JPH0536376U - 電流検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁路に磁気空隙を設けた磁気コアの前記空隙
内に感磁素子を配置し、磁気コアに被検出導体を巻回
し、被検出電流の値を感磁素子の出力電圧として検出す
るよう構成した電流検出器において、磁気コア及び感磁
素子を収める収納ケースをはぶき、組立の容易な、かつ
基板実装面積の小さい安価な電流検出器とする。 【構成】 回路基板１の表面上に、感磁素子２と感磁素
子の出力を電圧出力として増幅する回路部品４とトリミ
ング抵抗を実装し、回路基板１の感磁素子実装面の裏面
に被検出電流を通すＵ字形の導体を取付け、Ｕ字形導体
の両端の検出電流入出力端子６ａ，６ｂの内側に信号入
出力端子７を取付け、磁気コア２と回路基板１と回路部
品４を樹脂モールドし形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電子装置において電流の検知と電流の制御を行う装置に使用する電流 検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来この種の電流検出器は図４に示すように、磁路に磁気空隙を有する磁気コ ア１３をコアケース１５に収納し、コアケースに巻回したコイル１４に検出する 電流を流し、前記磁気空隙に感磁素子１１を配置し、感磁素子と回路部品を実装 した回路基板を絶縁性樹脂からなる外装ケースに収納し、コイルに流れる検出電 流を磁気空隙内に配置した感磁素子により検出するよう電流検出器を構成してい る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来の電流検出器には、下記のような問題があった。イ）コイルを コイルケースに巻回するためには人手を頼らざるをえず、外装ケースとコアケー スを必要とするなど高価になる。又、外装ケースやコアケースは、そのケース成 形時には金型を必要とするなどの初期投資費用が大きくなる。ロ）外装ケースや コアケースを使用するため小型化しにくい。そのため基板実装時の占有面積が大 きくなる。ハ）電流検出器を実装基板に保持するのは、コイルのリード端末及び 入出力端子の半田接合部であるため、強い耐振動特性を得るには更に補強のため の補強ピンが必要となり、より高価になる。ニ）洗浄時ケースの隙間及びケース の入出力端子挿入孔より洗浄液がケース内部に浸入し、そのままケース内部に残 留し、構成部品や導体の腐食の原因となり、信頼性を悪くするなどの問題点を有 していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するために、本考案における電流検出器は下記の構成とする。 イ）Ｕ字形の電気良導体の金属板からなるブスバーを、磁気コアの内径を貫通さ せるよう配置し、ブスバーの端末を検出する電流が流れる外部導体に接続する入 出力端子とした構造とすることにより、磁気コアに結合する１回巻の巻線を形成 する。ロ）ブスバーの端末の電流入出力端子と回路基板の信号入出力端子を、回 路基板の同一端面に並べて基板実装端子を形成する。ブスバーを形成する金属板 の断面積は任意に選定できるため、断面積の大きいブスバー端末の電流入出力端 子、及び信号入出力端子を実装基板に半田接合する部分の構造を任意に変えるこ とができるので、強い振動の環境が要求される用途にも構造上十分に対応できる 。ハ）回路基板、磁気コア、感磁素子などを一体に樹脂モールドで外装する構造 であるので、洗浄、乾燥が容易であり、コアケースや外装ケースが不必要となり 、製品単価の低減ができるとともに金型など初期投資も不要になる。又、検出電 流が流れる導体をＵ字形のブスバーの導体とし、回路基板の表面に回路部品を実 装し裏面にブスバーを実装する構造であるので、薄型化にすることができ基板上 への実装面積を低減する。

【０００５】 即ち本考案は、１．磁路に磁気空隙を設けた磁気コアの前記磁気空隙内に感磁 素子を配置し、磁気コアに被検出電流を導通する導体を巻回し、被検出電流の値 を感磁素子の出力電圧として検出するよう構成した電流検出回路において、磁気 コアに設けた磁気空隙内に感磁素子を挿入し、一方の面に感磁素子と、感磁素子 の出力を増幅する増幅回路と駆動回路からなる回路部品を実装し、裏面に磁気コ アの内径を貫通するＵ字形のブスバーの導体を配置した回路基板を設け、前記ブ スバーの両端末の電流入出力端子を、前記回路部品の信号入出力端子の両側に取 付け、磁気コアと感磁素子と回路部品とを樹脂モールドし形成したことを特徴と する電流検出器である。２．磁気コアと感磁素子、又は磁気コアとブスバーとの 間に、電気絶縁特性を有する樹脂フィルムシートを介在させたことを特徴とする 請求項１記載の電流検出器である。

【０００６】

【作用】

回路基板の一面に感磁素子と、感磁素子を駆動し又感磁素子の出力電圧を増幅 する増幅回路とトリミング抵抗とからなる回路部品と、回路基板の感磁素子を取 付けた面の裏面に被検出電流を流すＵ字形のブスバーを取付け、回路基板の一端 面の両側にブスバーの両端の電流入出力端子と、ブスバー両端の内側に信号入出 力端子を取付け、ブスバーを内部に包み磁気空隙部分に感磁素子と回路基板の厚 さに相当する空隙を設けた磁気コアを組付け、磁気コアと回路基板とブスバーと を一体に樹脂により被覆固着した電流検出器であるので、組立が容易で基板実装 面積の小さい電流検出器となる。

【０００７】

【実施例】

本考案の電流検出器の実施例について、図面を参照して説明する。図１ないし 図３は本考案による一実施例を示し、図１は正面構成図であり、図２は断面構成 図、図３はブスバー側を示す背面の一部破断斜視図を示す。磁気コアの磁気空隙 に挿入しブスバーに流れる検出電流が磁気空隙に作る磁界を検出する感磁素子３ と、感磁素子の出力を増幅する回路部品４と、出力の増幅回路の利得とドリフト を調整するトリミング抵抗５を配設した信号処理回路を形成した回路基板１と、 部品を実装した面の反対面にＵ字形の良導電体からなる金属板のブスバー６を回 路基板上に接着などで固着させる。この時感磁素子を駆動し、又感磁素子の出力 を増幅する信号入出力端子７と検出電流入出力端子６ａ，６ｂであるブスバー６ の両端末は、回路基板面の両端面に並び配置する。磁気空隙９を設けたトロイダ ル形の高い比透磁率特性を有する磁気コア２には、図２に示すように回路基板１ 上の感磁素子３が、その磁気コア２の磁気空隙９の間に位置し、かつ検出電流が 流れるブスバー６が強磁性体コア２の内径を貫通するよう配設し、ブスバー６は 回路基板１に接着などにより固着される。回路基板１の上に接着などによって固 着された磁気コア２、ブスバー６は、更に粉体塗装法又は樹脂ディップ法などに よって樹脂モールドされるため、回路基板、磁気コア、感磁素子、回路部品は強 固に一体となった構造となる。被検出電流をブスバー６の両端末の検出電流入出 力端子６ａ，６ｂ間に通電すると、磁気コアには１ターンの巻線を形成してブス バーに流れる電流の値に応じた磁界が、磁気コア２の磁気空隙９の間に発生する 。磁気空隙９内に配設された磁気空隙に発生した磁界に比例した電圧を出力する ホール素子などの感磁素子３により、磁気空隙９内の磁界を電圧信号に変換し、 出力信号は感磁素子３の後段の回路部品４に形成された増幅回路によって電圧増 幅され、信号入出力端子７を介して出力信号を外部導体に出力する。即ち、本考 案による電流検出器の構造とすることにより、ブスバー６に流れる被検出電流の 値に応じた直流電圧の出力信号を感磁素子の出力に発生させることができる。又 、増幅回路には増幅度及びオフセット電圧を調整するため、トリミング抵抗を回 路基板上でレーザトリミングなどにより高精度に出力信号を調整することができ る。又、磁気コア２とブスバー６、又は磁気コア２と感磁素子３との間に電気絶 縁シートを挿入配置させることにより、磁気コアとブスバー、又は磁気コアと感 磁素子との間の電気絶縁耐圧を保証する。

【０００８】

【考案の効果】

本考案は上記の通り構成されているので、下記に示す効果を奏する。イ）構成 が簡単であり、巻線及びケースが不要となるため安価にできる。ロ）ブスバーの 断面積を任意に選定できるため電流入出力端子の断面積を大きくでき、実装時の 耐振動特性が強い。ハ）樹脂モールドで外装されているため、洗浄、乾燥が容易 に行える。ニ）薄型に構成できるため、基板実装面積を小さくすることができる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による電流検出器の実施例を示す正面
図。

【図２】本考案による電流検出器の断面図。

【図３】本考案による電流検出器の背面の一部破断斜視
図。

【図４】従来の電流検出器の側面図。

【符号の説明】

１ 回路基板 ２，１３ 磁気コア ３，１１ 感磁素子 ４ 回路部品 ５ トリミング抵抗 ６ ブスバー ６ａ，６ｂ，１６ 検出電流入出力端子 ７，１７ 信号入出力端子 ８ モールド樹脂 ９ 磁気空隙 １２ 外装ケース １４ コイル １５ コアケース １８ 補強ピン

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁路に磁気空隙を設けた磁気コアの前記
   磁気空隙内に感磁素子を配置し、磁気コアに被検出電流
   を導通する導体を巻回し、被検出電流の値を感磁素子の
   出力電圧として検出するよう構成した電流検出回路にお
   いて、磁気コアに設けた磁気空隙内に感磁素子を挿入
   し、一方の面に感磁素子と、感磁素子の出力を増幅する
   増幅回路と駆動回路からなる回路部品を実装し、裏面に
   磁気コアの内径を貫通するＵ字形のブスバーの導体を配
   置した回路基板を設け、前記ブスバーの両端末の電流入
   出力端子を前記回路部品の信号入出力端子の両側に取付
   け、磁気コアと感磁素子と回路部品とを樹脂モールドし
   形成したことを特徴とする電流検出器。
2. 【請求項２】 磁気コアと感磁素子、又は磁気コアとブ
   スバーとの間に、電気絶縁特性を有する樹脂フィルムシ
   ートを介在させたことを特徴とする請求項１記載の電流
   検出器。