本發(fā)明涉及可非接觸地測(cè)量導(dǎo)體中流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)裝置,具體地涉及適合于在HEV(混合動(dòng)力汽車)或EV(電動(dòng)汽車)等的電力轉(zhuǎn)換裝置中作為大電流檢測(cè)用的電流檢測(cè)裝置。
背景技術(shù):
以往,在取消了磁芯的無芯型電流檢測(cè)裝置中,已知有利用U字型磁屏蔽罩的電流檢測(cè)裝置。為了實(shí)現(xiàn)電流檢測(cè)裝置的小型化,需要縮小所需磁屏蔽罩的橫截面尺寸。然而,隨著磁屏蔽罩的橫截面尺寸縮小,磁屏蔽罩的飽和磁通降低。磁屏蔽罩與磁芯同樣地具有集磁功能。在霍爾元件檢測(cè)磁通的情況下,磁屏蔽罩的飽和磁通的降低導(dǎo)致可檢測(cè)的最大電流的降低。因此,以往的磁屏蔽罩難以兼顧電流檢測(cè)裝置的小型化與大電流的檢測(cè)。因此,有日本特開2013-195381號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中記載的屏蔽結(jié)構(gòu)。
在專利文獻(xiàn)1的電流檢測(cè)裝置中,磁屏蔽罩由多個(gè)屏蔽材料構(gòu)成。導(dǎo)體具有上下短、左右長(zhǎng)的矩形橫截面,磁屏蔽罩具有設(shè)置在導(dǎo)體的兩個(gè)短邊側(cè)的兩個(gè)短邊側(cè)側(cè)壁部(側(cè)壁部)和設(shè)置在導(dǎo)體的長(zhǎng)邊側(cè)的一個(gè)長(zhǎng)邊側(cè)側(cè)壁部(底壁部)。磁屏蔽罩通過在長(zhǎng)邊側(cè)側(cè)壁部具有間隙、缺口或貫通孔等橫截面縮小部,增大了向磁屏蔽罩外表面?zhèn)刃孤┑拇磐?,減少了通過磁屏蔽罩的磁通。由此,抑制磁屏蔽罩的飽和磁通的減少,并且增大可檢測(cè)的最大電流。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-195381號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
然而,在長(zhǎng)邊側(cè)側(cè)壁部設(shè)置間隙或貫通孔(以下稱為屏蔽罩開口部)的結(jié)構(gòu)中,由于來自外部的干擾磁通從屏蔽罩開口部進(jìn)入磁屏蔽罩內(nèi)側(cè),因此存在降低電流傳感器的可靠性的可能。此外,在設(shè)有橫截面縮小部的磁屏蔽罩中,由于磁通聚集在磁屏蔽罩內(nèi)部橫截面變化的部分,產(chǎn)生高磁通密度的部分,因此而存在磁屏蔽罩內(nèi)部的飽和磁通降低、可檢測(cè)的最大電流降低的問題。
本發(fā)明的目的為提供不易受干擾磁通的影響、不易導(dǎo)致可檢測(cè)的最大電流的降低的電流檢測(cè)裝置。
用于解決課題的技術(shù)方案
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的電流檢測(cè)裝置具有第一磁屏蔽部件和第二磁屏蔽部件,其中,上述第一磁屏蔽部件具有覆蓋導(dǎo)體的一側(cè)的側(cè)壁部和從該側(cè)壁部向著另一側(cè)突出的突出部,上述第二磁屏蔽部件具有覆蓋導(dǎo)體的另一側(cè)的側(cè)壁部和從該側(cè)壁部向著上述一側(cè)突出的突出部,第一磁屏蔽部件的突出部與第二磁屏蔽部件的突出部在突出部的突出方向上重疊且形成間隙。
發(fā)明效果
通過使第一磁屏蔽部件的底部與第二磁屏蔽部件的底部在它們的延伸方向上重疊且形成間隙,能夠抑制外部干擾磁通從磁屏蔽罩底部的侵入,能夠防止外部干擾磁通導(dǎo)致的電流檢測(cè)裝置的可靠性的降低。此外,通過設(shè)置間隙,使磁通逃逸到磁屏蔽罩外,從而能夠增大可檢測(cè)的最大電流。
上述之外的問題、結(jié)構(gòu)和效果通過以下的實(shí)施方式的說明可得以明了。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的電流檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的電流檢測(cè)裝置的俯視圖。
圖3是本發(fā)明的電流檢測(cè)裝置的立體圖。
圖4是表示改變霍爾元件的配置后的例子的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示使第一磁屏蔽部件和第二磁屏蔽部件為相同形狀的變更例的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是表示將本發(fā)明的電流檢測(cè)裝置安裝在電力轉(zhuǎn)換裝置中的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是由本發(fā)明的電流檢測(cè)裝置構(gòu)成的三相電流檢測(cè)裝置的示意圖。
圖8是本發(fā)明的三相電流檢測(cè)裝置的正視圖。
圖9是表示將本發(fā)明的三相電流檢測(cè)裝置應(yīng)用于HEV或EV等中使用的電力轉(zhuǎn)換裝置的例子的俯視圖。
圖10是表示縱向配置3個(gè)電流檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是表示在與電流檢測(cè)裝置的底部相對(duì)的位置配置產(chǎn)生外部干擾的導(dǎo)體的狀態(tài)的圖。
圖12是表示改變第一磁屏蔽部件與第二磁屏蔽部件之間的間隙的結(jié)構(gòu)的變更例的圖。
圖13是針對(duì)使用本發(fā)明的電流檢測(cè)裝置的情況與使用U字型磁屏蔽罩的情況表示輸出電壓相對(duì)于電流值的特性(解析結(jié)果)的圖。
圖14是表示由U字型磁屏蔽罩構(gòu)成的電流檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖15是本發(fā)明的重疊(Overlap)結(jié)構(gòu)的說明圖。
具體實(shí)施方式
以下,利用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。此外,在各圖中,對(duì)于相同的結(jié)構(gòu)的部分,附以相同的記號(hào)并省略說明。
利用圖1至圖3,針對(duì)本實(shí)施例的電流檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是本實(shí)施例的電流檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)施例的電流檢測(cè)裝置的俯視圖。圖3是本實(shí)施例的電流檢測(cè)裝置的立體圖。此外,圖1相當(dāng)于圖3的I-I’截面。在以下的說明中,上下方向基于圖1定義,與電流檢測(cè)裝置的安裝狀態(tài)的上下方向無關(guān)。
電流檢測(cè)裝置100配備作為磁性體的L字型第一磁屏蔽部件111及第二磁屏蔽部件112、作為電流傳感器而設(shè)置的霍爾元件113和導(dǎo)體121。第一磁屏蔽部件111、第二磁屏蔽部件112和霍爾元件113被固定在印刷基板(基板部件)115上。印刷基板115由絕緣材料構(gòu)成,為非磁性。此外,第一磁屏蔽部件111、第二磁屏蔽部件112、導(dǎo)體121及霍爾元件113和印刷基板115一起被樹脂116覆蓋。在本實(shí)施例中,將霍爾元件113埋設(shè)在樹脂116中,而也可為后述的圖7所示的無基板的結(jié)構(gòu),將霍爾元件113配置在樹脂116外側(cè)。
通過將多個(gè)端子113a固定于印刷基板115來將霍爾元件113固定在印刷基板115上。此外,多個(gè)端子113a電連接到從樹脂露出的端子117上。也可使霍爾元件113的多個(gè)端子113a從樹脂116露出,作為端子117的替代。
電流檢測(cè)對(duì)象的導(dǎo)體121具有上下短、左右長(zhǎng)的矩形橫截面,貫通由第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112構(gòu)成的磁屏蔽罩111和112的內(nèi)表面?zhèn)瓤臻g。電流沿導(dǎo)體121的長(zhǎng)度方向(設(shè)置方向)流動(dòng)。
第一磁屏蔽部件111與第二磁屏蔽部件112以隔著導(dǎo)體121相對(duì)的方式配置。第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112由磁性材料構(gòu)成。第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112分別為L(zhǎng)字型。第一磁屏蔽部件111具有覆蓋導(dǎo)體121的側(cè)方的側(cè)壁部111a、和從側(cè)壁部111a的下端部向第二磁屏蔽部件112側(cè)在與側(cè)壁部111a交叉的方向上延伸設(shè)置的底部111b。第二磁屏蔽部件112具有覆蓋導(dǎo)體121的側(cè)方的側(cè)壁部112a、和從側(cè)壁部112a的下端部向第二磁屏蔽部件111側(cè)在與側(cè)壁部112a交叉的方向上延伸設(shè)置的底部112b。
第一磁屏蔽部件111的底部111b與第二磁屏蔽部件112的底部112b在上下方向偏置地設(shè)置,使得在導(dǎo)體121下側(cè)形成上下方向的間隙131。此外,第一磁屏蔽部件111的底部111b與第二磁屏蔽部件112的底部112b以使得在其延伸設(shè)置方向上重疊的方式配置。
此外,直線141為垂直于印刷基板115的基板面(第一磁屏蔽部件111、第二磁屏蔽部件112和霍爾元件113的安裝面)的線段,距離側(cè)壁部111a及側(cè)壁部112a為等距離。此外,圖1為截面圖,在考慮圖1的進(jìn)深方向時(shí),可認(rèn)為直線141是沿圖1的進(jìn)深方向擴(kuò)展的平面。側(cè)壁部111a和側(cè)壁部112a具有與該平面平行的平面(以下稱為側(cè)壁面)。
在本實(shí)施例中,在導(dǎo)體121的一個(gè)側(cè)方配置第一磁屏蔽部件111,在導(dǎo)體121的另一側(cè)方配置第二磁屏蔽部件112。第一磁屏蔽部件111的側(cè)壁部111a與第二磁屏蔽部件112的側(cè)壁部112a隔著導(dǎo)體相對(duì)。第一磁屏蔽部件111的底部111b和第二磁屏蔽部件112的底部112b覆蓋導(dǎo)體121的下方。
第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112收集導(dǎo)體121周圍根據(jù)右手螺旋定則產(chǎn)生的磁通,在第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112中形成磁通線。在間隙131的部分,該磁通線從第一磁屏蔽部件111或第二磁屏蔽部件112的其中之一的磁屏蔽部件漏出,轉(zhuǎn)移到其它磁屏蔽部件。
作為電流傳感器的霍爾元件113配置在連接導(dǎo)體121與間隙131的直線141上,被固定在印刷基板115上。在印刷基板115側(cè),在第一磁屏蔽部件111與第二磁屏蔽部件112之間延伸的磁通線的主要部分大致沿著印刷基板115延伸。因此,延伸的磁通的大多數(shù)通過霍爾元件113。其結(jié)果是,霍爾元件113能夠通過磁屏蔽罩111和磁屏蔽罩112的集磁功能,檢測(cè)出因電流流過導(dǎo)體121而產(chǎn)生的微小磁通,提高磁檢測(cè)靈敏度?;魻栐?13通過施加規(guī)定的電流而輸出與磁通密度成比例的電壓。
在本實(shí)施例中為使用印刷基板115的結(jié)構(gòu),但也可為不使用印刷基板115的無基板結(jié)構(gòu)。在無基板的結(jié)構(gòu)中,第一磁屏蔽部件111、第二磁屏蔽部件112、導(dǎo)體121與霍爾元件113通過樹脂模具116固定。通過樹脂模具116能夠容易地將各構(gòu)造體固定在規(guī)定位置。
在磁屏蔽罩111和112內(nèi)部的磁通密度在磁屏蔽罩的飽和磁通密度以下時(shí),在第一磁屏蔽部件111與第二磁屏蔽部件112之間延伸的磁通線的磁通密度大致與導(dǎo)體121的電流值線性地成比例。另一方面,導(dǎo)體121的電流值增大,磁屏蔽罩111和112內(nèi)部的磁通密度達(dá)到磁屏蔽罩的飽和磁通密度時(shí),第一磁屏蔽部件111與第二磁屏蔽部件112之間延伸的磁通線的磁通密度與導(dǎo)體121的電流值之間存在的線性比例關(guān)系喪失。因此,無法通過霍爾元件113正確地測(cè)量導(dǎo)體121的電流值。因此,通過霍爾元件113可測(cè)量的導(dǎo)體121的電流值由磁屏蔽罩111和112的飽和磁通密度的大小決定。
根據(jù)本實(shí)施例,由第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112構(gòu)成的底部(底部111b和底部112b)上形成間隙131。間隙131將形成在磁屏蔽罩底部的磁路隔斷,適度地降低磁屏蔽罩內(nèi)部的磁通密度。此外,間隙131也具有使磁屏蔽罩之間延伸的磁通線的磁通密度降低的功能。
本實(shí)施例的電流檢測(cè)裝置100由于在磁屏蔽罩111和112的上方不存在構(gòu)成磁路的其它磁屏蔽罩,因此電流檢測(cè)裝置100內(nèi)存在的磁通線在磁屏蔽罩111和112之間大致相對(duì)于磁屏蔽罩側(cè)面垂直地延伸,貫通霍爾元件113。其結(jié)果是,霍爾元件113感應(yīng)到大致與導(dǎo)體121的電流成比例的磁通,輸出與該磁通成比例的電壓。
本實(shí)施例的電流檢測(cè)裝置中,導(dǎo)體121位于第一磁屏蔽部件111的底部附近,貫通由第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112構(gòu)成的內(nèi)表面空間。在圖1中,第一磁屏蔽部件111與導(dǎo)體121之間存在間隙。如果磁屏蔽罩111和112內(nèi)部的磁飽和不成問題,該間隙可縮小或消除。即,也可在第一磁屏蔽部件111與導(dǎo)體121之間配置絕緣體,隔著絕緣體將第一磁屏蔽部件111固定在導(dǎo)體121的底面。
接著,利用圖4說明改變霍爾元件113的配置的例子。圖4是表示改變霍爾元件的配置后的例子的結(jié)構(gòu)圖。此外,在圖4中省略了圖1中記載的印刷基板115和樹脂116,印刷基板115和樹脂116與圖1相同地構(gòu)成。
在本變更例中,霍爾元件113配置在由第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112構(gòu)成的磁屏蔽罩111和112的底部(底部111b和底部112b)與導(dǎo)體121之間的空間中??蔀檫@樣的配置。
接著,利用圖5說明使第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112為相同形狀的變更例。圖5是表示使第一磁屏蔽部件和第二磁屏蔽部件為相同形狀的變更例的結(jié)構(gòu)圖。
在該變更例中,第一磁屏蔽部件111的側(cè)壁部111a的長(zhǎng)度與第二磁屏蔽部件112的側(cè)壁部112a的長(zhǎng)度相等。并且,使第一磁屏蔽部件111的側(cè)壁部111a的上端面與第二磁屏蔽部件112的側(cè)壁部112a的上端面錯(cuò)開而固定。這種結(jié)構(gòu)不使用印刷基板115,通過利用樹脂模具116來固定第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112的結(jié)構(gòu),可容易得以實(shí)現(xiàn)。如果對(duì)安裝到印刷基板115的部分進(jìn)行設(shè)置臺(tái)階部等加工,也可使用印刷基板115。
通過該變更例,由于第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112可使用相同部件構(gòu)成,提高了生產(chǎn)效率。
接著,利用圖6和圖7針對(duì)電流檢測(cè)裝置100的安裝例進(jìn)行說明。圖6是表示將本發(fā)明的電流檢測(cè)裝置100安裝在電力轉(zhuǎn)換裝置411中的結(jié)構(gòu)的圖。圖7是由本發(fā)明的電流檢測(cè)裝置100構(gòu)成的三相電流檢測(cè)裝置的示意圖。圖7所示的電流檢測(cè)裝置中,針對(duì)與圖1的電流檢測(cè)裝置相同的結(jié)構(gòu)的部分附以相同符號(hào)。針對(duì)為相同結(jié)構(gòu)的部分省略說明,僅說明不同點(diǎn)。并且,在以下的說明中,針對(duì)一相的電流檢測(cè)裝置和二相的電流檢測(cè)裝置進(jìn)行說明。相鄰的電流檢測(cè)裝置之間的相互作用不僅在一相與二相之間存在,在二相與三相之間以及三相與一相之間也同樣存在。
電力轉(zhuǎn)換裝置411由微機(jī)421、驅(qū)動(dòng)電路422、功率組件423、電容器424、電流檢測(cè)裝置425、導(dǎo)體426(121)和端子427構(gòu)成。電力轉(zhuǎn)換裝置411可用于使電動(dòng)機(jī)428等運(yùn)行。
電流檢測(cè)裝置425配置在功率組件423與端子427之間的包含總線的導(dǎo)體426上。電流檢測(cè)裝置425測(cè)量從功率組件423輸出的電流值,將檢測(cè)出的電流值反饋到微機(jī)421。
如圖7所示,該三相電流檢測(cè)裝置425中,在左右方向上配置了同樣的電流檢測(cè)裝置100A、100B、100C。具體地,將圖1所示的電流檢測(cè)裝置100三個(gè)(100A、100B、100C)并排構(gòu)成三相電流檢測(cè)裝置425。各電流檢測(cè)裝置100A、100B、100C中設(shè)有第一磁屏蔽部件111A、111B、111C、第二磁屏蔽部件112A、112B、112C、導(dǎo)體121A、121B、121C和霍爾元件113A、113B、113C。
圖1所示的電流檢測(cè)裝置100中,側(cè)壁部111a的長(zhǎng)度與側(cè)壁部111b的長(zhǎng)度不同。因此,在并排使用電流檢測(cè)裝置100的三相電流檢測(cè)裝置425中,與一相的電流檢測(cè)裝置相鄰的二相的第一磁屏蔽罩111B的長(zhǎng)度(側(cè)壁部的長(zhǎng)度)和與二相的電流檢測(cè)裝置相鄰的一相的第二磁屏蔽罩112A的長(zhǎng)度(側(cè)壁部的長(zhǎng)度)不同。
因此,在一相的電流檢測(cè)裝置100A與二相的電流檢測(cè)裝置100B之間,使一相的電流檢測(cè)裝置100A的長(zhǎng)側(cè)壁部112a與二相的電流檢測(cè)裝置100B的短側(cè)壁部111a相鄰。此外,在二相的電流檢測(cè)裝置100B與三相的電流檢測(cè)裝置100C之間,使二相的電流檢測(cè)裝置100B的長(zhǎng)側(cè)壁部112a與二相的電流檢測(cè)裝置100C的短側(cè)壁部111a相鄰。
這樣,通過以使長(zhǎng)側(cè)壁部112a與短側(cè)壁部111a在各相之間為相同的關(guān)系的方式進(jìn)行配置,能夠使相鄰的電流檢測(cè)裝置之間的外部干擾影響在各相之間變得均勻。由此,能夠使電流檢測(cè)裝置對(duì)導(dǎo)體426(121)產(chǎn)生的磁通的感應(yīng)度變得均勻,在控制上有利。
當(dāng)然,在電流檢測(cè)裝置100彼此之間分離配置在不對(duì)其它相造成外部干擾影響的距離的情況下,也可不考慮長(zhǎng)側(cè)壁部112a和短側(cè)壁部111a的排列順序而配置電流檢測(cè)裝置100。
此外,作為構(gòu)成三相電流檢測(cè)裝置的電流檢測(cè)裝置100,除了圖1所示的結(jié)構(gòu)之外,還可采用上述的各種變形例。
接著,利用圖8對(duì)三相電流檢測(cè)裝置425的具體結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。圖8是本發(fā)明的三相電流檢測(cè)裝置的正視圖。
在各電流檢測(cè)裝置100A、100B、100C中,首先利用樹脂模具116來固定第一磁屏蔽部件111A、111B、111C、第二磁屏蔽部件112A、112B、112C和導(dǎo)體121。通過將霍爾元件113A、113B、113C配置在樹脂模具116的外側(cè),使組裝變得容易。通過在第一磁屏蔽部件111A、111B、111C、第二磁屏蔽部件112A、112B、112C、導(dǎo)體121和樹脂模具116構(gòu)成的組件上附加安裝霍爾元件113A、113B、113C,在調(diào)整后發(fā)生霍爾元件的故障、損傷的情況下,能夠不廢棄包含導(dǎo)體426的電流檢測(cè)裝置100A、100B、100C,僅更換霍爾元件113A、113B、113C。由此,能夠削減制造上的成本,是有利的。
當(dāng)然,也可利用樹脂模具116將包括霍爾元件113A、113B、113C的構(gòu)成三相電流檢測(cè)裝置426的全部部件一體化。
此外,也可將圖8的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于圖1和圖5的電流檢測(cè)裝置100,利用樹脂模具116固定第一磁屏蔽部件111、第二磁屏蔽部件112和導(dǎo)體121,將霍爾元件113配置在樹脂模具116的外側(cè)。
接著,利用圖9對(duì)本發(fā)明的三相電流檢測(cè)裝置應(yīng)用于HEV(混合動(dòng)力汽車)或EV(電動(dòng)汽車)等所用的車載用電力轉(zhuǎn)換裝置中的例子進(jìn)行說明。圖9是表示將本發(fā)明的三相電流檢測(cè)裝置應(yīng)用于HEV或EV等所用的電力轉(zhuǎn)換裝置中的例子的俯視圖。
三相電流檢測(cè)裝置425例如用于獨(dú)立地測(cè)量HEV或EV等所用的電力轉(zhuǎn)換裝置的U相、V相、W相的各相電流。在U相上設(shè)置電流檢測(cè)裝置100A。在V相上設(shè)置電流檢測(cè)裝置100B。在W相上設(shè)置電流檢測(cè)裝置100C。各導(dǎo)體121中,電流向?qū)w121的長(zhǎng)度方向流動(dòng)。導(dǎo)體121A、121B、121C分別在長(zhǎng)度方向端部設(shè)有螺孔161A、161B、161C,利用安裝螺絲固定在輸出端子427(參考圖6)上。一個(gè)長(zhǎng)度方向端部與功率組件423(參考圖6)的輸出端子通過焊接固定,各相電流的輸入部(布線)連接在導(dǎo)體121、121B、121C上。
各導(dǎo)體121A、121B、121C可由功率組件423的輸出端子構(gòu)成。這種情況下,不需要通過焊接固定導(dǎo)體121A、121B、121C。此外,功率組件423與三相電流檢測(cè)裝置425一體化。或者,通過使導(dǎo)體121A、121B、121C、第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112的一部分從樹脂模具116露出,能夠在功率組件423的輸出端子構(gòu)成的導(dǎo)體121A、121B、121C上安裝另外構(gòu)成的三相電流檢測(cè)裝置425。這種情況下,三相電流檢測(cè)裝置425為不具有導(dǎo)體121A、121B、121C的結(jié)構(gòu)。這種使導(dǎo)體121為別的部件的結(jié)構(gòu)也可適用于圖1~圖8中說明的結(jié)構(gòu)。
唯一的間隙131(131A、131B、131C)大致形成在經(jīng)過導(dǎo)體121(121A、121B、121C)的截面中心的直線141(參考圖1)上。因此,由于從間隙131漏出的磁通向電流檢測(cè)裝置100(100A、100B、100C)下側(cè)漏出,能夠抑制進(jìn)入相鄰的電流檢測(cè)裝置。
以下針對(duì)電流檢測(cè)裝置100進(jìn)行說明,對(duì)于三相電流檢測(cè)裝置425的電流檢測(cè)裝置100A、100B、100C也相同。
通過形成唯一的間隙131,第一磁屏蔽部件111與第二磁屏蔽部件112之間產(chǎn)生的磁通線除了磁屏蔽罩111和112附近之外在磁屏蔽罩111和112之間沿著基板延伸。因此,除了磁屏蔽罩111和112附近,磁通線的磁通密度在相對(duì)于磁屏蔽罩側(cè)面的垂直方向上變化量變小。在上述的結(jié)構(gòu)中,霍爾元件113大致配置在連結(jié)間隙131與導(dǎo)體121的直線141上。但根據(jù)上述理由,霍爾元件113不需要配置在直線141上(導(dǎo)線121中心),可與直線141錯(cuò)開配置。本實(shí)施例針對(duì)霍爾元件113的配置不進(jìn)行限定。
圖10是表示縱向配置電流檢測(cè)裝置100A、100B、100C的結(jié)構(gòu)的圖。圖7、圖8和圖9中,電流檢測(cè)裝置100A、100B、100C以各磁屏蔽部件的側(cè)壁部相對(duì)的方式相鄰配置(橫向配置)。而與此相對(duì),可如圖10所示,以各磁屏蔽部件的底部朝向相同方向的方式配置(縱向配置)。
利用圖11針對(duì)配置了產(chǎn)生外部干擾的導(dǎo)體171的情況進(jìn)行說明。圖11是表示與電流檢測(cè)裝置100的底部相對(duì)的位置上配置導(dǎo)體171的狀態(tài)的圖。電流檢測(cè)裝置100中,第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112在電流檢測(cè)裝置100的底部重疊。由此,即使在比電流檢測(cè)裝置100更靠下側(cè)的空間中配置產(chǎn)生外部干擾的導(dǎo)體171,也能夠抑制外部干擾從磁屏蔽罩111和112的底部向磁屏蔽罩111和112的內(nèi)部的直接侵入。
利用圖12對(duì)改變間隙131的結(jié)構(gòu)的變更例進(jìn)行說明。圖12是表示改變間隙131的結(jié)構(gòu)的變更例的圖。
在上述實(shí)施例中,底部111b的突出長(zhǎng)度與底部112b的突出長(zhǎng)度相等。即,例如如圖1所示,間隙131大致位于直線141上。然而,也可如圖12所示,使底部111b的突出長(zhǎng)度與底部112b的突出長(zhǎng)度不同。這種情況下,間隙131相對(duì)于直線141(導(dǎo)體121的截面中心)偏離地設(shè)置。此外,在底部111b的突出長(zhǎng)度與底部112b的突出長(zhǎng)度不同的情況下,優(yōu)選使配置在內(nèi)側(cè)(導(dǎo)體121或霍爾元件113側(cè))的底部111b的突出長(zhǎng)度比配置在外側(cè)的底部112b的突出長(zhǎng)度更長(zhǎng)。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)不易從間隙131看到導(dǎo)體121或霍爾元件113的結(jié)構(gòu)。
接著,利用圖13針對(duì)使用本實(shí)施例的電流測(cè)量裝置的情況下增大可測(cè)量的電流值的效果進(jìn)行說明。圖13是針對(duì)使用本實(shí)施例(圖1)的電流檢測(cè)裝置100的情況與使用圖14的電流檢測(cè)裝置的情況表示輸出電壓相對(duì)于電流值的特性(解析結(jié)果)的圖。此外,圖14是表示由U字型磁屏蔽罩構(gòu)成的電流檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中,由于存在間隙131,磁通經(jīng)由間隙131漏出到第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112外側(cè),因此使第一磁屏蔽部件111和第二磁屏蔽部件112包圍的空間中存在的磁通線的磁通密度降低。其結(jié)果是,與導(dǎo)體121的電流值對(duì)應(yīng)的傳感器輸出減小,可測(cè)量的電流值增大。
在上述實(shí)施例和變更例中,導(dǎo)體121、121A、121B、121C其橫截面(與長(zhǎng)度方向垂直的截面)構(gòu)成具有長(zhǎng)邊和短邊的矩形形狀。第一磁屏蔽部件111的側(cè)壁部111a和第二磁屏蔽部件112的側(cè)壁部112a構(gòu)成設(shè)置在導(dǎo)體121、121A、121B、121C的短邊側(cè)的短邊側(cè)側(cè)壁部。第一磁屏蔽部件111的底部111b和第二磁屏蔽部件112的底部112b構(gòu)成設(shè)置在導(dǎo)體121、121A、121B、121C的長(zhǎng)邊側(cè)的長(zhǎng)邊側(cè)側(cè)壁部。
此外,第一磁屏蔽部件111的側(cè)壁部111a和第二磁屏蔽部件112的側(cè)壁部112a配置在導(dǎo)體121、121A、121B、121C的兩側(cè)(兩側(cè)方),構(gòu)成隔著導(dǎo)體121、121A、121B、121C相對(duì)的兩側(cè)方側(cè)壁部或相對(duì)側(cè)壁部。第一磁屏蔽部件111的底部111b和第二磁屏蔽部件112的底部112b構(gòu)成配置在導(dǎo)體121、121A、121B、121C的一側(cè)(一側(cè)方)的一側(cè)方側(cè)壁部。
此外,一側(cè)方側(cè)壁部111b、112b分別構(gòu)成從一個(gè)兩側(cè)方側(cè)壁部111a、112a向另一個(gè)兩側(cè)方側(cè)壁部112a、111a垂直地突出的突出部或以垂直地彎曲的方式形成的彎曲部。兩側(cè)方側(cè)壁部112a、111a和一側(cè)方側(cè)壁部111b、112b分別形成為平板狀。并且,兩側(cè)方側(cè)壁部112a與兩側(cè)方側(cè)壁部111a平行。并且,一側(cè)方側(cè)壁部111b與一側(cè)方側(cè)壁部112b平行。
在此,利用圖15針對(duì)一側(cè)方側(cè)壁部(底部)111b與一側(cè)方側(cè)壁部(底部)112b的重疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖15是重疊結(jié)構(gòu)的說明圖。此外,圖15中省略了霍爾元件113和導(dǎo)體121。
一側(cè)方側(cè)壁部111b的頂端部111b-t與一側(cè)方側(cè)壁部112b的頂端部112b-t之間設(shè)有沿著兩側(cè)方側(cè)壁部111a、112a的延伸方向(箭頭E1所示的方向)的間隙131,并且設(shè)有0mm或以上的重疊量。圖15表示重疊量為0mm的情況。即,一側(cè)方側(cè)壁部111b的頂端面111b-tS與一側(cè)方側(cè)壁部112b的頂端面112b-tS位于虛擬平面S2上。
虛擬平面S2是平行于虛擬平面S1的平面。虛擬平面S1是假定距離兩側(cè)方側(cè)壁部111a和兩側(cè)方側(cè)壁部112a為等距離L的平面。此外,虛擬平面S1為包含圖1的直線141的平面。
在圖15中,包含一側(cè)方側(cè)壁部111b的頂端面111b-tS與一側(cè)方側(cè)壁部112b的頂端面112b-tS的虛擬平面S2偏離虛擬平面S1距離I,但虛擬平面S2與虛擬平面S1也可一致。
圖15中重疊量為0mm,但重疊量?jī)?yōu)選為大于0mm的尺寸。即,優(yōu)選使一側(cè)方側(cè)壁部111b與一側(cè)方側(cè)壁部112b可靠地重疊,使得外部干擾磁通不能到達(dá)霍爾元件113。
當(dāng)一側(cè)方側(cè)壁部111b的頂端面111b-tS與一側(cè)方側(cè)壁部112b的頂端面112b-tS配置在虛擬平面S2上時(shí),將一側(cè)方側(cè)壁部111b、112b投影到垂直于虛擬平面S1且平行于一側(cè)方側(cè)壁部111b、112b的虛擬平面S3上時(shí),一側(cè)方側(cè)壁部111b的頂端部111b-t與一側(cè)方側(cè)壁部112b的頂端部112b-t在虛擬平面S3上一致,一側(cè)方側(cè)壁部111b的頂端部111b-t與一側(cè)方側(cè)壁部112b的頂端部112b-t之間不產(chǎn)生間隙。本實(shí)施例的重疊結(jié)構(gòu)以投影到虛擬平面S3上時(shí)頂端部111b-t與頂端部112b-t之間不產(chǎn)生間隙的結(jié)構(gòu)為對(duì)象,也包含重疊量為0mm的情況。
在垂直于一側(cè)方側(cè)壁部111b、112b的突出方向E2且垂直于導(dǎo)體121的延伸方向的方向上,一側(cè)方側(cè)壁部(突出部)111b的頂端部111b-t與一側(cè)方側(cè)壁部(突出部)112b的頂端部112b-t分離并設(shè)有間隙131。即,頂端部111b-t與頂端部112b-t在垂直于一側(cè)方側(cè)壁部111b、112b的突出方向E2且垂直于導(dǎo)體121的延伸方向的方向上偏離。此外,頂端部111b-t與頂端部112b-t在一側(cè)方側(cè)壁部111b、112b的突出方向E2上重疊。
此外,本發(fā)明并不限定于上述各實(shí)施例,而是包含了各種變形例。例如,上述實(shí)施例是為了對(duì)本發(fā)明簡(jiǎn)單易懂地說明而進(jìn)行的詳細(xì)說明,并非限定必須具備所說明的全部的結(jié)構(gòu)。此外,可將某實(shí)施例或變更例的結(jié)構(gòu)的一部分替換成其它實(shí)施例或變更例的結(jié)構(gòu),或者可在某實(shí)施例或變更例的結(jié)構(gòu)中添加其它實(shí)施例或變更例的結(jié)構(gòu)。另外,針對(duì)各實(shí)施例或變更例的結(jié)構(gòu)的一部分,能夠進(jìn)行其它結(jié)構(gòu)的追加、刪除、替換。
附圖記號(hào)說明
100、100A、100B、100C…電流檢測(cè)裝置;111、111A、111B、111C…第一磁屏蔽部件;111a…第一磁屏蔽部件111的側(cè)壁部;111b…第一磁屏蔽部件111的底部;111b-t…第一磁屏蔽部件111的頂端部;111b-tS…底部111b的頂端面;112、112A、112B、112C…第二磁屏蔽部件;112a…第二磁屏蔽部件112的側(cè)壁部;112b…第二磁屏蔽部件112的底部;112b-t…第二磁屏蔽部件112的頂端部;112b-tS…底部112b的頂端面;113、113A、113B、113C…霍爾元件;113a…霍爾元件113的端子;115…印刷基板(基板部件);116…樹脂(樹脂模具);117…印刷基板的端子;121、121A、121B、121C…導(dǎo)體;131、131A、131B、131C…間隙;161A、161B、161C…螺孔;171…產(chǎn)生外部干擾的導(dǎo)體;411…電力轉(zhuǎn)換裝置;421…微機(jī);422…驅(qū)動(dòng)電路;423…功率組件;424…電容器;425…電流檢測(cè)裝置;426…導(dǎo)體;427…端子;428…電機(jī)。