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JP2018165699A - Current sensor - Google Patents

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JP2018165699A
JP2018165699A JP2017063835A JP2017063835A JP2018165699A JP 2018165699 A JP2018165699 A JP 2018165699A JP 2017063835 A JP2017063835 A JP 2017063835A JP 2017063835 A JP2017063835 A JP 2017063835A JP 2018165699 A JP2018165699 A JP 2018165699A
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JP
Japan
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resistance element
conductor
magnetic field
current
current sensor
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Pending
Application number
JP2017063835A
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Japanese (ja)
Inventor
森安 嘉貴
Yoshitaka Moriyasu
嘉貴 森安
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.)
Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Original Assignee
Asahi Kasei Electronics Co 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.)
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Publication date
Application filed by Asahi Kasei Electronics Co Ltd filed Critical Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Priority to JP2017063835A priority Critical patent/JP2018165699A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current sensor for measuring currents to be measured.SOLUTION: A current sensor comprises: a first conductor and a second conductor through which currents to be measured flow; a first resistance element having a magneto-sensitive axis in a predetermined first direction for detecting a magnetic field generated by the currents to be measured flowing through the first conductor and the second conductor; and a second resistance element having a magneto-sensitive axis in the first direction for detecting the magnetic field generated by the currents to be measured flowing through the first conductor and the second conductor. A center of gravity of the second conductor is not positioned on a first virtual straight line passing a center of gravity of the first conductor, and extending in the first direction in a cross-sectional view, and the second resistance element is provided in a region between the first virtual straight line and a second virtual straight line passing through the center of gravity of the second conductor, and extending in the first direction in the cross-sectional view.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電流センサに関する。   The present invention relates to a current sensor.

従来、ホール素子や磁気抵抗素子等の磁気センサを用いた電流センサが知られている(例えば、特許文献1)。
特許文献1 特開2005−283451号公報
Conventionally, a current sensor using a magnetic sensor such as a Hall element or a magnetoresistive element is known (for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-283451

しかしながら、従来の電流センサでは、電流の検出精度が十分ではない。   However, conventional current sensors do not have sufficient current detection accuracy.

本発明の第1の態様においては、被測定電流が流れる第1導体および第2導体と、予め定められた第1の方向に感磁軸を有し、第1導体および第2導体に流れる被測定電流により生じた磁場を検出する第1抵抗素子と、第1の方向に感磁軸を有し、第1導体および第2導体に流れる被測定電流により生じた磁場を検出する第2抵抗素子とを備える電流センサを提供する。第2導体の重心は、断面視で、第1導体の重心を通り、第1の方向に延びる第1仮想直線上に位置せず、第2抵抗素子は、断面視で、第1仮想直線と、第2導体の重心を通り、第1の方向に延びる第2仮想直線との間の領域に設けられてよい。   In the first aspect of the present invention, a first conductor and a second conductor through which a current to be measured flows, a magnetic sensitive axis in a predetermined first direction, and a circuit through which the current flows through the first conductor and the second conductor. A first resistance element for detecting a magnetic field generated by a measurement current, and a second resistance element having a magnetosensitive axis in a first direction and detecting a magnetic field generated by a current to be measured flowing through the first conductor and the second conductor A current sensor is provided. The center of gravity of the second conductor is not located on the first imaginary straight line passing through the center of gravity of the first conductor and extending in the first direction in cross-sectional view, and the second resistance element is The second conductor may be provided in a region between the second virtual straight line that passes through the center of gravity of the second conductor and extends in the first direction.

第2抵抗素子は、第1導体の重心と第2導体の重心との中点を通り、第1導体の重心と第2導体の重心とを結ぶ第3仮想直線の垂線上に配置されてよい。   The second resistance element may be disposed on a perpendicular line of a third imaginary straight line that passes through a midpoint between the center of gravity of the first conductor and the center of gravity of the second conductor and connects the center of gravity of the first conductor and the center of gravity of the second conductor. .

第1抵抗素子および第2抵抗素子は、断面視で、第1抵抗素子および第2抵抗素子を通る第4仮想直線が、第1の方向と平行となるように配置されてよい。   The first resistance element and the second resistance element may be arranged so that a fourth imaginary line passing through the first resistance element and the second resistance element is parallel to the first direction in a cross-sectional view.

第1抵抗素子および第2抵抗素子は、断面視で、第4仮想直線が、電流センサの基板平面と平行となるように配置されてよい。   The first resistance element and the second resistance element may be arranged so that the fourth imaginary straight line is parallel to the substrate plane of the current sensor in a cross-sectional view.

第1抵抗素子および第2抵抗素子は、第4仮想直線が、電流センサの基板平面と傾斜するように配置されてよい。   The first resistance element and the second resistance element may be arranged such that the fourth virtual line is inclined with respect to the substrate plane of the current sensor.

被測定電流により生じた磁場を、第1抵抗素子においてキャンセルする磁場を生成する第1フィードバックコイルと、被測定電流により生じた磁場を、第2抵抗素子においてキャンセルする磁場を生成する第2フィードバックコイルとを更に備えてよい。   A first feedback coil that generates a magnetic field that cancels the magnetic field generated by the measured current in the first resistance element, and a second feedback coil that generates a magnetic field that cancels the magnetic field generated by the measured current in the second resistance element And may be further provided.

第1フィードバックコイルおよび第2フィードバックコイルに流れる電流量から被測定電流を算出する算出部を更に備えてよい。   You may further provide the calculation part which calculates a to-be-measured current from the electric current amount which flows into a 1st feedback coil and a 2nd feedback coil.

第1抵抗素子の出力信号と第2抵抗素子の出力信号との差分を取ることにより、一様な外乱磁場による影響をキャンセルし、被測定電流を算出する算出部を更に備えてよい。   A calculation unit may be further provided that calculates the measured current by canceling the influence of the uniform disturbance magnetic field by taking the difference between the output signal of the first resistance element and the output signal of the second resistance element.

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.

電流センサ100の構成の概要を示す上面図である。2 is a top view illustrating an outline of a configuration of a current sensor 100. FIG. 図1Aの電流センサ100をB−B線で切断した場合の側面図である。It is a side view at the time of cut | disconnecting the current sensor 100 of FIG. 1A by the BB line. 実施例1に係る電流センサ100の構成の一例を示す。1 shows an exemplary configuration of a current sensor 100 according to a first embodiment. 実施例1に係る電流センサ100の磁場変換係数を示す。The magnetic field conversion coefficient of the current sensor 100 which concerns on Example 1 is shown. 実施例1に係る電流センサ100のより具体的な構成の一例を示す。An example of a more specific configuration of the current sensor 100 according to the first embodiment is shown. 実施例2に係る電流センサ100の構成の一例を示す。An example of the structure of the current sensor 100 which concerns on Example 2 is shown. 実施例3に係る電流センサ100の構成の一例を示す。An example of the structure of the current sensor 100 which concerns on Example 3 is shown. 実施例4に係る電流センサ100の構成の一例を示す。An example of the structure of the current sensor 100 which concerns on Example 4 is shown. 比較例1に係る電流センサ500の構成を示す。The structure of the current sensor 500 which concerns on the comparative example 1 is shown. 比較例1に係る電流センサ500の磁場変換係数を示す。The magnetic field conversion coefficient of the current sensor 500 which concerns on the comparative example 1 is shown.

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は、電流センサ100の構成の概要を示す上面図である。図1Bは、図1Aの電流センサ100をB−B線で切断した場合の側面図である。電流センサ100は、一次導体10、磁気センサ20、リードフレーム30および封止部70を備える。封止部70は、樹脂等の絶縁材料で形成されており、一次導体10、磁気センサ20およびリードフレーム30の周囲を覆って形成される。   FIG. 1A is a top view illustrating the outline of the configuration of the current sensor 100. FIG. 1B is a side view of the current sensor 100 of FIG. 1A taken along line BB. The current sensor 100 includes a primary conductor 10, a magnetic sensor 20, a lead frame 30, and a sealing unit 70. The sealing portion 70 is made of an insulating material such as resin and is formed so as to cover the periphery of the primary conductor 10, the magnetic sensor 20, and the lead frame 30.

一次導体10は、金属等の導電材料で形成され、被測定電流Iが流れる。本例の一次導体10は、封止部70から露出する2つの端部を有する。一方の端部から被測定電流Iが入力され、他方の端部から被測定電流Iが出力される。本例の封止部70は直方体形状を有しており、一次導体10の2つの端部は、封止部70の同一の面において露出する。本例の一次導体10は、上面図においてU字形状を有する。ただし、一次導体10の形状は図1Aに示す形状に限定されない。 Primary conductor 10 is formed of a conductive material such as metal, flows the current to be measured I P. The primary conductor 10 in this example has two end portions exposed from the sealing portion 70. A measured current I P is input from one end, and a measured current I P is output from the other end. The sealing part 70 of this example has a rectangular parallelepiped shape, and the two ends of the primary conductor 10 are exposed on the same surface of the sealing part 70. The primary conductor 10 of this example has a U shape in the top view. However, the shape of the primary conductor 10 is not limited to the shape shown in FIG. 1A.

一次導体10は、第1導体11および第2導体12を備える。本例の第1導体11および第2導体12は、一次導体10が2つに分岐した電流経路であるが、第1導体11および第2導体12が別個の電流経路として設けられてもよい。一次導体10は、第1導体11と第2導体12との間に開口部を有する。一次導体10に入力された被測定電流Iは、第1導体11と第2導体12とに分流される。本例の第1導体11および第2導体12には、それぞれI/2の電流が流れる。 The primary conductor 10 includes a first conductor 11 and a second conductor 12. The first conductor 11 and the second conductor 12 in this example are current paths in which the primary conductor 10 branches into two, but the first conductor 11 and the second conductor 12 may be provided as separate current paths. The primary conductor 10 has an opening between the first conductor 11 and the second conductor 12. The measured current I P input to the primary conductor 10 is shunted to the first conductor 11 and the second conductor 12. A current of I P / 2 flows through the first conductor 11 and the second conductor 12 in this example.

なお、図1Aは、電流センサ100の上面を示しており、一次導体10の上面と垂直な方向をZ軸方向とし、第1導体11および第2導体12において被測定電流Iが流れる方向をY軸方向とし、Y軸方向およびZ軸方向の両方と垂直な方向をX軸方向とする。XY面は、一次導体10の上面と平行である。 FIG. 1A shows the top surface of the current sensor 100, where the direction perpendicular to the top surface of the primary conductor 10 is the Z-axis direction, and the direction in which the measured current Ip flows in the first conductor 11 and the second conductor 12. The direction is the Y-axis direction, and the direction perpendicular to both the Y-axis direction and the Z-axis direction is the X-axis direction. The XY plane is parallel to the upper surface of the primary conductor 10.

磁気センサ20は、第1抵抗素子21と、第2抵抗素子22とを備える。本例の磁気センサ20は、2つの抵抗素子を備えるが、3つ以上の抵抗素子を備えてもよい。第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、X軸方向に感磁軸を有する磁気抵抗素子である。本明細書において、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22の感磁軸の方向を感磁軸方向と称する。感磁軸方向は、第1の方向の一例である。第1導体11、第2導体12および第1抵抗素子21および第2抵抗素子22の具体的な配置方法は後述する。   The magnetic sensor 20 includes a first resistance element 21 and a second resistance element 22. The magnetic sensor 20 of this example includes two resistance elements, but may include three or more resistance elements. The first resistance element 21 and the second resistance element 22 are magnetoresistance elements having a magnetosensitive axis in the X-axis direction. In this specification, the direction of the magnetic sensitive axis of the first resistive element 21 and the second resistive element 22 is referred to as the magnetic sensitive axis direction. The magnetosensitive axis direction is an example of a first direction. A specific arrangement method of the first conductor 11, the second conductor 12, the first resistance element 21, and the second resistance element 22 will be described later.

また、磁気センサ20は、リードフレーム30上において、Z軸方向からみて一次導体10の開口部と重なる位置に設けられる。ただし、磁気センサ20は、一次導体10とは接触していない。磁気センサ20は、Z軸方向からみて全体が開口部と重なるように配置されてよい。本例の磁気センサ20は、開口部と対向する、リードフレーム30の面上に配置される。磁気センサ20は、被測定電流Iにより生じた磁場を検出することで、被測定電流Iを検出する。 Further, the magnetic sensor 20 is provided on the lead frame 30 at a position overlapping the opening of the primary conductor 10 when viewed from the Z-axis direction. However, the magnetic sensor 20 is not in contact with the primary conductor 10. The magnetic sensor 20 may be arranged so that the whole overlaps with the opening when viewed from the Z-axis direction. The magnetic sensor 20 of this example is disposed on the surface of the lead frame 30 facing the opening. The magnetic sensor 20 detects the measured current I P by detecting the magnetic field generated by the measured current I P.

リードフレーム30は、金属等の導電材料で形成され、一次導体10とは電気的に分離して設けられる。リードフレーム30の材料は、一次導体10の材料と同一であってよい。リードフレーム30および一次導体10の間は、封止部70により絶縁される。本例のリードフレーム30は、封止部70から露出する少なくとも1つの端部を有する。   The lead frame 30 is made of a conductive material such as metal and is provided so as to be electrically separated from the primary conductor 10. The material of the lead frame 30 may be the same as the material of the primary conductor 10. The lead frame 30 and the primary conductor 10 are insulated by the sealing portion 70. The lead frame 30 of this example has at least one end portion exposed from the sealing portion 70.

本例の電流センサ100は、リードフレーム30上に設けられ、磁気センサ20が出力する信号を処理する算出部50を更に備える。算出部50は、シリコン等の半導体基板に形成された集積回路である。算出部50は、磁気センサ20を動作させるための信号または電力を供給してもよい。また、磁気センサ20が出力する信号に対して補正や演算を行い、一次導体10に流れる電流値を算出してもよい。図1Aにおいては、一次導体10と重なる算出部50の外形を破線で示している。なお、算出部50は、電流センサ100の外部に設けられてもよい。   The current sensor 100 of the present example further includes a calculation unit 50 that is provided on the lead frame 30 and that processes a signal output from the magnetic sensor 20. The calculation unit 50 is an integrated circuit formed on a semiconductor substrate such as silicon. The calculation unit 50 may supply a signal or power for operating the magnetic sensor 20. Further, the value of the current flowing through the primary conductor 10 may be calculated by correcting or calculating the signal output from the magnetic sensor 20. In FIG. 1A, the outer shape of the calculation unit 50 that overlaps the primary conductor 10 is indicated by a broken line. Note that the calculation unit 50 may be provided outside the current sensor 100.

[実施例1]
図2は、実施例1に係る電流センサ100の構成の一例を示す。同図は、電流センサ100の上面図と側面図の両方を示している。
[Example 1]
FIG. 2 shows an example of the configuration of the current sensor 100 according to the first embodiment. The figure shows both a top view and a side view of the current sensor 100.

第1導体11および第2導体12は、Z軸方向において異なる重心位置を有する。例えば、第1導体11および第2導体12は、段差を設けて一次導体10を分岐させることにより形成される。本例の第2導体12は、第1導体11よりも高い位置に設けられるが、これに限られない。第1導体11および第2導体12には、同一方向に被測定電流Iに応じた電流が流れる。第1導体11および第2導体12の断面は、同一形状を有することが好ましい。但し、第1導体11と第2導体12の断面形状が異なっていてもよい。 The first conductor 11 and the second conductor 12 have different centroid positions in the Z-axis direction. For example, the first conductor 11 and the second conductor 12 are formed by branching the primary conductor 10 by providing a step. Although the 2nd conductor 12 of this example is provided in a position higher than the 1st conductor 11, it is not restricted to this. In the first conductor 11 and the second conductor 12, a current corresponding to the current to be measured Ip flows in the same direction. The cross sections of the first conductor 11 and the second conductor 12 preferably have the same shape. However, the cross-sectional shapes of the first conductor 11 and the second conductor 12 may be different.

第1抵抗素子21は、感磁軸をX軸に有し、第1導体11および第2導体12に流れる被測定電流I/2に応じた磁場が入力される。第1抵抗素子21では、第1導体11および第2導体12に流れる被測定電流I/2に応じた磁場が相殺する方向に入力される。本例の第1抵抗素子21は、Z軸方向において、第2抵抗素子22と同一の位置に設けられる。即ち、本例の第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、基板平面上に並んで配列されている。 The first resistance element 21 has a magnetosensitive axis on the X axis, and receives a magnetic field corresponding to the measured current I p / 2 flowing through the first conductor 11 and the second conductor 12. In the first resistance element 21, the magnetic field corresponding to the measured current I p / 2 flowing in the first conductor 11 and the second conductor 12 is input in a direction that cancels out. The first resistance element 21 of this example is provided at the same position as the second resistance element 22 in the Z-axis direction. That is, the first resistance element 21 and the second resistance element 22 of this example are arranged side by side on the substrate plane.

第2抵抗素子22は、第1導体11の重心から第2導体12の重心までの線分の中心に配置される。言い換えると、第1導体11および第2導体12は、第2抵抗素子22を中心として対称に設けられる。   The second resistance element 22 is disposed at the center of a line segment from the center of gravity of the first conductor 11 to the center of gravity of the second conductor 12. In other words, the first conductor 11 and the second conductor 12 are provided symmetrically about the second resistance element 22.

これにより、第2抵抗素子22に入力される信号磁場が相殺される。よって、第2抵抗素子22において被測定電流Iに応じた磁場が実質的に0となる。即ち、第2抵抗素子22では外乱磁場だけが残る。一方、第1抵抗素子21は、第1導体11および第2導体12からの被測定電流I/2に応じた磁場が相殺し合うものの、第1導体11および第2導体12のうち遠い方の磁場強度が弱くなるので、顕著な影響を受けない。結果として、被測定電流Iを検出するために用いられるR1−R2の信号強度が大きくなる。 Thereby, the signal magnetic field input to the second resistance element 22 is canceled. Therefore, the magnetic field corresponding to the measured current I p is substantially zero in the second resistance element 22. That is, only the disturbance magnetic field remains in the second resistance element 22. On the other hand, the first resistance element 21 has a magnetic field according to the measured current I p / 2 from the first conductor 11 and the second conductor 12, but the farther of the first conductor 11 and the second conductor 12 Since the magnetic field strength of is weak, it is not significantly affected. As a result, the signal strength of R1-R2 used to detect the current Ip to be measured is increased.

第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、断面視で、同一の高さに設けられる。本例の第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、第1導体11および第2導体12と高さzだけ異なる位置に設けられる。つまり、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、Z軸方向において、第1導体11および第2導体12の重心の中間に設けられる。また、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、平面視で、第1導体11と第2導体12との間において、基板25上に設けられる。基板25には、算出部50が設けられてもよい。基板25は、XY面と平行な基板平面を有する。   The first resistance element 21 and the second resistance element 22 are provided at the same height in cross-sectional view. The first resistance element 21 and the second resistance element 22 of this example are provided at positions different from the first conductor 11 and the second conductor 12 by a height z. That is, the first resistance element 21 and the second resistance element 22 are provided in the middle of the center of gravity of the first conductor 11 and the second conductor 12 in the Z-axis direction. The first resistance element 21 and the second resistance element 22 are provided on the substrate 25 between the first conductor 11 and the second conductor 12 in plan view. A calculation unit 50 may be provided on the substrate 25. The substrate 25 has a substrate plane parallel to the XY plane.

また、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、相互の間隔を大きくすることにより、それぞれの抵抗素子に入力される磁場の強度差が大きくなる。これにより、電流センサ100による被測定電流Iの測定精度が高められる。但し、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22の間隔を大きくするとチップサイズが大きくなり、コストアップに繋がる。そのため、第1抵抗素子21と第2抵抗素子22に入力される磁場の強度差を大きくしつつ、センササイズを小さくすることが好ましい。 In addition, the first resistance element 21 and the second resistance element 22 are increased in distance from each other, thereby increasing the strength difference between the magnetic fields input to the respective resistance elements. Thereby, the measurement accuracy of the measured current Ip by the current sensor 100 is increased. However, if the distance between the first resistance element 21 and the second resistance element 22 is increased, the chip size increases, leading to an increase in cost. Therefore, it is preferable to reduce the sensor size while increasing the strength difference between the magnetic fields input to the first resistance element 21 and the second resistance element 22.

ここで、電流センサ100には、第1導体11および第2導体12からの被測定電流I/2に応じた磁場の他に、一様な外乱磁場と、傾斜のある外乱磁場が入力される場合がある。例えば、一様な外乱磁場とは、地磁気等の外乱磁場であり、傾斜のある外乱磁場とは、近接する電流経路等からの一様でない外乱磁場である。電流センサ100は、外乱磁場の影響を排除した上で、被測定電流Iに応じた磁場のみを検出することにより、精度良く被測定電流Iを検出できる。 Here, in addition to the magnetic field corresponding to the measured current I p / 2 from the first conductor 11 and the second conductor 12, a uniform disturbance magnetic field and an inclined disturbance magnetic field are input to the current sensor 100. There is a case. For example, the uniform disturbance magnetic field is a disturbance magnetic field such as geomagnetism, and the inclined disturbance magnetic field is a non-uniform disturbance magnetic field from an adjacent current path or the like. The current sensor 100 can accurately detect the measured current I p by detecting only the magnetic field corresponding to the measured current I p after eliminating the influence of the disturbance magnetic field.

電流センサ100は、1組の第1抵抗素子21および第2抵抗素子22を有する場合、第1抵抗素子21の出力信号R1と、第2抵抗素子22の出力信号R2の差分R1−R2を取ることにより、一様な外乱磁場の成分をキャンセルできる。これにより、被測定電流Iに応じた成分が、一様な外乱磁場による成分から分離される。ここで、第1抵抗素子21と第2抵抗素子22との距離dを大きくとれば、R1−R2の差は大きくなるが、磁気センサ20の素子サイズも大きくなる。なお、抵抗素子の出力信号とは、抵抗素子に入力される磁場を示す信号であればよく、抵抗素子に対応するフィードバックコイルに流れる電流に対応する信号等であってもよい。 When the current sensor 100 includes a pair of the first resistance element 21 and the second resistance element 22, the current sensor 100 takes a difference R1-R2 between the output signal R1 of the first resistance element 21 and the output signal R2 of the second resistance element 22. Thus, a uniform disturbance magnetic field component can be canceled. Thereby, the component according to the to-be-measured current Ip is isolate | separated from the component by a uniform disturbance magnetic field. Here, if the distance d between the first resistance element 21 and the second resistance element 22 is increased, the difference between R1 and R2 increases, but the element size of the magnetic sensor 20 also increases. The output signal of the resistance element may be a signal indicating a magnetic field input to the resistance element, and may be a signal corresponding to a current flowing in a feedback coil corresponding to the resistance element.

以上の通り、電流センサ100は、第2抵抗素子22に入力される被測定電流Iに応じた磁場を実質的にキャンセルすることにより、コンパクトで且つ電流検出精度の高い電流センサを実現できる。 As described above, the current sensor 100 can realize a compact current sensor with high current detection accuracy by substantially canceling the magnetic field corresponding to the measured current Ip input to the second resistance element 22.

図3は、実施例1に係る電流センサ100の磁場変換係数の一例を示す。図3では、電流センサ100における磁場変換係数αと、磁場変換係数αと、磁場変換係数の差分α−αとを示す。縦軸は磁場変換係数[mT/A]を示し、横軸は一次導体10の重心のZ座標[mm]を示す。一次導体10のZ座標とは、第1導体11又は第2導体12の重心と第2抵抗素子22からのZ軸上における距離を指す。 FIG. 3 illustrates an example of the magnetic field conversion coefficient of the current sensor 100 according to the first embodiment. FIG. 3 shows a magnetic field conversion coefficient α 1 , a magnetic field conversion coefficient α 2, and a magnetic field conversion coefficient difference α 1 −α 2 in the current sensor 100. The vertical axis represents the magnetic field conversion coefficient [mT / A], and the horizontal axis represents the Z coordinate [mm] of the center of gravity of the primary conductor 10. The Z coordinate of the primary conductor 10 refers to the distance on the Z axis from the center of gravity of the first conductor 11 or the second conductor 12 and the second resistance element 22.

磁場変換係数αは、第1抵抗素子21における磁場変換係数を示す。被測定電流Iが第1抵抗素子21の位置に作る感磁軸方向の磁場Bx1は、磁場変換係数αを用いて次式で示される。
x1[mT]=α[mT/A]・I[A]
磁場変換係数αは、第2抵抗素子22における磁場変換係数を示す。被測定電流Iが第2抵抗素子22の位置に作る感磁軸方向の磁場Bx2は、磁場変換係数αを用いて次式で示される。
x2[mT]=α[mT/A]・I[A]
The magnetic field conversion coefficient α 1 indicates a magnetic field conversion coefficient in the first resistance element 21. A magnetic field B x1 in the direction of the magnetosensitive axis created by the measured current I p at the position of the first resistance element 21 is expressed by the following equation using the magnetic field conversion coefficient α 1 .
B x1 [mT] = α 1 [mT / A] · I p [A]
The magnetic field conversion coefficient α 2 indicates a magnetic field conversion coefficient in the second resistance element 22. A magnetic field B x2 in the direction of the magnetosensitive axis created by the measured current I p at the position of the second resistance element 22 is expressed by the following equation using the magnetic field conversion coefficient α 2 .
B x2 [mT] = α 2 [mT / A] · I p [A]

ここで、磁場変換係数αは、第2抵抗素子22において被測定電流Iに応じた磁場がキャンセルされるので実質的に0となる。したがって、磁場変換係数の差分α−αが磁場変換係数αと重なる。 Here, the magnetic field conversion coefficient α 2 is substantially 0 because the magnetic field corresponding to the measured current I p is canceled in the second resistance element 22. Therefore, the magnetic field conversion coefficient difference α 1 −α 2 overlaps with the magnetic field conversion coefficient α 1 .

図4は、実施例1に係る電流センサ100のより具体的な構成の一例を示す。本例の第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、感磁軸方向に並んで配列されている。X軸方向の矢印は、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22の感磁軸方向を指す。   FIG. 4 illustrates an example of a more specific configuration of the current sensor 100 according to the first embodiment. The first resistance element 21 and the second resistance element 22 of this example are arranged side by side in the magnetosensitive axis direction. The arrow in the X-axis direction indicates the magnetic sensitive axis direction of the first resistance element 21 and the second resistance element 22.

第1導体11および第2導体12は、第1導体11と第2導体12の重心を結ぶ第3仮想直線V3が感磁軸方向と異なる方向となるように配置される。本例の第1導体11および第2導体12は、互いに異なる高さを有する。   The first conductor 11 and the second conductor 12 are arranged such that a third imaginary straight line V3 connecting the centroids of the first conductor 11 and the second conductor 12 is in a direction different from the magnetosensitive axis direction. The first conductor 11 and the second conductor 12 of this example have different heights.

第2抵抗素子22は、断面視で、第1導体11の重心を通り、感磁軸方向に延びる第1仮想直線V1と、第2導体12の重心を通り、感磁軸方向に延びる第2仮想直線V2との間の領域に設けられる。なお、本明細書において、断面視とは、第1導体11に流れる電流の方向の視点を指す。一例において、第2抵抗素子22は、第2抵抗素子22の全体が第1仮想直線V1と第2仮想直線V2との間に設けられる。また、第2抵抗素子22の位置は、第2抵抗素子22の重心位置を基準に判断されてよい。なお、本明細書において、抵抗素子の重心とは、抵抗素子が有する感磁部の重心位置を指す。   The second resistance element 22, when viewed in cross section, passes through the center of gravity of the first conductor 11 and extends in the direction of the magnetosensitive axis, and the second virtual element 22 extends through the center of gravity of the second conductor 12 and extends in the direction of the magnetosensitive axis. It is provided in a region between the virtual straight line V2. In the present specification, the cross-sectional view refers to a viewpoint of the direction of the current flowing through the first conductor 11. In one example, the second resistance element 22 is provided between the first imaginary straight line V1 and the second imaginary straight line V2 as a whole. Further, the position of the second resistance element 22 may be determined based on the position of the center of gravity of the second resistance element 22. In the present specification, the center of gravity of the resistance element refers to the position of the center of gravity of the magnetic sensing part of the resistance element.

第2抵抗素子22の重心は、第3仮想直線V3上において、第1導体11の重心と第2導体12の重心との中点に設けられる。第1抵抗素子21の重心は、第4仮想直線V4が感磁軸方向と平行となるように、第2抵抗素子22の重心と同じ高さに設けられる。即ち、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、断面視で、第4仮想直線V4が、感磁軸方向と平行となるように配置される。つまり、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、断面視で、第4仮想直線V4が、電流センサ100の基板平面と平行となるように配置される。言い換えると、本例の第4仮想直線V4は、感磁軸方向と平行な直線となる。   The center of gravity of the second resistance element 22 is provided at the midpoint between the center of gravity of the first conductor 11 and the center of gravity of the second conductor 12 on the third virtual straight line V3. The center of gravity of the first resistance element 21 is provided at the same height as the center of gravity of the second resistance element 22 so that the fourth virtual straight line V4 is parallel to the magnetosensitive axis direction. That is, the first resistance element 21 and the second resistance element 22 are arranged so that the fourth imaginary straight line V4 is parallel to the magnetosensitive axis direction in a sectional view. That is, the first resistance element 21 and the second resistance element 22 are arranged so that the fourth virtual straight line V4 is parallel to the substrate plane of the current sensor 100 in a cross-sectional view. In other words, the fourth virtual straight line V4 in this example is a straight line parallel to the magnetosensitive axis direction.

本例の電流センサ100は、第2抵抗素子22に入力される被測定電流Iに応じた磁場を実質的にキャンセルすることにより、第1抵抗素子21と第2抵抗素子22との磁場の強度差を大きくできる。これにより、電流センサ100は、コンパクトで且つ電流検出精度の高い電流センサを実現できる。また、本例の電流センサ100は、第1導体11および第2導体12に段差を設ければ、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22を同一平面上に形成できるので、製造が容易である。 The current sensor 100 of this example substantially cancels the magnetic field corresponding to the current I p to be measured input to the second resistance element 22, thereby reducing the magnetic field between the first resistance element 21 and the second resistance element 22. The strength difference can be increased. Thereby, the current sensor 100 can realize a compact current sensor with high current detection accuracy. In addition, the current sensor 100 of this example can be easily manufactured because the first resistance element 21 and the second resistance element 22 can be formed on the same plane by providing a step in the first conductor 11 and the second conductor 12. is there.

[実施例2]
図5は、実施例2に係る電流センサ100の構成の一例を示す。本例では、実施例1の電流センサ100と相違する点について特に説明する。
[Example 2]
FIG. 5 illustrates an example of a configuration of the current sensor 100 according to the second embodiment. In this example, differences from the current sensor 100 according to the first embodiment will be particularly described.

第2抵抗素子22は、第1導体11の重心と第2導体12の重心との中点を通り、第1導体11の重心と第2導体12の重心とを結ぶ第3仮想直線V3の垂線H上に重心が配置される。また、第2抵抗素子22は、断面視で、第1導体11の重心を通り、感磁軸方向に延びる第1仮想直線V1と、第2導体12の重心を通り、感磁軸方向に延びる第2仮想直線V2との間の領域に設けられる。   The second resistance element 22 passes through the midpoint between the center of gravity of the first conductor 11 and the center of gravity of the second conductor 12, and is a perpendicular line of the third virtual line V3 that connects the center of gravity of the first conductor 11 and the center of gravity of the second conductor 12. A center of gravity is placed on H. In addition, the second resistance element 22 extends in the magnetosensitive axis direction through the first virtual straight line V1 extending in the magnetosensitive axis direction through the centroid of the first conductor 11 and the centroid of the second conductor 12 in the sectional view. It is provided in a region between the second virtual straight line V2.

第1抵抗素子21は、第1導体11の重心と第2導体12の重心との中点を通る第3仮想直線V3の垂線H上以外の領域に設けられてよい。本例では、第1抵抗素子21が、第1仮想直線V1と、第2仮想直線V2との間の領域以外の領域に設けられるが、第1抵抗素子21が、第1仮想直線V1と、第2仮想直線V2との間の領域に設けられてもよい。   The first resistance element 21 may be provided in a region other than the vertical line H of the third imaginary straight line V3 passing through the midpoint between the center of gravity of the first conductor 11 and the center of gravity of the second conductor 12. In this example, the first resistance element 21 is provided in a region other than the region between the first virtual line V1 and the second virtual line V2, but the first resistance element 21 is provided with the first virtual line V1. You may provide in the area | region between 2nd virtual straight lines V2.

第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、第4仮想直線V4が、電流センサ100の基板平面と傾斜するように配置される。また、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、抵抗素子の感磁軸方向に対して第4仮想直線V4が傾斜するように配置される。また、第4仮想直線V4は、第3仮想直線V3の垂線Hに対して傾斜した線である。   The first resistance element 21 and the second resistance element 22 are arranged such that the fourth virtual straight line V4 is inclined with respect to the substrate plane of the current sensor 100. Further, the first resistance element 21 and the second resistance element 22 are arranged such that the fourth virtual straight line V4 is inclined with respect to the magnetosensitive axis direction of the resistance element. The fourth virtual straight line V4 is a line inclined with respect to the perpendicular H of the third virtual straight line V3.

以上の通り、本例の電流センサ100は、第2抵抗素子22に入力される被測定電流Iに応じた磁場を実質的にキャンセルすることにより、第1抵抗素子21と第2抵抗素子22との磁場の強度差を大きくできる。また、第1抵抗素子21の位置は、第1仮想直線V1と第2仮想直線V2の間の領域に限られないので、電流センサ100の設計の自由度が高い。 As described above, the current sensor 100 of the present example substantially cancels the magnetic field corresponding to the measured current Ip input to the second resistance element 22, thereby the first resistance element 21 and the second resistance element 22. And the magnetic field strength difference can be increased. Moreover, since the position of the 1st resistance element 21 is not restricted to the area | region between the 1st virtual straight line V1 and the 2nd virtual straight line V2, the freedom degree of design of the current sensor 100 is high.

[実施例3]
図6は、実施例3に係る電流センサ100の構成の一例を示す。本例の第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、感磁軸方向が基板平面に対して傾くように設けられる。本例では、実施例1の電流センサ100と相違する点について特に説明する。
[Example 3]
FIG. 6 illustrates an example of the configuration of the current sensor 100 according to the third embodiment. The first resistance element 21 and the second resistance element 22 of this example are provided such that the magnetosensitive axis direction is inclined with respect to the substrate plane. In this example, differences from the current sensor 100 according to the first embodiment will be particularly described.

第1導体11および第2導体12の重心は、同一の高さに設けられる。即ち、第3仮想直線V3がX軸と平行になる。但し、本例の感磁軸が第3仮想直線V3に対して傾いているので、第1導体11の重心を通る第1仮想直線V1および第2導体12の重心を通る第2仮想直線V2が第3仮想直線V3に対して傾いている。   The centers of gravity of the first conductor 11 and the second conductor 12 are provided at the same height. That is, the third virtual straight line V3 is parallel to the X axis. However, since the magnetosensitive axis of this example is inclined with respect to the third virtual line V3, the first virtual line V1 passing through the center of gravity of the first conductor 11 and the second virtual line V2 passing through the center of gravity of the second conductor 12 are It is inclined with respect to the third virtual straight line V3.

第2抵抗素子22は、第1導体11の重心と第2導体12の重心との中点に重心が設けられる。また、第2抵抗素子22は、断面視で、第1導体11の重心を通り、感磁軸方向に延びる第1仮想直線V1と、第2導体12の重心を通り、感磁軸方向に延びる第2仮想直線V2との間の領域に設けられる。   The second resistance element 22 has a center of gravity at the midpoint between the center of gravity of the first conductor 11 and the center of gravity of the second conductor 12. In addition, the second resistance element 22 extends in the magnetosensitive axis direction through the first virtual straight line V1 extending in the magnetosensitive axis direction through the centroid of the first conductor 11 and the centroid of the second conductor 12 in the sectional view. It is provided in a region between the second virtual straight line V2.

第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、第4仮想直線V4がX軸に対して傾くように設けられてよい。一例において、第1抵抗素子21が第2抵抗素子22よりも高くなるように設けられる。例えば、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22は、磁気センサ20を傾けてマウントすることにより、第4仮想直線V4が傾けられる。   The first resistance element 21 and the second resistance element 22 may be provided such that the fourth virtual straight line V4 is inclined with respect to the X axis. In one example, the first resistance element 21 is provided to be higher than the second resistance element 22. For example, in the first resistance element 21 and the second resistance element 22, the fourth virtual straight line V4 is tilted by mounting the magnetic sensor 20 at a tilt.

このような構造であっても、電流センサ100は、第2抵抗素子22に入力される被測定電流Iに応じた磁場を実質的にキャンセルすることにより、第1抵抗素子21と第2抵抗素子22との磁場の強度差を大きくできる。これにより、電流センサ100は、コンパクトで且つ電流検出精度の高い電流センサを実現できる。 Even with such a structure, the current sensor 100 substantially cancels the magnetic field corresponding to the measured current Ip input to the second resistance element 22, thereby causing the first resistance element 21 and the second resistance element to be cancelled. The difference in magnetic field strength with the element 22 can be increased. Thereby, the current sensor 100 can realize a compact current sensor with high current detection accuracy.

[実施例4]
図7は、実施例4に係る電流センサ100の構成の一例を示す。本例の電流センサ100は、フィードバックコイル61、フィードバックコイル62および算出部50を備える。本例では、実施例1の電流センサ100と相違する点について特に説明する。
[Example 4]
FIG. 7 illustrates an example of the configuration of the current sensor 100 according to the fourth embodiment. The current sensor 100 of this example includes a feedback coil 61, a feedback coil 62, and a calculation unit 50. In this example, differences from the current sensor 100 according to the first embodiment will be particularly described.

フィードバックコイル61およびフィードバックコイル62は、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22のそれぞれに対応するフィードバックコイルの一例である。フィードバックコイル61は、被測定電流Iにより生じた磁場及び外乱磁場を、第1抵抗素子21においてキャンセルする磁場を生成する。フィードバックコイル61は、第1フィードバックコイルの一例である。フィードバックコイル61およびフィードバックコイル62は、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22における磁場をキャンセルしてゼロ磁場とする。第1抵抗素子21および第2抵抗素子22における磁場をゼロ磁場とすることにより、抵抗素子の磁気感度が高くなるので、磁場の検出精度が向上する。 The feedback coil 61 and the feedback coil 62 are examples of feedback coils corresponding to the first resistance element 21 and the second resistance element 22, respectively. The feedback coil 61 generates a magnetic field that cancels the magnetic field and disturbance magnetic field generated by the measured current Ip in the first resistance element 21. The feedback coil 61 is an example of a first feedback coil. The feedback coil 61 and the feedback coil 62 cancel the magnetic field in the first resistance element 21 and the second resistance element 22 to make a zero magnetic field. By setting the magnetic field in the first resistance element 21 and the second resistance element 22 to zero, the magnetic sensitivity of the resistance element is increased, and the detection accuracy of the magnetic field is improved.

フィードバックコイル62は、被測定電流Iにより生じた磁場及び外乱磁場を、第2抵抗素子22においてキャンセルする磁場を生成する。フィードバックコイル62は、第2フィードバックコイルの一例である。ここで、第2抵抗素子22において被測定電流Iに応じた磁場がキャンセルされることにより、第2抵抗素子22に対応するフィードバックコイル62に流す電流が少なくて済む。これにより、フィードバックコイル62によるフィードバックに要する消費電力が低減する。 The feedback coil 62 generates a magnetic field that cancels the magnetic field and disturbance magnetic field generated by the measured current Ip in the second resistance element 22. The feedback coil 62 is an example of a second feedback coil. Here, since the magnetic field corresponding to the measured current I p is canceled in the second resistance element 22, less current flows through the feedback coil 62 corresponding to the second resistance element 22. Thereby, the power consumption required for feedback by the feedback coil 62 is reduced.

算出部50は、フィードバックコイル61およびフィードバックコイル62に流れる電流量から被測定電流Iを算出する。一例において、算出部50は、フィードバックコイル61およびフィードバックコイル62に流れる電流量を検出することにより、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22のそれぞれに入力された磁場を算出する。そして、算出部50は、第1抵抗素子21および第2抵抗素子22に入力された磁場に基づいて、一次導体10に流れる被測定電流Iを算出する。 The calculation unit 50 calculates the measured current I p from the amount of current flowing through the feedback coil 61 and the feedback coil 62. In one example, the calculation unit 50 calculates the magnetic field input to each of the first resistance element 21 and the second resistance element 22 by detecting the amount of current flowing through the feedback coil 61 and the feedback coil 62. Then, the calculation unit 50 calculates the measured current Ip flowing through the primary conductor 10 based on the magnetic field input to the first resistance element 21 and the second resistance element 22.

ここで、算出部50は、第1抵抗素子21の出力信号と第2抵抗素子22の出力信号との差分R1−R2に応じて、被測定電流Iを算出する。本例の算出部50は、各抵抗素子に磁気的なフィードバックを行って閉ループ方式でセンサ出力を読み出す。この場合、センサ位置における磁場強度(即ち、信号磁場と外乱磁場との和)が大きくなるほど信号強度が増すが、フィードバックコイルのフィードバックに要する電流消費が大きくなる。即ち、消費電流の点ではセンサにかかる磁場強度の小さい方が望ましい。 Here, the calculation unit 50 calculates the measured current I p according to the difference R1-R2 between the output signal of the first resistance element 21 and the output signal of the second resistance element 22. The calculation unit 50 of this example performs magnetic feedback on each resistance element and reads the sensor output in a closed loop manner. In this case, the signal intensity increases as the magnetic field intensity at the sensor position (that is, the sum of the signal magnetic field and the disturbance magnetic field) increases, but current consumption required for feedback of the feedback coil increases. That is, in terms of current consumption, it is desirable that the magnetic field strength applied to the sensor is small.

また、算出部50は、第1抵抗素子21の出力信号と第2抵抗素子22の出力信号との差分R2−R1を取ることにより、一様な外乱磁場による影響をキャンセルし、被測定電流Iを算出する。算出部50は、一様な外乱磁場による影響をキャンセルすることにより、被測定電流Iの検出精度を高められる。 Further, the calculation unit 50 obtains the difference R2-R1 between the output signal of the first resistance element 21 and the output signal of the second resistance element 22, thereby canceling the influence of the uniform disturbance magnetic field, and the measured current I p is calculated. The calculation unit 50 can improve the detection accuracy of the current Ip to be measured by canceling the influence of the uniform disturbance magnetic field.

[比較例1]
図8は、比較例1に係る電流センサ500の構成を示す。本例の電流センサ500は、第1導体511、第2導体512、第1抵抗素子521および第2抵抗素子522を備える。第1抵抗素子521、第2抵抗素子522は、基板525上に設けられる。電流センサ500は、断面視で、第1導体511の重心を通り、感磁軸方向に延びる第1仮想直線V1と、第2導体512の重心を通り、感磁軸方向に延びる第2仮想直線V2との間の領域に設けられていない。
[Comparative Example 1]
FIG. 8 shows the configuration of the current sensor 500 according to the first comparative example. The current sensor 500 of this example includes a first conductor 511, a second conductor 512, a first resistance element 521, and a second resistance element 522. The first resistance element 521 and the second resistance element 522 are provided on the substrate 525. The current sensor 500 has a first imaginary straight line V1 that passes through the center of gravity of the first conductor 511 and extends in the direction of the magnetic sensitive axis, and a second imaginary straight line that passes through the center of gravity of the second conductor 512 and extends in the direction of the magnetic sensitive axis. It is not provided in the area between V2.

第2抵抗素子522は、第1導体511および第2導体512から入力される磁場が強め合う方向に働く。即ち、電流センサ500は、第2抵抗素子522における磁場が打ち消されないので、第1抵抗素子521の出力信号と第2抵抗素子522の出力信号との差分R521−R522の信号強度が小さくなる。これにより、電流センサ500の検出精度が低下する。また、電流センサ500は、第2抵抗素子522に対応するフィードバックコイルにおける消費電力を低減できない。   The second resistance element 522 works in a direction in which magnetic fields input from the first conductor 511 and the second conductor 512 are strengthened. That is, in the current sensor 500, since the magnetic field in the second resistance element 522 is not canceled, the signal intensity of the difference R521-R522 between the output signal of the first resistance element 521 and the output signal of the second resistance element 522 becomes small. Thereby, the detection accuracy of the current sensor 500 decreases. Further, the current sensor 500 cannot reduce the power consumption in the feedback coil corresponding to the second resistance element 522.

これに対して実施例に係る電流センサ100は、第2抵抗素子22における磁場が打ち消されるので、第1抵抗素子21の出力信号と第2抵抗素子22の出力信号との差分R1−R2の信号強度が大きくなる。これにより、実施例に係る電流センサ100の検出精度が向上する。   On the other hand, in the current sensor 100 according to the embodiment, the magnetic field in the second resistance element 22 is canceled, so that the signal of the difference R1-R2 between the output signal of the first resistance element 21 and the output signal of the second resistance element 22 is obtained. Strength increases. Thereby, the detection accuracy of the current sensor 100 according to the embodiment is improved.

図9は、比較例1に係る電流センサ500の磁場変換係数の一例を示す。図9では、電流センサ500における磁場変換係数βおよび磁場変換係数β、および磁場変換係数の差分β−βを示す。縦軸は磁場変換係数[mT/A]を示し、横軸は一次導体10の重心のZ座標を示す。 FIG. 9 shows an example of the magnetic field conversion coefficient of the current sensor 500 according to the first comparative example. FIG. 9 shows the magnetic field conversion coefficient β 1 and the magnetic field conversion coefficient β 2 and the difference β 12 of the magnetic field conversion coefficient in the current sensor 500. The vertical axis represents the magnetic field conversion coefficient [mT / A], and the horizontal axis represents the Z coordinate of the center of gravity of the primary conductor 10.

磁場変換係数βは、第1抵抗素子521の磁場変換係数を示す。被測定電流Iが第1抵抗素子21の位置に作る感磁軸方向の磁場Bx1は、磁場変換係数βを用いて次式で示される。
x1[mT]=β[mT/A]・I[A]
磁場変換係数βは、第2抵抗素子522の磁場変換係数を示す。被測定電流Iが第2抵抗素子22の位置に作る感磁軸方向の磁場Bx2は、磁場変換係数βを用いて次式で示される。
x2[mT]=β[mT/A]・I[A]
The magnetic field conversion coefficient β 1 indicates the magnetic field conversion coefficient of the first resistance element 521. A magnetic field B x1 in the direction of the magnetosensitive axis created by the measured current I p at the position of the first resistance element 21 is expressed by the following equation using the magnetic field conversion coefficient β 1 .
B x1 [mT] = β 1 [mT / A] · I p [A]
The magnetic field conversion coefficient β 2 indicates the magnetic field conversion coefficient of the second resistance element 522. A magnetic field B x2 in the direction of the magnetosensitive axis created by the measured current I p at the position of the second resistance element 22 is expressed by the following equation using the magnetic field conversion coefficient β 2 .
B x2 [mT] = β 2 [mT / A] · I p [A]

ここで、磁場変換係数βは、第2抵抗素子522において被測定電流Iに応じた磁場がキャンセルされない。したがって、磁場変換係数の差分β−βが磁場変換係数βと重ならない。また、磁場変換係数の差分β−βが図3で示した磁場変換係数の差分α−αよりも小さくなるので、電流センサ500の電流検出精度が低下する。 Here, the magnetic field conversion coefficient β 2 does not cancel the magnetic field corresponding to the measured current I p in the second resistance element 522. Therefore, the magnetic field conversion coefficient difference β 1 −β 2 does not overlap with the magnetic field conversion coefficient β 1 . In addition, the magnetic field conversion coefficient difference β 12 is smaller than the magnetic field conversion coefficient difference α 12 shown in FIG. 3, so that the current detection accuracy of the current sensor 500 decreases.

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.

10・・・一次導体、11・・・第1導体、12・・・第2導体、20・・・磁気センサ、21・・・第1抵抗素子、22・・・第2抵抗素子、25・・・基板、30・・・リードフレーム、50・・・算出部、61・・・フィードバックコイル、62・・・フィードバックコイル、70・・・封止部、100・・・電流センサ、500・・・電流センサ、511・・・第1導体、512・・・第2導体、521・・・第1抵抗素子、522・・・第2抵抗素子、525・・・基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Primary conductor, 11 ... 1st conductor, 12 ... 2nd conductor, 20 ... Magnetic sensor, 21 ... 1st resistance element, 22 ... 2nd resistance element, 25. ..Board, 30 ... lead frame, 50 ... calculation unit, 61 ... feedback coil, 62 ... feedback coil, 70 ... sealing unit, 100 ... current sensor, 500 ... Current sensor, 511 ... first conductor, 512 ... second conductor, 521 ... first resistance element, 522 ... second resistance element, 525 ... substrate

Claims (8)

被測定電流が流れる第1導体および第2導体と、
予め定められた第1の方向に感磁軸を有し、前記第1導体および前記第2導体に流れる前記被測定電流により生じた磁場を検出する第1抵抗素子と、
前記第1の方向に感磁軸を有し、前記第1導体および前記第2導体に流れる前記被測定電流により生じた磁場を検出する第2抵抗素子と
を備え、
前記第2導体の重心は、断面視で、前記第1導体の重心を通り、前記第1の方向に延びる第1仮想直線上に位置せず、
前記第2抵抗素子は、断面視で、前記第1仮想直線と、前記第2導体の重心を通り、前記第1の方向に延びる第2仮想直線との間の領域に設けられる
電流センサ。
A first conductor and a second conductor through which a current to be measured flows;
A first resistance element having a magnetosensitive axis in a predetermined first direction and detecting a magnetic field generated by the current to be measured flowing in the first conductor and the second conductor;
A second resistive element having a magnetosensitive axis in the first direction and detecting a magnetic field generated by the measured current flowing in the first conductor and the second conductor;
The center of gravity of the second conductor is not located on a first imaginary line extending in the first direction through the center of gravity of the first conductor in a cross-sectional view,
The second resistance element is provided in a region between the first imaginary straight line and a second imaginary straight line that passes through the center of gravity of the second conductor and extends in the first direction in a cross-sectional view.
前記第2抵抗素子は、前記第1導体の重心と前記第2導体の重心との中点を通り、前記第1導体の重心と前記第2導体の重心とを結ぶ第3仮想直線の垂線上に配置される
請求項1に記載の電流センサ。
The second resistance element passes through a midpoint between the center of gravity of the first conductor and the center of gravity of the second conductor, and is on a perpendicular line of a third imaginary straight line connecting the center of gravity of the first conductor and the center of gravity of the second conductor. The current sensor according to claim 1.
前記第1抵抗素子および前記第2抵抗素子は、断面視で、前記第1抵抗素子および前記第2抵抗素子を通る第4仮想直線が、前記第1の方向と平行となるように配置される
請求項1又は2に記載の電流センサ。
The first resistance element and the second resistance element are arranged so that a fourth imaginary line passing through the first resistance element and the second resistance element is parallel to the first direction in a cross-sectional view. The current sensor according to claim 1 or 2.
前記第1抵抗素子および前記第2抵抗素子は、断面視で、前記第4仮想直線が、前記電流センサの基板平面と平行となるように配置される
請求項3に記載の電流センサ。
The current sensor according to claim 3, wherein the first resistance element and the second resistance element are arranged so that the fourth virtual line is parallel to a substrate plane of the current sensor in a cross-sectional view.
前記第1抵抗素子および前記第2抵抗素子は、前記第4仮想直線が、前記電流センサの基板平面と傾斜するように配置される
請求項3に記載の電流センサ。
The current sensor according to claim 3, wherein the first resistance element and the second resistance element are arranged such that the fourth virtual straight line is inclined with respect to a substrate plane of the current sensor.
前記被測定電流により生じた磁場を、前記第1抵抗素子においてキャンセルする磁場を生成する第1フィードバックコイルと、
前記被測定電流により生じた磁場を、前記第2抵抗素子においてキャンセルする磁場を生成する第2フィードバックコイルと
を更に備える
請求項1から5のいずれか一項に記載の電流センサ。
A first feedback coil that generates a magnetic field that cancels the magnetic field generated by the measured current in the first resistance element;
The current sensor according to any one of claims 1 to 5, further comprising: a second feedback coil that generates a magnetic field that cancels the magnetic field generated by the current to be measured in the second resistance element.
前記第1フィードバックコイルおよび前記第2フィードバックコイルに流れる電流量から前記被測定電流を算出する算出部を更に備える
請求項6に記載の電流センサ。
The current sensor according to claim 6, further comprising a calculating unit that calculates the measured current from the amount of current flowing through the first feedback coil and the second feedback coil.
前記第1抵抗素子の出力信号と前記第2抵抗素子の出力信号との差分を取ることにより、一様な外乱磁場による影響をキャンセルし、前記被測定電流を算出する算出部を更に備える
請求項1から7のいずれか一項に記載の電流センサ。
The apparatus further includes a calculating unit that calculates the current to be measured by calculating a difference between an output signal of the first resistance element and an output signal of the second resistance element to cancel the influence of a uniform disturbance magnetic field. The current sensor according to any one of 1 to 7.
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