側に電流路5,6が形成されることになる。
図1〜3に示すように、貫通孔4の両側に電流路5,6が形成されることにより、貫通孔4内では、両電流路5,6で発生した磁界の厚さ方向の成分が互いに相殺し合うようになる。貫通孔4内に配置された磁気検出素子3は、貫通孔4の両側の電流路5,6を流れる電流によりそれぞれ発生する磁界を合成した合成磁界の強度、すなわち両電流路5,6で発生し互いに相殺し合った磁界の強度を検出することになるため、磁気検出素子3を配置する位置を調整することで、相殺の程度を調整し、検出する磁界の強度を最適な大きさとすることが可能になる。
電流検出部7は、磁気検出素子3が検出した貫通孔4の両側の電流路5,6を流れる電流によりそれぞれ発生する磁界を合成した合成磁界の強度に基づき、バスバ2に流れる電流を検出することになる。
つまり、電流検出構造1では、バスバ2に流れる電流が大きく、電流路5,6それぞれで発生する磁界の強度が大きい場合であっても、それらを相殺して適切な強度の磁界を磁気検出素子3で検出させることが可能であり、磁気検出素子3として感度の高いGMRセンサ等を用い、測定を行うことが可能になる。
磁気検出素子3としてGMRセンサを用いる場合、磁気検出素子3は、電流路5,6で発生した磁界を合成した合成磁界の磁束密度が0より大きく5mT以下となる位置に配置されることが望ましい。これは、一般的なGMRセンサでは、5mTを超える磁束密度のもとでは出力が飽和してしまい、測定が困難となってしまうためである。なお、ここでいう磁束密度の大きさとは定常状態におけるものであり、異常時や過渡状態において一時的に5mTを超えてしまうような場合は除外するものとする。
また、GMRセンサでは、精度良く磁束密度を検出可能な領域(磁束密度と出力電圧が線形となる領域)が通常2mT以下であるため、より好ましくは、電流路5,6で発生した磁界を合成した合成磁界の磁束密度(定常状態における磁束密度)が0より大きく2mT以下となる位置に磁気検出素子3を配置することが望ましい。
なお、本明細書において、貫通孔4に磁気検出素子3を配置するということは、磁気検出素子3の少なくとも一部が貫通孔4内に収容されていること、換言すれば、横断面視(あるいは側面視)で磁気検出素子3の少なくとも一部がバスバ2に重なっていることを意味している。貫通孔4に磁気検出素子3を配置することにより、検出部10の小型化(薄型化)が可能になる。
貫通孔4の長手方向の端部の近傍では幅方向の成分を有する電流が流れて誤差の原因となるため、この幅方向の成分を有する電流の影響を受けない程度に、貫通孔4の長手方向の端部から離れた位置に磁気検出素子3を配置することが望ましく、バスバ2の長手方向における貫通孔4の中央部に磁気検出素子3を配置することが好ましい。貫通孔4の長さLhは、バスバ2を流れる電流の大きさ等を考慮し、貫通孔4の長手方向の端部近傍で発生する磁界の影響を受けない位置に磁気検出素子3を配置可能な長さとすればよい。
本実施形態では、貫通孔4をバスバ2の中心軸Oに対して対称形状に形成し、貫通孔4の両側の電流路5,6を対称形状に形成している。このように構成することで、両電流路5,6で対称な磁界が発生することになる。
図3に示すように、電流路5により発生する磁束密度B1と、電流路6により発生する磁束密度B2の貫通孔4内での分布は、ほぼ電流路5,6からの距離に反比例したものとなり、かつ、両電流路5,6で発生する磁束密度B1,B2の向きは逆方向となる。貫通孔4の両側の電流路5,6を対称形状に形成することで、バスバ2の中心軸O上では両電流路5,6で発生した磁界が完全に相殺し合い、磁束密度(B1+B2)は0となる。図2のグラフでは、図示左側の電流路5で発生する磁束密度B1の分布を細線破線、図示右側の電流路6で発生する磁束密度B2の分布を細線一点鎖線、両電流路5,6で発生する磁束密度を合成した磁束密度(B1+B2)の分布を太線実線で示している。
したがって、磁気検出素子3を、バスバ2の中心軸Oからずれた適宜な位置に配置することで、最適な大きさの磁束密度(B1+B2)を磁気検出素子3で検出させ、精度の高い測定を行うことが可能になる。なお、磁気検出素子3をバスバ2の中心軸Oからずれた位置に配置するとは、バスバ2の幅方向における磁気検出素子3の中心と中心軸Oの位置が幅方向にずれていることを意味し、磁気検出素子3の一部が中心軸Oに重なっていても構わない。
また、電流検出構造1では、バスバ2の中心軸Oの近傍において、両電流路5,6で発生する磁束密度を合成した磁束密度(B1+B2)の分布が比較的フラットに近くなるため、外乱による誤差を小さくすることが可能であり、ロバスト性に優れている。貫通孔4の幅Whが大きいほど、中心軸Oの近傍の磁束密度(B1+B2)の分布がフラットに近づくため、ロバスト性を向上させる観点からは、貫通孔4の幅Whはなるべく大きくすることが望ましい。
また、電流路5,6の幅Wは、バスバ2を流れる電流の周波数を考慮して表皮効果の影響を抑制できる厚さにすることが好ましい。バスバ2として銅または銅合金を用いる場合、周波数100kHzでの表皮厚は0.2mm程度となるので、本実施形態においては、電流路5,6の幅Wは0.5mm以下、より好ましくは0.2mm以下とすることが望ましい。なお、周波数10kHzでの表皮厚は1mm程度となるので、この場合、電流路5,6の幅Wは2mm以下、より好ましくは1mm以下とすることが望ましい。
ただし、電流路5,6の幅Wを極端に小さくすると、電流路5,6の断面積が減少して抵抗が増加し損失が大きくなり、発熱も大きくなってしまう。よって、表皮効果による影響と許容される損失や発熱等を考慮して、電流路5,6の幅Wと貫通孔4の幅Whを適宜設定するとよい。
電流路5,6の厚さについても、バスバ2を流れる電流の周波数を考慮して表皮効果の影響を抑制できる厚さにすることが好ましく、バスバ2として銅または銅合金を用い、バスバ2を流れる電流の周波数が100kHz以下である場合には、電流路5,6の厚さは0.5mm以下、より好ましくは0.2mm以下とすることが望ましい。また、バスバ2を流れる電流の周波数10kHz以下である場合には、電流路5,6の幅Wは2mm以下、より好ましくは1mm以下とすることが望ましい。
なお、本実施形態では、貫通孔4をバスバ2の中心軸Oに対して対称形状に形成し、貫通孔4の両側の電流路5,6を対称形状に形成したが、貫通孔4の両側の電流路5,6を非対称形状としたり、貫通孔4の形状を非対称形状としてもよい。例えば、電流路5、6の一方の幅Wを、電流路5,6の他方の幅Wよりも大きくした場合、バスバ2の中心軸O上に磁気検出素子3を配置したり、貫通孔4の幅方向の中心に磁気検出素子3を配置することも可能である。ただし、電流路5,6の幅Wの差が大きくなると、電流の逆流等の現象が発生し誤差の原因となるため、電流路5,6の幅Wが極端に異ならないように調整する必要がある。
また、電流路5,6を非対称形状としたり貫通孔4の形状を非対称形状とした場合には、両電流路5,6に流れる電流に差が生じ、両電流路5,6で発生する磁界の強度に差が生じることになるので、磁束密度の分布が図3に示したような均一な分布とはならず偏った分布となり、特定の方向からの外乱の影響を受けやすくなるおそれがある。よって、ロバスト性を高めるという観点からは、貫通孔4をバスバ2の中心軸Oに対して対称形状に形成し、貫通孔4の両側の電流路5,6を対称形状に形成することがより望ましい。
また、本実施形態では、貫通孔4を平面視で矩形状に形成しているが、貫通孔4の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、貫通孔4を楕円形状としたり、貫通孔4を多角形状としてもよい。ただし、貫通孔4を楕円形状や多角形状とした場合、電流路5,6にて幅方向の成分を有する電流が発生し誤差の原因となるので、より好ましくは、貫通孔4の両側の電流路5,6は、バスバ2の長手方向に沿った直線状に形成されるとよい。
次に、回路基板8に対するバスバ2の位置合わせを容易とするための構造について説明する。電流検出構造1では、バスバ2と磁気検出素子3の位置関係がずれると誤差が発生するため、バスバ2と磁気検出素子3の位置関係、すなわち回路基板8とバスバ2の位置関係を所望の位置関係に保持する必要があり、正確な位置合わせが要求される。
上述のように、本実施形態では、複数のバスバ2は、回路基板8に当接して配置される。バスバ2を回路基板8に当接して配置することで、バスバ2の厚さ方向におけるバスバ2と磁気検出素子3の位置合わせが行われることになる。
回路基板8のバスバ2を配置する面には、複数のバスバ2を配置する位置を示す位置合わせ用目印を形成し、バスバ2の回路基板8に対する位置合わせを容易とすることが望ましい。
本実施形態では、位置合わせ用目印に代えて、回路基板8に、その表面から垂直方向に突出するように、位置合わせ用突起9を形成している。位置合わせ用突起9は、バスバ2の側壁に当接してバスバ2の幅方向の動きを規制することにより、回路基板8に対するバスバ2の位置合わせを行うものである。
本実施形態では、バスバ2の両側に2つずつ合計4つの位置合わせ用突起9を形成しているが、位置合わせ用突起9の数はこれに限定されるものではない。ただし、バスバ2の位置合わせを正確に行うため、少なくとも2つ以上の位置合わせ用突起9を形成することが望ましい。
位置合わせ用突起9を2つとする場合、図4(a)に示すように、位置合わせ用突起9の長さ(バスバ2の長手方向に沿った長さ)をある程度長くしてリブ状とし、バスバ2の表面と平行な面内でのバスバ2の傾きのずれを抑制することが望ましい。また、図4(e)に示すように、位置合わせ用突起9は、バスバ2の長手方向において異なる位置に、バスバ2を挟む形で2つ形成されてもよい。これにより、位置合わせ用突起9の長さを長くせずとも、バスバ2の傾きのずれを抑制することが可能になる。
また、位置合わせ用突起9を3つとする場合、図4(b)に示すように、バスバ2の一側に間隔をおいて2つの位置合わせ用突起9を形成すると共に、バスバ2の長手方向における2つの位置合わせ用突起9間の中央部において、バスバ2の他側に1つの位置合わせ用突起9を形成するとよい。
さらに、本実施形態では位置合わせ用突起9をバスバ2の側壁に当接するように形成したが、これに限らず、バスバ2に形成された穴(切欠きも含む)の内壁に当接するように形成してもよい。本実施形態ではバスバ2に貫通孔4を形成しているため、この貫通孔4を利用し、図4(c)に示すように、貫通孔4の内壁に当接するように位置合わせ用突起9を形成してもよいし、バスバ2の両側に切欠き41を形成してその切欠き41の内壁に当接するように位置合わせ用突起9を形成してもよい。
バスバ2に形成された穴の内壁に当接するように位置合わせ用突起9を形成することで、バスバ2の長手方向の位置ずれも抑制することが可能になり、より正確な位置合わせが可能になる。
さらに、図5(a)に示すように、位置合わせ用突起9の先端部に、バスバ2を係止する爪51が形成されていてもよい。爪51を備えることで、バスバ2をより強固に保持してバスバ2の位置ずれを抑制することができる。
また、本実施形態では、バスバ2を回路基板8に当接させたが、図5(b)に示すように、位置合わせ用突起9の回路基板8側の端部にスペーサ部52を形成し、回路基板8を、スペーサ部52を介して回路基板8に支持させるように構成してもよい。なお、ここでは位置合わせ用突起9に一体にスペーサ部52を形成しているが、位置合わせ用突起9と別体にスペーサを形成しても構わない。また、スペーサはバスバ2側に形成しても構わない。
スペーサ部52等のスペーサを備え、その高さを調整することで、バスバ2の厚さ方向におけるバスバ2と磁気検出素子3の位置関係を調整することが可能になり、磁気検出素子3の中心(バスバ2の厚さ方向における中心)が、バスバ2の厚さ方向の中心と一致するように配置することが可能になる。これにより、磁気検出素子3としてGMRセンサを用いる場合、磁気検出素子3に入ってくる磁界の方向が磁気検出素子3の検出軸Dに平行な方向のみとなるので、容易に精度の高い電流検出が可能となる。
図示していないが、磁気検出素子3と磁気検出素子3の周囲のバスバ2と回路基板8とを覆うように、樹脂製のハウジングまたは樹脂モールドが形成される。特に樹脂モールドを形成する場合には、磁気検出素子3とバスバ2の位置合わせを精度よく行った上で樹脂をモールドする必要があり、位置合わせ用突起9を形成することによる効果は大きい。また、位置合わせ用突起9や爪51が形成されていることにより、樹脂モールドを形成する際の樹脂圧でバスバ2が磁気検出素子3に対してずれてしまうことを低減することが可能になる。
以上説明したように、本実施形態に係る電流検出構造1では、複数の磁気検出素子3を1枚の回路基板8に搭載している。これにより、複数の磁気検出素子3を別の回路基板に搭載した場合と比較して、組み付けを容易とし、製造コストを低減することが可能になる。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
例えば、上記実施形態では、回路基板8の磁気検出素子3を搭載した側の面にバスバ2を配置した場合を説明したが、これに限らず、図6(a)に示す電流検出構造61のように、回路基板8の磁気検出素子3を搭載した側と反対側の面にバスバ2を配置するようにしてもよい。この場合、バスバ2を流れる電流が小さく磁気検出素子3で検出する磁界の強度が小さい場合(すなわち、GMRセンサでの検出に適した磁界の強度となる場合)には、貫通孔4を省略することも可能であり、さらなる低コスト化が可能である。
また、図6(b)に示す電流検出構造65のように、回路基板8に、磁気検出素子3を収容する溝66を形成してもよい。溝66を形成することにより、検出部10のさらなる薄型化が可能になると共に、樹脂モールドを形成する際の樹脂圧で磁気検出素子3が傾くことを抑制可能になる。
1 電流検出構造
2 バスバ
3 磁気検出素子
4 貫通孔
5,6 電流路
7 電流検出部
8 回路基板
9 位置合わせ用突起

Claims (10)

  1. 並列配置された複数のバスバと、
    前記複数のバスバごとに設けられ、対応する前記バスバに流れる電流により発生する磁界の強度を測定する複数の磁気検出素子と、
    を備えた電流検出構造であって、
    前記複数の磁気検出素子が、1枚の回路基板に搭載されている
    ことを特徴とする電流検出構造。
  2. 前記複数の磁気検出素子は、前記回路基板の同じ面に搭載される
    請求項1記載の電流検出構造。
  3. 前記複数の磁気検出素子は、前記回路基板に一直線状に整列して配置される
    請求項2記載の電流検出構造。
  4. 前記複数のバスバは、前記回路基板に当接して配置される
    請求項1〜3いずれかに記載の電流検出構造。
  5. 前記回路基板には、前記複数のバスバを配置する位置を示す位置合わせ用目印が形成されている
    請求項4記載の電流検出構造。
  6. 前記回路基板には、前記バスバの側壁または前記バスバに形成された穴の内壁に当接して、前記回路基板に対する前記バスバの位置合わせを行うための位置合わせ用突起が形成されている
    請求項1〜5いずれかに記載の電流検出構造。
  7. 前記位置合わせ用突起の先端部には、前記バスバを係止する爪が形成されている
    請求項6記載の電流検出構造。
  8. 前記バスバには、該バスバを貫通する貫通孔が形成され、
    前記磁気検出素子は、前記貫通孔に配置される
    請求項1〜7いずれかに記載の電流検出構造。
  9. 前記磁気検出素子と前記磁気検出素子の周囲の前記バスバと前記回路基板とを覆うように、樹脂製のハウジングまたは樹脂モールドが形成される
    請求項1〜8いずれかに記載の電流検出構造。
  10. 前記回路基板に、前記磁気検出素子を収容する溝を形成した
    請求項1〜8いずれかに記載の電流検出構造。
JP2014008777A 2014-01-21 2014-01-21 電流検出構造 Expired - Fee Related JP6403086B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014008777A JP6403086B2 (ja) 2014-01-21 2014-01-21 電流検出構造
US14/600,814 US9557352B2 (en) 2014-01-21 2015-01-20 Current detection structure
EP15151709.1A EP2899552A3 (en) 2014-01-21 2015-01-20 Current detection structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014008777A JP6403086B2 (ja) 2014-01-21 2014-01-21 電流検出構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015137894A true JP2015137894A (ja) 2015-07-30
JP6403086B2 JP6403086B2 (ja) 2018-10-10

Family

ID=52358656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014008777A Expired - Fee Related JP6403086B2 (ja) 2014-01-21 2014-01-21 電流検出構造

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9557352B2 (ja)
EP (1) EP2899552A3 (ja)
JP (1) JP6403086B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190090355A (ko) * 2018-01-24 2019-08-01 인피니언 테크놀로지스 아게 고 전류 전력 모듈용 코어리스 전류 센서
JP2020537141A (ja) * 2017-10-12 2020-12-17 ゼンジテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングSensitec GmbH 電流センサ組立体

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6570811B2 (ja) * 2014-04-10 2019-09-04 日立金属株式会社 コネクタ
KR20160016191A (ko) * 2014-08-04 2016-02-15 현대모비스 주식회사 전류센서-전력전도체 조립체의 크기 최적화 구조
EP3141913A1 (de) * 2015-09-08 2017-03-15 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur messung eines stroms
US10222430B2 (en) * 2016-03-01 2019-03-05 Mitsumi Electric Co., Ltd. Sensor device and semiconductor device
CN110031668A (zh) * 2019-05-14 2019-07-19 重庆大学 基于tmr隧道磁阻的电流测量装置
JP7040503B2 (ja) * 2019-08-27 2022-03-23 横河電機株式会社 電流測定装置
JP7393319B2 (ja) * 2020-12-03 2023-12-06 株式会社東芝 磁気センサ及び検査装置
CN116047146B (zh) * 2023-01-11 2023-06-23 深圳市长天智能有限公司 一种可调节适应性强的电流传感器

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08136587A (ja) * 1994-11-15 1996-05-31 Fuji Electric Co Ltd 磁気センサ応用の変流器
JPH0921832A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Nippon Avionics Co Ltd 電流測定器
JP2001074782A (ja) * 1999-09-07 2001-03-23 Yazaki Corp 電流検出器及びこれを用いた電気接続箱
JP2002523751A (ja) * 1998-08-25 2002-07-30 ルスト・アントリープステヒニク・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング 電流を電位差の発生なしに測定する方法及び電位差の発生のない電流測定装置
JP2008111748A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Tokai Rika Co Ltd 電流検知センサ
JP2010060546A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Kohshin Electric Corp 電流センサ
JP2011080970A (ja) * 2009-10-02 2011-04-21 Kohshin Electric Corp 多相電流の検出装置
WO2012073446A1 (ja) * 2010-12-01 2012-06-07 株式会社神戸製鋼所 Dcブラシレスモータおよびその制御方法
JP2012154831A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Toyota Motor Corp 電流センサ
WO2013038867A1 (ja) * 2011-09-13 2013-03-21 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
JP2013142623A (ja) * 2012-01-11 2013-07-22 Toyota Industries Corp 電流センサ
US20130320968A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 Yazaki Corporation Current sensor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19741417B4 (de) 1997-09-19 2004-02-26 Klaus Bruchmann Strommessgerät mit Hallsensor
DE29804737U1 (de) * 1998-03-17 1998-05-07 SSG Halbleiter Vertriebs GmbH, 79856 Hinterzarten Meßvorrichtung zur Bestimmung eines einen elektrischen Leiter durchfließenden Stromes
JP4833111B2 (ja) * 2006-09-20 2011-12-07 株式会社東海理化電機製作所 電流検出器
US7583073B2 (en) * 2007-07-19 2009-09-01 Honeywell International Inc. Core-less current sensor
JP5153481B2 (ja) 2008-06-30 2013-02-27 矢崎総業株式会社 電流検出装置
US7915885B2 (en) * 2008-08-04 2011-03-29 Infineon Technologies Ag Sensor system and method
US8400139B2 (en) * 2010-03-26 2013-03-19 Infineon Technologies Ag Sensor package having a sensor chip
JP5564014B2 (ja) * 2011-06-28 2014-07-30 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置及びそれを備えた電動車両
JP5702862B2 (ja) * 2011-08-31 2015-04-15 本田技研工業株式会社 電流検出回路モジュール
JP5906488B2 (ja) 2012-02-20 2016-04-20 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
JP6030866B2 (ja) 2012-06-14 2016-11-24 矢崎総業株式会社 電流センサ
JP6379451B2 (ja) 2012-12-20 2018-08-29 アイシン精機株式会社 電流センサの製造方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08136587A (ja) * 1994-11-15 1996-05-31 Fuji Electric Co Ltd 磁気センサ応用の変流器
JPH0921832A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Nippon Avionics Co Ltd 電流測定器
JP2002523751A (ja) * 1998-08-25 2002-07-30 ルスト・アントリープステヒニク・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング 電流を電位差の発生なしに測定する方法及び電位差の発生のない電流測定装置
JP2001074782A (ja) * 1999-09-07 2001-03-23 Yazaki Corp 電流検出器及びこれを用いた電気接続箱
JP2008111748A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Tokai Rika Co Ltd 電流検知センサ
JP2010060546A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Kohshin Electric Corp 電流センサ
JP2011080970A (ja) * 2009-10-02 2011-04-21 Kohshin Electric Corp 多相電流の検出装置
WO2012073446A1 (ja) * 2010-12-01 2012-06-07 株式会社神戸製鋼所 Dcブラシレスモータおよびその制御方法
JP2012154831A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Toyota Motor Corp 電流センサ
WO2013038867A1 (ja) * 2011-09-13 2013-03-21 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
JP2013142623A (ja) * 2012-01-11 2013-07-22 Toyota Industries Corp 電流センサ
US20130320968A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 Yazaki Corporation Current sensor

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020537141A (ja) * 2017-10-12 2020-12-17 ゼンジテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングSensitec GmbH 電流センサ組立体
KR20190090355A (ko) * 2018-01-24 2019-08-01 인피니언 테크놀로지스 아게 고 전류 전력 모듈용 코어리스 전류 센서
KR102185705B1 (ko) 2018-01-24 2020-12-03 인피니언 테크놀로지스 아게 고 전류 전력 모듈용 코어리스 전류 센서
KR20200136349A (ko) * 2018-01-24 2020-12-07 인피니언 테크놀로지스 아게 고 전류 전력 모듈용 코어리스 전류 센서
KR102283432B1 (ko) 2018-01-24 2021-08-02 인피니언 테크놀로지스 아게 고 전류 전력 모듈용 코어리스 전류 센서
US11239761B2 (en) 2018-01-24 2022-02-01 Infineon Technologies Ag Coreless current sensor for high current power module
US11394312B2 (en) 2018-01-24 2022-07-19 Infineon Technologies Ag Coreless current sensor for high current power module
US11496065B2 (en) 2018-01-24 2022-11-08 Infineon Technologies Ag Coreless current sensor for high current power module

Also Published As

Publication number Publication date
EP2899552A2 (en) 2015-07-29
EP2899552A3 (en) 2015-08-12
JP6403086B2 (ja) 2018-10-10
US9557352B2 (en) 2017-01-31
US20150204919A1 (en) 2015-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6403086B2 (ja) 電流検出構造
JP6711086B2 (ja) 電流センサ
EP2835655B1 (en) Current sensor
US10393774B2 (en) Bus bar module
JP6303527B2 (ja) 電流センサ
US10209277B2 (en) Current sensor
JP2019105613A (ja) 電流センサ
JP2017187301A (ja) 電流センサ
JP2015137892A (ja) 電流検出構造
JP2016099320A (ja) 電流センサ
WO2012157362A1 (ja) 電流検出装置
JP2019109126A (ja) 電流センサ
JP2008298761A (ja) 電流センサ
JP2013044705A (ja) 電流検出装置
JP2014055791A (ja) 電流センサ
JP2015132516A (ja) 電流検出構造
JP7192482B2 (ja) 電流センサ
JP2015132514A (ja) 電流検出構造
JP6144597B2 (ja) 電流センサ
JP2015148469A (ja) 電流検出構造
JP6413267B2 (ja) 電流検出構造
WO2021070833A1 (ja) 磁気センサ及びこれを備えた電流検出装置
US20230029921A1 (en) Current measurement system
JP2011043338A (ja) 電流センサ
JP2022112782A (ja) 電流センサ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160318

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170330

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170822

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171020

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180327

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180622

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20180629

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180820

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180902

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6403086

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees