JPH0543502U - 電流検出用抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 抵抗線１，２は例えばＵ字型の形状に形成さ
れており、互いに平行になるように配設されている。導
体３，４は、抵抗線１，２を流れる電流向きが互いに反
対になるような形状になっている。 【効果】 電流検出用抵抗器固有のインダクタンスが生
じにくく、かつ、外部の磁界の変化に対しても影響を受
けにくく、また発生する熱起電力を打ち消すことができ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子負荷装置等の機器に用いられる電流検出用抵抗器に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

回路に流れている電流の値を求めるために、回路に抵抗器を挿入してその抵抗 器の電圧降下を測定することは広く知られている方法である。図７はこのような 従来の電流検出用抵抗器の構成を示したものである。図７において、４０は絶縁 体からなる回路基板であり、抵抗線４１および４２の端部は、回路基板４０上に 設けられた導体４３，４４にハンダ等によって接続されている。

【０００３】 このような目的のために使用される抵抗線４１および４２は、検出精度を高め るために温度係数の低い材料でできている。そして、放熱効果を高めるために表 面積が大きい形状になっている。ところで、抵抗線４１および４２に電流ｉ₁ お よびｉ₂ が流れて抵抗線の温度が上昇すると、抵抗線の端部においてゼーベック 効果により熱起電力が生じる。この両端部に生じる熱起電力は、抵抗線の両端部 の温度が等しいときには同じ大きさで逆方向であるために互いに打消し合う。し かし実際の抵抗器にあっては、抵抗線と導体との接続部分の抵抗の相違や周囲の 熱抵抗の相違などにより、抵抗線の両端部の温度に差が生じやすく、その差があ る場合には、両端部における熱起電力の大きさが異なるために、この熱起電力の 差が検出電流値の誤差の原因となってしまう。

【０００４】 そこで、従来は図８に示すように、抵抗線５１および５２を例えばＵ字型にし て、導体５３に接続される部分と導体５４に接続される部分との距離を近づける ことによって、抵抗線５１，５２の両端部の温度がほぼ等しくなるようにしてい た。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような構成においては、抵抗線がコイルに近い型になるた めに、電流ｉ₁ およびｉ₂ による鎖交磁束のために電流検出抵抗器固有のインダ クタンスが生じしまう。このため、もしこのような電流検出用抵抗器を電子負荷 装置に用いた場合には、純抵抗負荷のモードで交流電圧を供給したとしても、印 加電圧と負荷電流との位相がずれてしまう等の不都合が生じてしまう。さらに、 図８に示すような構成は、モータやトランス等の外部の機器に起因する周囲の磁 界の変化に対しても影響を受けやすい。

【０００６】 本考案の目的は、電流検出用抵抗器固有のインダクタンスが生じにくく、かつ 、外部の磁界の変化に対しても影響を受けにくい電気的安定度の高い電流検出用 抵抗器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

以上の目的を達成するために本考案は並設された複数個の抵抗線と、前記複数 個の抵抗線のうち少なくとも１つの抵抗線を流れる電流の方向が、その他の抵抗 線を流れる電流の方向とは反対となるように、前記複数個の抵抗線の端部を接続 する導体とを備えることを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、並設された複数個の抵抗線のうち少なくとも１つの抵抗線を 流れる電流の方向がその他の抵抗線を流れる電流の方向とは反対であり、並設さ れた抵抗数の全てが同一方向の磁界を発生させないために抵抗器固有のインダク タンスが生じにくい。また外部磁界が変化した場合にも、それに起因する誘導起 電力によって、流れる電流の量が多くなる抵抗線と少なくなる抵抗線とがあるた めに、検出用抵抗器全体に流れる電流量の変化は従来に比して少なくなる。

【０００９】

【実施例】

以下、図面を用いて本考案の実施例を説明する。

【００１０】 図１および図２は本考案の一実施例の構成を示したもので、図１は斜視図、図 ２は平面図である。抵抗線１および２は、その抵抗値が同じになるように同じ大 きさのＵ字型の形状に形成されており、そのＵ字型が重なるように平行に配設さ れている。そして抵抗線１および２の各端部は導体３および４にハンダ等で接続 されている。ここで抵抗線と導体との接続部分Ａ，Ａ′，Ｂ，Ｂ′は、接続部分 Ａと接続部分Ｂが近接し、接続部分Ａ′と接続部分Ｂ′が近接するように配設し てある。また、導体３と導体４とは、熱伝導の良好なサーマルシート等の絶縁物 を介して結合されている。このように本実施例の場合、抵抗線１および２はＵ字 型になっているが、Ｕ字型に限定する必要はなく、例えば円形状、半円形状等の 種々の形状としても、本実施例と同様の効果が得られる。

【００１１】 以上のように構成された本実施例の回路図を図３に示す。図３から明らかなよ うに、入出力端から見たこの抵抗器全体の抵抗値は、抵抗線１の抵抗値をＲ₁ と し抵抗線２の抵抗値をＲ₂ とした場合にはＲ₁ ・Ｒ₂ ／Ｒ₁ ＋Ｒ₂ となる。

【００１２】 このような状態で抵抗線１，２の温度が上昇すると接続部分Ａ，Ａ′，Ｂ，Ｂ ′において熱起電力が発生する。各接続部分Ａ，Ａ′，Ｂ，Ｂ′で発生する熱起 電力をそれぞれｅ₁ ，ｅ₁ ′，ｅ₂ ，ｅ₂ ′とした場合の等価回路図を図４に示 す。ここで、接続部分ＡとＢは近接して設けられており、その温度はほぼ同一と なるためにｅ₁ ≒ｅ₂ となる。また、接続部分Ａ′とＢ′も近接しているために ｅ₁ ′≒ｅ₂ ′となる。以上説明したように、本実施例は温度が上昇した場合に も次の条件が成立する。

【００１３】 ｅ₁ ≒ｅ₂ ｅ₁ ′≒ｅ₂ ′ Ｒ₁ ＝Ｒ₂ 図５は、図４の回路図を書き換えた回路図である。図５において、入出力端間 の電圧はほぼ０となり、またｅ₁ ，ｅ₁ ′，ｅ₂ ，ｅ₂ ′を除いた場合の入出力 端から見たこの抵抗器全体の抵抗値はＲ₁ ・Ｒ₂ ／Ｒ₁ ＋Ｒ₂ であるので、テブ ナンの定理から、熱起電力ｅ₁ ，ｅ₁ ′，ｅ₂ ，ｅ₂ ′が入出力端を流れる負荷 電流に影響を及ぼすことはない。

【００１４】 また、図１および図２において抵抗線１を流れる電流ｉ₁ と抵抗線２を流れる 電流ｉ₂ との方向は、常に反対であるために、電流ｉ₁ による磁界と電流ｉ₂ に よる磁界とが互いに打消し合う。従ってこの検出抵抗器固有のインダクタンスは 生じない。

【００１５】 さらに、周囲の磁界が変化した場合には、抵抗線１と抵抗線２とに同じ方向の 誘導起電力が生じる。例えば、抵抗線１にｉ₁ 方向にΔｉの誘導電流が生じた場 合には、抵抗線２にもｉ₁ 方向にΔｉの誘導電流が生じる。従って、抵抗線１お よび２を流れる電流は、 （ｉ₁ ＋Δｉ）＋（ｉ₂ −Δｉ）＝ｉ₁ ＋ｉ₂ となり、検出用抵抗器全体を流れる電流が誘導起電力によって影響を受けるこ とはない。

【００１６】 なお、以上説明した実施例においては、２本の抵抗線によって検出用抵抗器が 構成されているが、例えば、３本の抵抗線を用いて検出用抵抗器を構成するよう な場合には、そのうちの１本の抵抗線を流れる電流の向きが他の２本を流れる電 流の向きと反対となるように検出用抵抗器を構成すればよい。このように構成し た場合でも、検出用抵抗器固有のインダクタンスは従来例に比して減少するし、 また外部磁界の影響も受けにくくなる。ここで、複数個の抵抗線のうちの１本の 抵抗値を極めて０に近くしても、すなわちこの抵抗線をいわゆる導体としても上 述した効果が得られる。

【００１７】 図６は本考案の他の実施例の構成を示す斜視図である。本実施例では、抵抗線 １および２の両端部と導体との接続部付近の回路基板４０にヒートシンクとして 放熱板５，６が設けてある。このように放熱板５，６を設けることにより、抵抗 線と導体との接続部分の温度を低下させることができるとともに、隣接する抵抗 線の端部同士の熱結合をさらに強くすることができる。従って抵抗線の両端部で 発生する熱起電力の大きさが減少するとともに、隣接する接続部分で発生する熱 起電力の差を放熱板が無い場合に比してさらに小さくすることができる。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、電流検出用抵抗器固有のインダクタン スが生じにくく、かつ、外部の磁界の変化に対しても影響を受けにくく、また発 生する熱起電力を打ち消すことができ、電気的安定度の高い電流検出用抵抗器を 得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示した実施例の平面図である。

【図３】図１に示した実施例の回路図である。

【図４】図１に示した実施例の動作を説明するための回
路図である。

【図５】図１に示した実施例の動作を説明するための回
路図である。

【図６】本考案の他の実施例の構成を示す斜視図であ
る。

【図７】従来の電流検出用抵抗器の構成の一例を示す斜
視図である。

【図８】従来の電流検出用抵抗器の構成の他の例を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１，２ 抵抗線 ３，４ 導体 ５，６ 放熱板

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 並設された複数個の抵抗線と、前記複数
   個の抵抗線のうち少なくとも１つの抵抗線を流れる電流
   の方向が、その他の抵抗線を流れる電流の方向とは反対
   となるように、前記複数個の抵抗線の端部を接続する導
   体とを備えることを特徴とする電流検出用抵抗器。
2. 【請求項２】 前記抵抗線が重なるような状態で前記複
   数個の抵抗線が並設され、かつ各抵抗線と前記導体との
   接続部分が隣接する抵抗線と前記導体との接続部分と近
   接していることを特徴とする請求項１に記載の電流検出
   用抵抗器。
3. 【請求項３】 前記複数個の抵抗線の端部の近傍にはヒ
   ートシンク部材が設けられていることを特徴とする請求
   項１および２に記載の電流検出用抵抗器。