JP2018141634A - Current sensor - Google Patents
Current sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018141634A JP2018141634A JP2017034184A JP2017034184A JP2018141634A JP 2018141634 A JP2018141634 A JP 2018141634A JP 2017034184 A JP2017034184 A JP 2017034184A JP 2017034184 A JP2017034184 A JP 2017034184A JP 2018141634 A JP2018141634 A JP 2018141634A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- magnetic
- current sensor
- bus bar
- substrate
- 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
Links
Images
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電流センサに関する。 The present invention relates to a current sensor.
磁気センサを用いて電流の量を検出する電流センサが知られている。例えば、特許文献１には、電流が流れるバスバー及びバスバー上に配置されたセンサ素子を備え、バスバーはセンサ素子を挟んで外側に張り出る弧線上に形成された一対のスリットを有する、電流センサが開示されている。この電流センサでは、電流がセンサ素子を中心に孤を描くようにバスバー内を流れることで、バスバー上でのセンサ素子の回転による測定精度の低下が抑制される。また、特許文献２には、絶縁基板とこれに重ねられる主経路としてのバスバーとを有する回路基板、及び絶縁基板上に主経路と並列に抵抗素子を介した分流経路を設けて、主経路から分流した電流を検出する電流センサを備える回路構成体が開示されている。この回路構成体では、主経路の電流に比べ抵抗素子によって分流される電流が小さいため、容量の小さい電流センサで分流電流を検出することにより、主経路に流れる大電流を小さい抵抗損出で算出することが可能となる。
特許文献１ 特開２０１６−７０９０４号公報
特許文献２ 特開２０１６−１３５０３９号公報
A current sensor that detects the amount of current using a magnetic sensor is known. For example,
本発明は、大きな電流を検出可能な電流センサを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a current sensor capable of detecting a large current.
本発明の一態様においては、一軸方向の一側から他側に延びるとともに少なくとも一部に電流が流れる向きが変わる区間を含む経路に沿って、被測定電流が流れる導体板と、導体板の一面上に固定される基板と、基板上の区間に対応する位置に設けられ、区間を流れる電流により生じる磁場を検出する磁気センサと、を備える電流センサが提供される。 In one aspect of the present invention, a conductor plate through which a current to be measured flows along a path including a section that extends from one side in one axial direction to the other side and changes the direction in which current flows at least in part, and one surface of the conductor plate A current sensor is provided that includes a substrate fixed on the substrate and a magnetic sensor that is provided at a position corresponding to a section on the substrate and detects a magnetic field generated by a current flowing through the section.
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The summary of the invention does not enumerate all the features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態に係る電流センサ１の構成を示す。ここで、図１Ａは電流センサ１の構成を上面視において示し、図１Ｂは、図１Ａの基準線ＢＢに関する電流センサ１の内部構成を示す。なお、図１Ａにおける上下方向を縦方向、図１Ａ及び図１Ｂにおける左右方向を横方向、及び図１Ｂにおける上下方向を高さ方向とする。また、高さ方向を上から下に視ることを上面視と呼ぶ。電流センサ１は、磁気センサを用いて電流（被測定電流とも呼ぶ）の大きさ（或いは電流の量とも呼ぶ）を検出するセンサであり、例えば数１００Ａ以上の大きな電流を検出することを目的とする。電流センサ１は、外部装置（不図示）の出力端子間に接続されてそれらの間を流れる被測定電流を測定するよう構成され、バスバー２、基板３、磁気センサ素子４ａ，４ｂ、信号処理ＩＣ４ｃ、パッケージ４、磁性材料５，６、及び絶縁部材７，８を備える。
1A and 1B show a configuration of a
バスバー２は、被測定電流が流れる導体板の一例である。ここで、被測定電流は、バスバー２上で横方向の一側から他側に延びて後述する２つの開口２ｄの間を結ぶ経路（電流経路とも呼ぶ）Ｌ１に沿って流れる。本実施形態では、一例として、被測定電流は、バスバー２上を横方向の左側から右側に流れる直流とする。バスバー２は、大きな電流を流すために後述する基板３より大きな厚み（例えば、１．０ｍｍ以上）を有するとともに、電流が流れることで発生する熱を効率良く放出するために、例えば銅、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属を用いて大きな表面を有する板状に成形される。バスバー２は、一例として横方向を長手とする矩形状に、開口２ｄ及びスリット２ａ，２ｂを含んで成形される。
The
開口２ｄは、バスバー２の横方向の両端に各１つ、縦方向の中央に形成される。本実施形態では、一例として開口２ｄは円形状であり、後述するように固定具９をバスバー２の開口２ｄに通すことで、電流センサ１を、被測定電流を出力する外部装置の出力端子に固定することができる。
One opening 2d is formed at each of both ends in the horizontal direction of the
スリット２ａ，２ｂは、バスバー２に形成される少なくとも１つのスリットの一例であり、これによりバスバー２上で横方向に延びる電流経路Ｌ１の少なくとも一部に電流が流れる向きが変わる区間（偏向区間と呼ぶ）Ｌａ，Ｌｂが設けられる。スリット２ａ，２ｂは、各２つのスリットを含み、それぞれバスバー２の縦方向の下側及び上側外縁から内側に向かって少なくとも先端側の部分が横方向に交差する方向に延びる。それにより、各２つのスリット２ａ，２ｂの一方の先端の周囲に偏向区間Ｌａ，Ｌｂがそれぞれ形成され、バスバー２の表面積を大きく設けて放熱性を維持しつつ電流経路Ｌ１を横方向以外に向けることができる。つまり、被測定電流をバスバー２内を横方向以外の方向に向けて流すことができる。バスバー２上のスリット２ａ，２ｂの配置及び電流経路Ｌ１内の偏向区間Ｌａ，Ｌｂの配置の詳細については後述する。
The
なお、横方向に交差する方向は、本実施形態では横方向に直交する縦方向とするが、これに限らず横方向に交差する任意の方向であってよい。また、各２つのスリット２ａ，２ｂのそれぞれについて、横方向に交差する方向は縦方向であってもよいし、互いに異なる横方向以外の任意の方向であってもよい。
In addition, although the direction which cross | intersects a horizontal direction is set as the vertical direction orthogonal to a horizontal direction in this embodiment, it may be the arbitrary directions which cross | intersect not only this but a horizontal direction. Further, for each of the two
基板３は、磁気センサ素子４ａ，４ｂ及び信号処理ＩＣ４ｃを内蔵したパッケージ４をバスバー２上に支持する薄板又はシート状部材であり、本実施形態では、一例として、厚み５００μｍ以下のフレキシブルなプリント配線基板を採用する。基板３は、バスバー２の一面（すなわち、上面）上に、粘着層等を介して貼り付けることで固定される。基板３が薄いことにより、磁気センサ素子４ａ，４ｂのそれらの感磁部をバスバー２に近接して上面上に固定することができ、それにより、被測定電流がバスバー２内を流れることで発生する磁場を磁気センサ素子４ａ，４ｂの感磁部により多く集束して効率良く検出することができる。基板３は、本体部３ａ及び延伸部３ｂを有する。
The
本体部３ａは、パッケージ４を支持する部分であり、その上面上にパッケージ４の入出力信号を伝送する配線パターン（不図示）が形成されている。本実施形態では、本体部３ａは、一例として、縦方向に関してバスバー２より小さい幅を有し、横方向に関して２つの開口２ｄの離間距離より小さい幅を有する矩形状に成形されている。従って、基板３は、本体部３ａにより、バスバー２に形成されたスリット２ａ，２ｂの少なくとも一部、特に先端側の部分の上方を覆うこととなる。
The
延伸部３ｂは、本体部３ａ上から延びる配線パターンが設けられてこれを電流センサ１外に延出する部分であり、一例として本体部３ａの右上端部から図面上側に延伸する。延伸部３ｂは、縦方向を長手とする矩形状を有し、縦方向に関してバスバー２の幅と本体部３ａの幅との差の２分の１より大きな長さを有する。従って、基板３は、延伸部３ｂ（ただし、本体部３ａに接続する基端を除く）がバスバー２の上面に固定されることなくその外に延伸する。それにより、本体部３ａからバスバー２外に延伸する延伸部３ｂに設けられた配線パターンを介して、本体部３ａ上に支持されるパッケージ４の入出力信号を電流センサ１が実装される外部装置に伝送することができる。
The extending
なお、基板３の上面に設けられる配線パターンは、基板３を絶縁部材から成形する、基板３とバスバー２との間に後述する絶縁部材７を設けるなどにより、バスバー２から絶縁されている。
The wiring pattern provided on the upper surface of the
磁気センサ素子４ａ，４ｂは、磁気センサの一例であり、バスバー２内を流れる電流により生じる磁場を検出するセンサである。磁気センサ素子４ａ，４ｂとして、例えば、ＩｎＡｓ、ＧａＡｓ等から構成される化合物半導体ホール素子、シリコンから構成されるホール素子（或いは増幅回路と一体化されたホールＩＣ）、及び磁気抵抗素子を採用することができる。磁気センサ素子４ａ，４ｂは、検出した磁場の強度に応じた電圧を出力信号として後述する信号処理ＩＣ４ｃに出力する。磁気センサ素子４ａ，４ｂと後述する信号処理ＩＣ４ｃとは同一のシリコン基板内に形成されてもよい。これにより磁気センサ素子４ａ，４ｂと信号処理ＩＣ４ｃ間のワイヤボンドによる配線が必要なくなり、信頼性の向上が期待できる。
The
磁気センサ素子４ａ，４ｂは、それぞれ、偏向区間Ｌａ，Ｌｂに対応する基板３上の位置に設けられる。ここで、偏向区間Ｌａ，Ｌｂに対応する位置は、上面視において、電流経路Ｌ１の向きが変わる偏向区間Ｌａ，Ｌｂの内側の位置であり、本実施形態では一例として、偏向区間Ｌａ，Ｌｂをそれぞれ形成するスリット２ａ，２ｂの先端内側の位置とする。それにより、被測定電流がバスバー２内を電流経路Ｌ１に沿って流れると、偏向区間Ｌａ，Ｌｂを流れる電流によりバスバー２の一面に対して垂直な方向（すなわち、高さ方向）を向く磁場が発生し、これらの磁場を、バスバー２の一面上に基板３を介して偏向区間Ｌａ，Ｌｂの内側にそれぞれ設けられる磁気センサ素子４ａ，４ｂにより検出することで、被測定電流の大きさを測定することができる。
The
磁気センサ素子４ａ，４ｂは、後述するパッケージ４内に封止され、その感磁部（すなわち、磁場を検出する部分）と反対側の素子面を基板３に対向するパッケージ４の一面（すなわち、下面）上に露出する。パッケージ４を基板３上に搭載すると磁気センサ素子４ａ，４ｂの感磁部がバスバー２に近接し、それにより、被測定電流がバスバー２内を流れることで発生する磁場を磁気センサ素子４ａ，４ｂの感磁部により多く集束して高いＳＮ比で検出することが可能となる。
The
信号処理ＩＣ４ｃは、磁気センサ素子４ａ，４ｂに対してバイアスを加えたり、磁気センサ素子４ａ，４ｂからの出力信号を処理してバスバー２内を電流経路Ｌ１に沿って流れる被測定電流の大きさを算出するデバイスである。なお、算出結果は、基板３上の配線パターンを介して外部装置等に出力される。信号処理ＩＣ４ｃは、メモリ、感度補正回路、出力のオフセットを補正するオフセット補正回路、磁気センサ素子４ａ，４ｃからの出力信号を増幅する増幅回路、磁気センサ素子４ａ，４ｂの出力信号の差分を演算する差分演算回路、温度に応じて出力を補正する温度補正回路等の少なくとも１つを内蔵してもよい。
The
本実施形態では、信号処理ＩＣ４ｃは、磁気センサ素子４ａ，４ｂと別個のデバイスとして構成され、例えばワイヤボンディングによって磁気センサ素子４ａ，４ｂに接続され、それらとともに後述するパッケージ４内に封止されている。それにより、信号処理ＩＣ４ｃが磁気センサ素子４ａ，４ｂと等しい温度下に置かれることで、信号処理ＩＣ４ｃの温度補正回路により温度に応じて磁気センサ素子４ａ，４ｂの出力信号を正確に補正することが可能となる。
In the present embodiment, the
パッケージ４は、磁気センサ素子４ａ，４ｂ及び信号処理ＩＣ４ｃをその内部に封止して保護する部材である。パッケージ４は、例えば、エポキシなどの絶縁性に優れた樹脂等のモールド材を用いてモールド成形することで、矩形状の一面（すなわち、上面）及び上面の一辺より小さい厚さを有する直方体状に成形される。本実施形態では一例として、パッケージ４内で、磁気センサ素子４ａ，４ｂがそれぞれ横方向の一側（すなわち、図面左側）及び他側（すなわち、図面右側）に、それらの間に信号処理ＩＣ４ｃが配置されている。
The
パッケージ４は、一例として、リードレスパッケージとする。パッケージ４は、リードフレームの間隙にダイシングテープを設け、その上に感磁部を上に向けて磁気センサ素子４ａ，４ｂを載せ、リードフレーム上に信号処理ＩＣ４ｃを載せ、磁気センサ素子４ａ，４ｂと信号処理ＩＣ４ｃとリードフレームとをワイヤボンディングにより接続し、これらをモールド材により封止し、適当なサイズ及び形状にダイシングし、そしてダイシングテープを剥がすことで製造される。それにより、磁気センサ素子４ａ，４ｂの裏面がパッケージ４の下面に面一に露出し、またリードフレームの少なくとも一部が信号処理ＩＣ４ｃの入出力信号と接続する端子としてパッケージ４の下面に面一に露出するため、パッケージ４の端子を基板３上の配線に接続し、基板３を介してパッケージ４をバスバー２上に搭載することで、磁気センサ素子４ａ，４ｂの感磁部をバスバー２に近接することができる。
As an example, the
磁性材料５，６は、被測定電流がバスバー２内を流れることで発生する磁場を磁気センサ素子４ａ，４ｂの感磁部に効率良く集束させるための材料である。本実施形態では、磁性材料５，６として、例えばマンガン（Ｍｎ−Ｚｎ）系又はニッケル（Ｎｉ−Ｚｎ）系のフェライトを用いて成形されたものを使用する。磁性材料５は、パッケージ４の上面より小さい面積を有する矩形板状に成形され、基板３に対向するパッケージ４の一面（すなわち、下面）に対する他面（すなわち、上面）側で、磁気センサ素子４ａ，４ｂに対向して配置される。また、磁性材料６は、磁性材料５と同様に矩形板状に成形され、バスバー２の下面側で、磁気センサ素子４ａ，４ｂに対向して配置される。
The
なお、磁性材料５，６は、いずれも、パッケージ４内の磁気センサ素子４ａ，４ｂのそれぞれの上面又は下面を含む１つの大きな矩形状に成形し、それぞれの上面又は下面をともに覆うように配置することとしたが、これに限らず、磁気センサ素子４ａ，４ｂの上面又は下面をそれぞれ含む複数の矩形状に成形して、それぞれの上面又は下面を個別に覆うように配置することとしてもよい。また、磁性材料５，６は、磁気センサ素子４ａ，４ｂの感磁部に集束する磁場が飽和しない程度の大きさ及び形状に成形することとしてもよいし、磁場が十分に集束する場合には磁性材料５，６の少なくとも一方を設けなくてよい。
Each of the
絶縁部材７は、バスバー２と基板３との間の耐圧を増強するための絶縁製部材である。本実施形態では、絶縁部材７として、例えばポリイミドを用いてシート状に成形されたものを使用する。絶縁部材７により、基板３上に設けられる磁気センサ素子４ａ，４ｂ等のバスバー２に対する絶縁耐性が向上する。
The insulating
絶縁部材８は、バスバー２と磁性材料６との間に設けられる絶縁性の部材である。本実施形態では、絶縁部材８は、一例としてポリイミドを用いてシート状に成形されたものを使用する。絶縁部材８により、特に磁性材料６が導体である場合にこれを介して短絡することなく、被測定電流を、バスバー２内を電流経路Ｌ１に沿って流すことができる。
The insulating
図２は、バスバー２上のスリット２ａ，２ｂの配置及び電流経路Ｌ１内の偏向区間Ｌａ，Ｌｂの配置の詳細を示す。スリット２ａ，２ｂは、先述のとおり、各２つのスリットを含む。各２つのスリット２ａ，２ｂは、横方向に交互に並び、それぞれバスバー２の縦方向の異なる外縁（すなわち、下側及び上側外縁）から内側（すなわち、偏向区間Ｌａ，Ｌｂ）に向かって縦方向に延びて形成されている。
FIG. 2 shows details of the arrangement of the
各２つのスリット２ａ，２ｂはバスバー２の縦方向の幅の２分の１より大きい長さを有し、２つのスリット２ａはバスバー２の両端に形成された２つの開口２ｄを結ぶ直線Ｌ０を図面下側から上側に超え、２つのスリット２ｂは直線Ｌ０を図面上側から下側に超えることとなる。それにより、電流経路Ｌ１は、各２つのスリット２ａ，２ｂのそれぞれの先端を避けてバスバー２上を蛇行して、２つの開口２ｄの間を結ぶ。つまり、電流経路Ｌ１は、図面左側の開口２ｄから、左側のスリット２ｂの先端を避けて直線Ｌ０の下側から上側に向きを変え、左側のスリット２ａの先端を避けて直線Ｌ０の上側から下側に向きを変え、右側のスリット２ｂの先端を避けて直線Ｌ０の下側から上側に向きを変え、そして右側のスリット２ａの先端を避けて向きを変えて右側の開口２ｄに達する。ここで、左側のスリット２ａにより、その先端の周囲に、縦方向を下向きに向きを変える偏向区間Ｌａが形成される。また、右側のスリット２ｂにより、その先端の周囲に、縦方向を上向きに向きを変える偏向区間Ｌａが形成される。
Each of the two
上述のとおり、それぞれバスバー２の異なる外縁から内側に延びる各２つのスリット２ａ，２ｂがバスバー２上で横方向に交互に並び、それぞれの先端が２つの開口２ｄを結ぶ直線を超えることで、２つの偏向区間Ｌａ，Ｌｂが横方向に連なって並んで電流経路Ｌ１内に直列に含まれることとなる。従って、被測定電流がバスバー２内を電流経路Ｌ１に沿って左側の開口２ｄから右側の開口２ｄに流れると、電流経路Ｌ１内に直列に含まれる２つの偏向区間Ｌａ，Ｌｂをそれぞれ流れることとなり、それぞれの区間の内側に被測定電流の量に対応する強さの磁場をそれぞれ発生する。
As described above, each of the two
このとき、２つの偏向区間Ｌａ，Ｌｂは電流経路Ｌ１の向きを互いに異なる方向に変えるため、被測定電流が偏向区間Ｌａを上面視において時計回りに流れることでその内側にバスバー２の上面に対して垂直な方向、すなわち高さ方向について下向きの磁場が発生し、偏向区間Ｌｂを上面視において反時計回りに流れることでその内側に高さ方向について上向きの磁場が発生する。そこで、バスバー２の上面上に基板３を介して設けられた磁気センサ素子４ａ，４ｂによりそれぞれ偏向区間Ｌａ，Ｌｂの内側に発生する互いに逆向きの磁場を検出し、信号処理ＩＣ４ｃにより磁気センサ素子４ａ，４ｂの出力信号の差分を算出することで、電流センサ１外から入る外部磁場に由来するノイズが相殺されるとともに、磁気センサ素子４ａ，４ｂの一方の出力信号のみを用いる場合と比較して約２倍の感度で被測定電流の大きさを測定することができる。なお、電流センサ１は、約２倍の感度を有するので、比較的小さい被測定電流を測定することができる。
At this time, since the two deflection sections La and Lb change the direction of the current path L1 to different directions, the current to be measured flows in the deflection section La in the clockwise direction in the top view so that the current is measured with respect to the upper surface of the
なお、本実施形態に係る電流センサ１では、電流経路Ｌ１が結ばれる２つの開口２ｄがバスバー２の縦方向の中央に形成されていることから、各２つのスリット２ａ，２ｂはバスバー２の縦方向の幅の２分の１より大きい長さを有することとしたが、２つの開口２ｄはバスバー２上の縦方向の任意の位置に形成してよく、これに対応して、スリット２ａ，２ｂは、和がバスバー２の縦方向の幅より大きく、それぞれの先端が直線Ｌ０を超える長さを有することとしてもよい。それにより、電流経路Ｌ１は、各２つのスリット２ａ，２ｂのそれぞれの先端を避けてバスバー２上を蛇行し、縦方向を互いに異なる方向に向きを変える偏向区間Ｌａ，Ｌｂを横方向に並んで含んで、２つの開口２ｄの間を結ぶ。
In the
なお、本実施形態に係る電流センサ１では、それぞれバスバー２の異なる外縁から内側に延びる各２つのスリット２ａ，２ｂをバスバー２上で横方向に交互に並べることで互いに異なる方向に向きを変える２つの偏向区間Ｌａ，Ｌｂを設けた。ここで、バスバー２の上側外縁から内側に延びる２つのスリット２ｂの先端の間にバスバー２の下側外縁から内側に延びる左側のスリット２ａの先端を配置したことで、スリット２ａの先端の周囲に形成される偏向区間Ｌａが小さい曲率で向きを変えることとなる。同様に、バスバー２の下側外縁から内側に延びる２つのスリット２ａの先端の間にバスバー２の上側外縁から内側に延びる右側のスリット２ｂの先端を配置したことで、スリット２ｂの先端の周囲に形成される偏向区間Ｌｂが小さい曲率で向きを変えることとなる。それにより、被測定電流が偏向区間Ｌａ，Ｌｂに流れると、それらの内側に強い磁場が発生することとなる。
In the
なお、各２つのスリット２ａ，２ｂのそれぞれの横方向の離間距離を調整することで、磁気センサ素子４ａ，４ｂにより検出する磁場の強度を調整し、被測定電流の検出感度を調整してもよい。例えば、磁気センサ素子４ａ，４ｂにより検出する磁場を強くして検出感度を向上するために、各２つのスリット２ａ，２ｂのそれぞれの横方向の離間距離を小さくして偏向区間Ｌａ，Ｌｂの曲率を小さくしてもよい。また、磁気センサ素子４ａ，４ｂにより検出する磁場を弱くして検出感度の飽和を回避するために、各２つのスリット２ａ，２ｂのそれぞれの横方向の離間距離を大きくして偏向区間Ｌａ，Ｌｂの曲率を大きくしてもよい。また、各２つのスリット２ａ，２ｂのそれぞれの横方向の離間距離を調整することに代えて又は併せて、各２つのスリット２ａ，２ｂの長さ及び幅を調整してもよい。
It should be noted that the intensity of the magnetic field detected by the
なお、本実施形態に係る電流センサ１では、各２つのスリット２ａ，２ｂをバスバー２上で横方向に交互に並べて横方向に並ぶ２つの偏向区間Ｌａ，Ｌｂを形成したが、これに代えて、２つのスリット２ｂ及びそれらの先端の間に先端を配置するスリット２ａをバスバー２上で横方向に交互に並べて１つの偏向区間Ｌａのみを形成してもよいし、２つのスリット２ａ及びそれらの先端の間に先端を配置するスリット２ｂをバスバー２上で横方向に交互に並べることで１つの偏向区間Ｌｂのみを形成してもよいし、２つのスリット２ｂ及びそれらの先端の間に先端を配置するスリット２ａをバスバー２上で横方向に交互に並べるとともに、別の２つのスリット２ａ及びそれらの先端の間に先端を配置する別のスリット２ｂをバスバー２上で横方向に交互に並べることで２つの偏向区間Ｌａ，Ｌｂを形成してもよい。
In the
図３Ａ及び図３Ｂは、電流センサ１を外部装置（不図示）の出力端子１０に接続した状態を示す。ここで、図３Ａは電流センサ１の接続状態を上面視において示し、図３Ｂは、図３Ａの基準線ＢＢに関する断面において電流センサ１の接続状態を示す。外部装置は、例えば車載装置、産業機械等の比較的大きな電流を流し得る装置であり、２つの出力端子１０間に被測定電流を流すものとする。２つの出力端子１０は、例えば銅、アルミニウム等の金属により、互いに対向する先端の中央に各１つの開口１０ｄを有する板状に成形されている。
3A and 3B show a state where the
電流センサ１は、固定具９を用いて外部装置に固定することができる。本実施形態では、固定具９として、２組のボルト及びナットを使用する。電流センサ１を、パッケージ４等を搭載する基板３を２つの出力端子１０の間に配して、バスバー２の両端をそれぞれ２つの出力端子１０に下側から当接する。それにより、バスバー２の２つの開口２ｄが２つの出力端子１０の開口１０ｄにそれぞれ連通する。そして、２つの出力端子１０の開口１０ｄにそれぞれ上側からナットを挿入し、バスバー２の２つの開口２ｄの下側にそれぞれ配したナットに通す。それにより、電流センサ１が、２つの出力端子１０間に固定される。
The
本実施形態に係る電流センサ１の製造方法について説明する。
A method for manufacturing the
まず、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、導体板をプレス加工、エッチング、削り出し等の方法により加工してバスバー２を成形する。ここで、バスバー２は、横方向を長手とする矩形状を有し、横方向の両端に各１つの開口２ｄ及びそれぞれ縦方向の下側及び上側外縁から内側に向かって縦方向に延びる各２つのスリット２ａ，２ｂを含む。
First, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
次に、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、バスバー２の一面（すなわち、上面）上に絶縁部材７を介して基板３を固定する。基板３及び絶縁部材７は、粘着層等を介してバスバー２の上面に貼り付けることができる。ここで、基板３を構成する本体部３ａは、バスバー２に形成されたスリット２ａ，２ｂの少なくとも一部、特に先端側の部分の上方を覆い、延伸部３ｂは、本体部３ａに接続する基端を除いて、バスバー２の上面に固定されることなくその外に突出する。なお、基板３のみで十分な絶縁性が得られる場合、絶縁部材７を設けなくてもよい。
Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, the
次に、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、磁気センサ素子４ａ，４ｂ及び信号処理ＩＣ４ｃを内部に封止したパッケージ４を基板３上に実装する。それにより、磁気センサ素子４ａ，４ｂは、それぞれ、電流経路Ｌ１に含まれる偏向区間Ｌａ，Ｌｂの内側であり、偏向区間Ｌａ，Ｌｂをそれぞれ形成するスリット２ａ，２ｂの先端内側に対応する基板３上の位置に配置される。
Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
最後に、電流センサ１の感度をさらに高める必要がある場合、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、磁性材料５をパッケージ４の上面上に平面視において磁気センサ素子４ａ，４ｂの上面を覆うように配置するとともに、磁性材料６をバスバー２の下面上に絶縁部材８を介して平面視において磁気センサ素子４ａ，４ｂの下面を覆うように配置する。これにより、電流センサ１が完成する。
Finally, when it is necessary to further increase the sensitivity of the
なお、本実施形態に係る電流センサ１では、磁性材料６を矩形板状に成形して、バスバー２の下面側で磁気センサ素子４ａ，４ｂに対向して配置したが、これに限らず、例えば、磁性材料をバスバー２に形成されたスリット２ａ，２ｂ内に設けてもよい。
In addition, in the
図７Ａは、本実施形態に係る電流センサ１における磁性材料６の別の例、すなわち磁性材料６ａ，６ｂを示す。磁性材料６ａ，６ｂは、それぞれ、バスバー２に成形された各２つのスリット２ａ，２ｂのうちの左側のスリット２ａ及び右側のスリット２ｂの先端の空間内にそれぞれ埋設されて、基板３上に支持された磁気センサ素子４ａ，４ｂに対向して配置される。磁性材料６ａ，６ｂは、バスバー２のスリット２ａ，２ｂ内に埋設することから、非導電性材料、例えば抵抗の大きいニッケル系のフェライトを用いて成形されたものを使用する。これにより、電流経路Ｌ１が磁性材料６ａ，６ｂを介して短絡することなく、被測定電流がバスバー２内を流れることで発生する磁場を磁気センサ素子４ａ，４ｂの感磁部に集束することで、また磁性材料６ａ，６ｂと磁性材料５とを組み合わせて用いることで磁気センサ素子４ａ，４ｂが磁性体により挟まれる配置となり、より多くの磁場がそれぞれの感磁部を垂直に貫くことで、高い感度で磁場を検出することができる。
FIG. 7A shows another example of the
なお、磁性材料６ａ，６ｂの厚み（バスバー２の厚みに等しい）が磁性材料６の長さ（スリット２ａ，２ｂの離間距離及び磁気センサ素子４ａ，４ｂの離間距離に等しい）の２分の１に等しい場合、磁性材料６ａ，６ｂによる磁場の検出感度の向上は磁性材料６による感度の向上の程度に等しく、また大きい場合、磁性材料６ａ，６ｂによる磁場の検出感度の向上は磁性材料６による感度の向上の程度より良好となる。
The thickness of the
図７Ｂは、本実施形態に係る電流センサ１における磁性材料６のさらに別、すなわち磁性材料６ｃを示す。磁性材料６ｃは、平板部及び立設部を有する。平板部は、磁性材料６と同様に、矩形板状に成形され、バスバー２の下面側で磁気センサ素子４ａ，４ｂに対向して配置される。立設部は、平板部の横方向の両端上に立設し、磁性材料６ａ，６ｂと同様に、バスバー２に成形された各２つのスリット２ａ，２ｂのうちの左側のスリット２ａ及び右側のスリット２ｂの先端の空間内にそれぞれ挿入されて、基板３上に支持された磁気センサ素子４ａ，４ｂに対向して配置される。磁性材料６ｃは、立設部をバスバー２のスリット２ａ，２ｂ内に配置することから、非導電性材料、例えば抵抗の大きいニッケル系のフェライトを用いて成形されたものを使用する。これにより、電流経路Ｌ１が磁性材料６ｃを介して短絡することなく、また小さいエアギャップにより、被測定電流がバスバー２内を流れることで発生する磁場を磁気センサ素子４ａ，４ｂの感磁部により多く集束するとともに垂直に入れることで、高い感度で磁場を検出することができる。
FIG. 7B shows still another
本実施形態に係る電流センサ１では、バスバー２に、それぞれ縦方向の下側及び上側外縁から内側に向かって縦方向に延びるとともに横方向に交互に並ぶ各２つのスリット２ａ，２ｂを設けることで、各２つのスリット２ａ，２ｂのうちの左側のスリット２ａ及び右側のスリット２ｂの先端の周囲に偏向区間Ｌａ，Ｌｂを形成し、これらを横方向に並べて電流経路Ｌ１内に直列に含める構成を採用したが、これに限らず、偏向区間Ｌａ，Ｌｂを縦方向に並べて電流経路内に並列に含む構成を採用してもよい。
In the
図８Ａ及び図８Ｂは、変形例に係る電流センサ１１の構成を示す。ここで、図８Ａは電流センサ１１の構成を上面視において示し、図８Ｂは、図８Ａの基準線ＢＢに関する電流センサ１１の内部構成を示す。電流センサ１１は、バスバー１２、基板３、磁気センサ素子４ａ，４ｂ、信号処理ＩＣ４ｃ、パッケージ４、磁性材料５，６、及び絶縁部材７，８を備える。電流センサ１１は、先の実施形態に係る電流センサ１に対してバスバー１２の構成、これに対応して磁気センサ素子４ａ，４ｂの配置が異なる。そこで、電流センサ１１の構成各部のうち、先の実施形態に係る電流センサ１と同一又は対応する部分については、同一の符号を付するとともに、その詳細説明を省略する。
8A and 8B show the configuration of the
バスバー１２は、被測定電流が流れる導体板の一例である。ここで、被測定電流は、バスバー１２上で縦方向に並び、横方向の一側から他側に延びて２つの開口２ｄの間を結ぶ２つの経路（電流経路とも呼ぶ）Ｌ２１，Ｌ２２に沿って分かれて流れる。本変形例では、一例として、被測定電流は、バスバー１２上を横方向の左側から右側に流れる直流とする。バスバー１２は、先の実施形態に係るバスバー２と同様に、大きな電流を流すために基板３より大きな厚み（例えば、１．０ｍｍ以上）を有するとともに、電流が流れることで発生する熱を効率良く放出するために、例えば銅、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属を用いて大きな表面を有する板状に成形される。バスバー１２は、一例として横方向を長手とする矩形状に、開口１２ｄ及びスリット１２ａ，１２ｂ，１２ｃを含んで成形される。
The
開口１２ｄは、バスバー１２の横方向の両端に各１つ、縦方向の中央に形成される。これにより、図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明したように、固定具９を用いて、電流センサ１１を、被測定電流を出力する外部装置の出力端子に固定することができる。なお、開口２ｄは、バスバー１２の両端に各１つ形成するに限らず、両端に各２以上形成してもよい。
One
スリット１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、バスバー１２に形成される少なくとも１つのスリットの一例であり、これによりバスバー１２上で横方向に延びる電流経路Ｌ２１，Ｌ２２の少なくとも一部に電流が流れる向きが変わる区間（偏向区間と呼ぶ）Ｌａ，Ｌｂが設けられる。スリット１２ａ，１２ｂは、それぞれバスバー１２の縦方向の下側及び上側外縁から内側に向かって少なくとも先端側の部分が横方向に交差する方向に平行な直線に沿って延びる。スリット１２ｃは、バスバー１２の内側に閉じて形成された２つのスリット１２ｃを含み、それぞれスリット１２ａ，１２ｂに対して横方向の一側及び他側に位置して、スリット１２ａ，１２ｂの先端の間の部分を横方向に挟むようにそれぞれ横方向に交差する方向に延びる。それにより、スリット１２ａ，１２ｂの先端の周囲に電流経路Ｌ２１，Ｌ２２にそれぞれ含まれる偏向区間Ｌａ，Ｌｂが形成され、バスバー１２の表面積を大きく設けて放熱性を維持しつつ電流経路Ｌ２１，Ｌ２２を横方向以外に向けることができる。つまり、被測定電流をバスバー１２内を横方向以外の方向に向けて流すことができる。
The
なお、横方向に交差する方向は、本変形例では横方向に直交する縦方向とするが、これに限らず、上述のスリット１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び偏向区間Ｌａ，Ｌｂの相対的な配置を維持する限りにおいて、横方向に交差する任意の方向であってよい。また、スリット１２ａ，１２ｂ，１２ｃのそれぞれについて、横方向に交差する方向は縦方向であってもよいし、互いに異なる横方向以外の任意の方向であってもよい。
Note that the direction intersecting the horizontal direction is the vertical direction orthogonal to the horizontal direction in this modification, but is not limited to this, and the relative arrangement of the
磁気センサ素子４ａ，４ｂは、バスバー１２内を流れる電流により生じる磁場を検出するセンサであり、先の実施形態に係る磁気センサ素子４ａ，４ｂと同様に、信号処理ＩＣ４ｃとともにパッケージ４内に封止されている。ただし、磁気センサ素子４ａ，４ｂは、それぞれ、偏向区間Ｌａ，Ｌｂに対応する基板３上の位置に設けられる。ここで、偏向区間Ｌａ，Ｌｂに対応する位置は、上面視において、電流経路Ｌ２１，Ｌ２２の向きが変わる偏向区間Ｌａ，Ｌｂの内側の位置であり、本実施形態では一例として、偏向区間Ｌａ，Ｌｂをそれぞれ形成するスリット１２ａ，１２ｂの先端内側の位置とする。それにより、被測定電流がバスバー１２内を電流経路Ｌ２１，Ｌ２２に沿って分かれて流れる際に、偏向区間Ｌａ，Ｌｂをそれぞれ流れる電流により高さ方向を向く磁場が発生し、これらの磁場を、バスバー１２の上面上に基板３を介して偏向区間Ｌａ，Ｌｂの内側にそれぞれ設けられる磁気センサ素子４ａ，４ｂにより検出することで、被測定電流の大きさを測定することができる。
The
図９は、バスバー１２上のスリット１２ａ，１２ｂ，１２ｃの配置及び電流経路Ｌ２１，Ｌ２２内の偏向区間Ｌａ，Ｌｂの配置の詳細を示す。先述のとおり、スリット１２ａ，１２ｂは各１つのスリットを含み、スリット１２ｃは２つのスリットを含む。スリット２ａ，２ｂは、それぞれバスバー１２の縦方向の異なる外縁（すなわち、下側及び上側外縁）から内側（すなわち、偏向区間Ｌａ，Ｌｂ）に向かって互いに近づくように、縦方向に延びて形成されている。２つのスリット１２ｃは、バスバー１２の内側に閉じ、それぞれスリット１２ａ，１２ｂに対して横方向の一側及び他側で、スリット１２ａ，１２ｂの先端の間の部分を横方向に挟むようにそれぞれ縦方向に延びて形成されている。
FIG. 9 shows details of the arrangement of the
スリット１２ａ，１２ｂはバスバー１２の縦方向の幅の２分の１より小さい長さを有し、２つのスリット１２ｃはスリット１２ａ，１２ｂの先端の離間距離より大きい長さを有する。それにより、電流経路Ｌ２１は、バスバー１２の両端に形成された２つの開口１２ｄを結ぶ直線Ｌ０の図面下側で、スリット１２ａの先端と２つのスリット１２ｃの下端とをそれぞれ避けてバスバー１２上を蛇行して、２つの開口２ｄの間を結ぶ。つまり、電流経路Ｌ２１は、図面左側の開口２ｄから、左側のスリット１２ｃの下端を避けて下側から上側に向きを変え、スリット１２ａの先端を避けて上側から下側に向きを変え、右側のスリット１２ｃの下端を避けて下側から上側に向きを変えて右側の開口２ｄに達する。ここで、スリット１２ａにより、その先端の周囲に、縦方向を下向きに向きを変える偏向区間Ｌａが形成される。また、電流経路Ｌ２２は、直線Ｌ０の図面上側で、スリット１２ｂの先端と２つのスリット１２ｃの上端とをそれぞれ避けてバスバー１２上を蛇行して、２つの開口２ｄの間を結ぶ。つまり、電流経路Ｌ２２は、図面左側の開口２ｄから、左側のスリット１２ｃの上端を避けて上側から下側に向きを変え、スリット１２ｂの先端を避けて下側から上側に向きを変え、右側のスリット１２ｃの上端を避けて上側から下側に向きを変えて右側の開口２ｄに達する。ここで、スリット１２ｂにより、その先端の周囲に、縦方向を上向きに向きを変える偏向区間Ｌｂが形成される。
The
上述のとおり、それぞれバスバー１２の異なる外縁から内側に縦方向に延びるスリット１２ａ，１２ｂが、それぞれの先端を対向させてバスバー１２上で縦方向に並ぶことで、２つの偏向区間Ｌａ，Ｌｂが縦方向に分かれて並んで電流経路Ｌ２１，Ｌ２２内にそれぞれ含まれることとなる。従って、被測定電流がバスバー１２内を左側の開口２ｄから右側の開口２ｄに流れると、被測定電流が分流し、分流した電流がそれぞれ電流経路Ｌ２１，Ｌ２２に沿って流れ、それぞれの経路に含まれる偏向区間Ｌａ，Ｌｂを流れることとなり、それぞれの区間の内側に分流した電流の量にそれぞれ対応する強さであり、強さの和が被測定電流の大きさに対応する磁場が発生する。
As described above, the
このとき、２つの偏向区間Ｌａ，Ｌｂは電流経路Ｌ２１，Ｌ２２の向きを互いに異なる方向に変えるため、分流した電流が偏向区間Ｌａを上面視で時計回りに流れることでその内側に高さ方向について下向きの磁場が発生し、分流した残りの電流が偏向区間Ｌｂを上面視で反時計回りに流れることでその内側に高さ方向について上向きの磁場が発生する。そこで、バスバー１２の上面上に基板３を介して設けられた磁気センサ素子４ａ，４ｂによりそれぞれ偏向区間Ｌａ，Ｌｂの内側に発生する互いに逆向きの磁場を検出し、信号処理ＩＣ４ｃにより磁気センサ素子４ａ，４ｂの出力信号の差分を算出することで、分流した電流により発生した磁場に由来する信号が足し合わされるとともに電流センサ１１外から入る外部磁場に由来するノイズが相殺されて、高いＳＮ比で被測定電流の大きさを測定することができる。なお、電流センサ１１は、先の実施形態に係る電流センサ１に対して、比較的大きい被測定電流を測定することができる。
At this time, since the two deflection sections La and Lb change the directions of the current paths L21 and L22 to different directions, the shunted current flows clockwise in the deflection section La in the top view, so that the height direction is inside thereof. A downward magnetic field is generated, and the remaining divided current flows counterclockwise in the deflection section Lb as viewed from above, thereby generating an upward magnetic field in the height direction. Therefore, magnetic fields opposite to each other generated inside the deflection sections La and Lb are detected by the
なお、スリット１２ａ，１２ｂに対する２つのスリット１２ｃの横方向の離間距離を調整することで、磁気センサ素子４ａ，４ｂにより検出する磁場の強度を調整し、被測定電流の検出感度を調整してもよい。例えば、磁気センサ素子４ａ，４ｂにより検出する磁場を強くして検出感度を向上するために、２つのスリット１２ｃの横方向の離間距離を小さくして偏向区間Ｌａ，Ｌｂの曲率を小さくしてもよい。また、磁気センサ素子４ａ，４ｂにより検出する磁場を弱くして検出感度の飽和を回避するために、２つのスリット１２ｃの横方向の離間距離を大きくして偏向区間Ｌａ，Ｌｂの曲率を大きくしてもよい。また、スリット１２ａ，１２ｂに対する２つのスリット１２ｃの横方向の離間距離を調整することに代えて又は併せて、スリット１２ａ，１２ｂ，１２ｃの長さ及び幅を調整してもよい。
Note that the intensity of the magnetic field detected by the
なお、変形例に係る電流センサ１１では、バスバー１２上で、互いの先端を対向させて、それぞれバスバー１２の縦方向の下側及び上側外縁から内側に向かって縦方向に延びて形成されるスリット１２ａ，１２ｂに対して、バスバー１２の内側に閉じて縦方向に延びて形成される２つのスリット１２ｃをスリット１２ａ，１２ｂの先端の間の部分を横方向に挟んで配置したが、これに代えて、各２つのスリット１２ａ，１２ｂをそれぞれの先端を縦方向に対向させて横方向に並べ、縦方向に対向する一対のスリット１２ａ，１２ｂの先端の間の部分と縦方向に対向するもう一対のスリット１２ａ，１２ｂの先端の間の部分との間に、１つのスリット１２ｃを２つの部分を分けるように配置してもよい。それにより、１つのスリット１２ｃの両端の周囲に電流経路Ｌ２１，Ｌ２２にそれぞれ含まれる偏向区間Ｌａ，Ｌｂが形成され、バスバー１２の表面積を大きく設けて放熱性を維持しつつ電流経路Ｌ２１，Ｌ２２を横方向以外に向けることができる。つまり、被測定電流をバスバー１２内を横方向以外の方向に向けて流すことができる。
In the
なお、本実施形態の電流センサ１及び変形例に係る電流センサ１１において、磁気センサ素子４ａ，４ｂ並びに信号処理ＩＣ４ｃのそれぞれの上面を、例えばアルミニウム等の非磁性導電材料を用いて静電シールドすることとしてもよい。これにより、パッケージ４の上面側から来る静電ノイズを遮蔽することができる。また、非磁性導電材料において、磁気センサ素子４ａ，４ｂに対向する部分に、複数のスリットを設けてもよい。複数のスリットは、例えば、それぞれが長手を横方向に向けて縦方向に並ぶ、導電性の膜材の外縁に開口する複数の切欠きである。これにより、磁場が導電性の膜材に入ることで発生する渦電流が抑制され、渦電流が生じる磁場による磁気センサ素子４ａ，４ｂの応答の劣化を回避することができる。
In the
また、本実施形態のバスバー１に施されたスリット２ａ，２ｂ、及び変形例に係るバスバー１２において施されたスリット１２ａ，１２ｂ，１２ｃにおいて、スリット加工により幅が細められたバスバーの機械的強度を補強するために、スリットの溝の少なくとも一部に絶縁性の接着剤、樹脂等を充填してもよい。
Further, in the
なお、本実施形態の電流センサ１及び変形例に係る電流センサ１１において、電流経路Ｌ１，Ｌ２１，Ｌ２２に通電する電流は、直流であっても交流であってもよい。また、直流の場合において、通電する電流の向きを任意に定めてよい。
In addition, in the
なお、本実施形態の電流センサ１及び変形例に係る電流センサ１１では、２つの磁気センサ素子４ａ，４ｂを用いてそれらの検出結果の差分より被測定電流を測定する構成を採用したが、これに限らず、１つの磁気センサ素子を用いてその検出結果から被測定電流を測定する構成を採用してもよい。また、電流センサ１において、各２つのスリット２ａ，２ｂのうちの左側のスリット２ａ及び右側のスリット２ｂの先端内側に対応する基板３上の位置に磁気センサ素子４ａ，４ｂを設けるに限らず、さらに右側のスリット２ａ及び左側のスリット２ｂの先端内側に対応する基板３上に位置に各１つの磁気センサ素子を設けてもよい。斯かる場合に、各１つの磁気センサ素子の検出結果の差分を組み合わせて被測定電流を測定することとしてもよい。また図面においては、磁気センサ素子４ａ，４ｂと信号処理ＩＣ４ｃとは別々のものとして記載されているが、磁気センサ素子４ａ，４ｂと信号処理ＩＣ４ｃとは同一のシリコン基板内に一体のものとして形成されてもよい。
In addition, although the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
１…電流センサ、２…バスバー、２ａ，２ｂ，２ｃ…スリット、２ｄ…開口、３…基板、３ａ…本体部、３ｂ…延伸部、４…パッケージ、４ａ，４ｂ…磁気センサ素子、４ｃ…信号処理ＩＣ、５，６，６ａ，６ｂ，６ｃ…磁性材料、７，８…絶縁部材、９…固定具、１０…出力端子、１０ｄ…開口、１１…電流センサ、１２…バスバー、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…スリット、１２ｄ…開口、Ｌ０…直線、Ｌ１，Ｌ２１，Ｌ２２…電流経路。
DESCRIPTION OF
Claims (23)
前記導体板の一面上に固定される基板と、
前記基板上の前記区間に対応する位置に設けられ、前記区間を流れる電流により生じる磁場を検出する磁気センサと、
を備える電流センサ。 A conductor plate through which a current to be measured flows along a path including a section extending from one side of the uniaxial direction to the other side and changing a direction in which the current flows at least in part;
A substrate fixed on one surface of the conductor plate;
A magnetic sensor provided at a position corresponding to the section on the substrate and detecting a magnetic field generated by a current flowing through the section;
A current sensor comprising:
前記磁気センサの裏面側が、前記基板に対向する前記パッケージの一面上に露出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の電流センサ。 A package for sealing the magnetic sensor;
4. The current sensor according to claim 1, wherein a back surface side of the magnetic sensor is exposed on one surface of the package facing the substrate. 5.
前記磁気センサは、前記第１及び第２区間に対応する前記基板上の位置にそれぞれ設けられる第１及び第２磁気センサを含み
前記少なくとも１つのスリットは、該導体板の前記一側の外縁から前記第１区間まで延びる第１スリットと、該導体板の前記他側の外縁から前記第２区間まで延びる第２スリットと、を含む、請求項８に記載の電流センサ。 The section includes first and second sections that change direction to one side and the other side of the intersecting direction,
The magnetic sensor includes first and second magnetic sensors provided at positions on the substrate corresponding to the first and second sections, respectively, and the at least one slit extends from an outer edge on the one side of the conductor plate. The current sensor according to claim 8, comprising: a first slit extending to the first section; and a second slit extending from the outer edge of the conductor plate to the second section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017034184A JP6914671B2 (en) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | Current sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017034184A JP6914671B2 (en) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | Current sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018141634A true JP2018141634A (en) | 2018-09-13 |
| JP6914671B2 JP6914671B2 (en) | 2021-08-04 |
Family
ID=63527929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017034184A Active JP6914671B2 (en) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | Current sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6914671B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022548498A (en) * | 2019-09-20 | 2022-11-21 | スージョウ リテルヒューズ オーブイエス カンパニー リミテッド | Differential signal current sensor |
| WO2023136125A1 (en) | 2022-01-14 | 2023-07-20 | 株式会社アイシン | Electric current sensor device |
Citations (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5041780A (en) * | 1988-09-13 | 1991-08-20 | California Institute Of Technology | Integrable current sensors |
| JPH05223849A (en) * | 1992-02-18 | 1993-09-03 | Toshiba Corp | Current sensor |
| JP2001284823A (en) * | 2000-02-22 | 2001-10-12 | Daimlerchrysler Ag | Multilayer device of electric conductor with integrated electricity detecting part |
| JP2003017347A (en) * | 2001-07-04 | 2003-01-17 | Tamura Seisakusho Co Ltd | Current sensor |
| JP2003510612A (en) * | 1999-09-30 | 2003-03-18 | ダイムラークライスラー アクチエンゲゼルシャフト | Apparatus for measuring current with a magnetic field sensitive difference sensor consisting of at least two Hall sensors |
| WO2003038452A1 (en) * | 2001-11-01 | 2003-05-08 | Asahi Kasei Emd Corporation | Current sensor and current sensor manufacturing method |
| JP2007121283A (en) * | 2005-10-08 | 2007-05-17 | Sentron Ag | Assembly group for current measurement |
| JP2007171156A (en) * | 2005-11-22 | 2007-07-05 | Asahi Kasei Corp | Current-detecting element, and manufacturing method therefor |
| JP2009229302A (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Sensor circuit |
| JP2012063285A (en) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Alps Green Devices Co Ltd | Current sensor |
| WO2012050048A1 (en) * | 2010-10-15 | 2012-04-19 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | Current sensor |
| JP2013044705A (en) * | 2011-08-26 | 2013-03-04 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Current detection device |
| JP2013053914A (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Canon Electronics Inc | Current measuring device |
| JP2014041049A (en) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Alps Green Devices Co Ltd | Current sensor |
| JP2014055790A (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Alps Green Devices Co Ltd | Current sensor |
| JP2015017862A (en) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | Electric current sensor |
| WO2015033541A1 (en) * | 2013-09-05 | 2015-03-12 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Current sensor |
| JP2015049053A (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-16 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | Current detector |
| JP2015190930A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | current sensor |
| JP2016040558A (en) * | 2012-05-18 | 2016-03-24 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | Current sensor |
| JP2016223808A (en) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Current sensor |
| JP2017005017A (en) * | 2015-06-05 | 2017-01-05 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Hall sensor |
-
2017
- 2017-02-24 JP JP2017034184A patent/JP6914671B2/en active Active
Patent Citations (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5041780A (en) * | 1988-09-13 | 1991-08-20 | California Institute Of Technology | Integrable current sensors |
| JPH05223849A (en) * | 1992-02-18 | 1993-09-03 | Toshiba Corp | Current sensor |
| JP2003510612A (en) * | 1999-09-30 | 2003-03-18 | ダイムラークライスラー アクチエンゲゼルシャフト | Apparatus for measuring current with a magnetic field sensitive difference sensor consisting of at least two Hall sensors |
| JP2001284823A (en) * | 2000-02-22 | 2001-10-12 | Daimlerchrysler Ag | Multilayer device of electric conductor with integrated electricity detecting part |
| JP2003017347A (en) * | 2001-07-04 | 2003-01-17 | Tamura Seisakusho Co Ltd | Current sensor |
| WO2003038452A1 (en) * | 2001-11-01 | 2003-05-08 | Asahi Kasei Emd Corporation | Current sensor and current sensor manufacturing method |
| JP4579538B2 (en) * | 2001-11-01 | 2010-11-10 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Current sensor and method of manufacturing current sensor |
| JP2007121283A (en) * | 2005-10-08 | 2007-05-17 | Sentron Ag | Assembly group for current measurement |
| JP2007171156A (en) * | 2005-11-22 | 2007-07-05 | Asahi Kasei Corp | Current-detecting element, and manufacturing method therefor |
| JP2009229302A (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Sensor circuit |
| JP2012063285A (en) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Alps Green Devices Co Ltd | Current sensor |
| WO2012050048A1 (en) * | 2010-10-15 | 2012-04-19 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | Current sensor |
| JP2013044705A (en) * | 2011-08-26 | 2013-03-04 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Current detection device |
| JP2013053914A (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Canon Electronics Inc | Current measuring device |
| JP2016040558A (en) * | 2012-05-18 | 2016-03-24 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | Current sensor |
| JP2014041049A (en) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Alps Green Devices Co Ltd | Current sensor |
| JP2014055790A (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Alps Green Devices Co Ltd | Current sensor |
| JP2015017862A (en) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | Electric current sensor |
| JP2015049053A (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-16 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | Current detector |
| WO2015033541A1 (en) * | 2013-09-05 | 2015-03-12 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Current sensor |
| JP2015190930A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | current sensor |
| JP2016223808A (en) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Current sensor |
| JP2017005017A (en) * | 2015-06-05 | 2017-01-05 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Hall sensor |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022548498A (en) * | 2019-09-20 | 2022-11-21 | スージョウ リテルヒューズ オーブイエス カンパニー リミテッド | Differential signal current sensor |
| WO2023136125A1 (en) | 2022-01-14 | 2023-07-20 | 株式会社アイシン | Electric current sensor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6914671B2 (en) | 2021-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10663492B2 (en) | Current sensor | |
| US10184960B2 (en) | Current sensor | |
| US7106046B2 (en) | Current measuring method and current measuring device | |
| US9435829B2 (en) | Current sensor | |
| US7375507B2 (en) | Assembly group for current measurement | |
| US10948522B2 (en) | Current sensor and current sensor unit | |
| EP3376244B1 (en) | Magnetic sensor | |
| JP6467696B2 (en) | Current measuring device | |
| JP6505505B2 (en) | Current sensor | |
| JP6403086B2 (en) | Current detection structure | |
| US10267824B2 (en) | Shunt resistor | |
| US10634703B2 (en) | Current sensor | |
| CN110741269A (en) | Magnetic sensor and current sensor | |
| JP2005283451A (en) | Current measuring device and current measuring method | |
| JP6234263B2 (en) | Current sensor | |
| JP2018141634A (en) | Current sensor | |
| JP6314010B2 (en) | Current sensor | |
| WO2023053792A1 (en) | Electric current sensor, method for correcting same, and method for correcting plurality of electric current sensors | |
| US20220229094A1 (en) | Magnetic sensor and current detecting apparatus including the same | |
| JP6767212B2 (en) | Current sensor | |
| JP2017134022A (en) | Electric current sensor and manufacturing method | |
| CN112213543B (en) | Sensor device with auxiliary structure for calibrating sensor device | |
| JP7097671B2 (en) | IC magnetic sensor and lead frame used for it | |
| WO2016080135A1 (en) | Current sensor | |
| US20230094395A1 (en) | Magnetic sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191202 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200904 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201027 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201225 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210406 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210519 |
|
| 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: 20210629 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210714 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6914671 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |