电流检测装置以及电流检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电流检测装置以及电流检测方法，其能够以较少数量的温度传感器进行高精度的温度校正。该电流检测装置具备：并列设置的多个电流流路；与各电流流路对应设置的磁检测部，该磁检测部具有用于检测流过各电流流路的电流所产生的磁场强度的磁检测元件；温度传感器，其检测磁检测部的温度；校正电路，其基于温度传感器的检测结果来校正磁检测元件的输出；以及检测电路，其根据由校正电路校正后的输出，检测流过各电流流路的电流大小。将磁检测部、温度传感器、多个电流流路的一部分电流流路一起收纳在模塑封装内，设置比磁检测部的数量少的数量的温度传感器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用磁检测元件来检测流过电流流路的电流的电流检测装置以及电流检测方法。
技术介绍
例如，在混合动力汽车或电动汽车等的电动机驱动技术等领域中，使用比较大的电流，因此要求能够以非接触方式测定大电流的电流检测装置。作为这样的电流检测装置，有：使用磁检测元件，检测由被测定电流产生的磁场的强度，来检测被测定电流的大小的装置。作为磁检测元件，有：利用霍尔效应的霍尔元件，或利用了各向异性磁阻(AMR(AnisotropicMagnetoResistive)效应的AMR元件、利用了巨磁阻(GMR(GiantMagnetoResistive))效应的GMR元件、利用了隧道磁电阻效应(TMR：TunnelMagneto-Resistiveeffect)的TMR元件等。电流流过电流流路时，在电流流路中产生焦耳热，并将该热传递给磁检测元件，从而使磁检测元件的温度变动。磁检测元件根据温度输出发生变化，因此需要通过温度传感器检测温度，并校正磁检测元件的输出。以往，在磁检测元件为磁阻效应元件的情况下，将磁阻效应元件的偏置磁铁和用于测定偏置磁铁的温度的温度传感器收纳在收纳部中，并基于温度传感器的输出信号，校正磁检测元件的输出信号的温度特性(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-242301号公报
技术实现思路
如向三相电动机供给电流的电流流路等那样，并列设置多个电流流路的情况下，无法通过1个温度传感器高精度地检测与各电流流路对应地设置的各磁检测元件的温度。为了高精度地检测各磁检测元件的温度来进行高精度的温度校正，存在如下的问题，即：需要将温度传感器设置成与各电流流路的各磁检测元件对应，温度传感器的数量增加，装置成本增大。本专利技术的目的是提供一种能够以较少数量的温度传感器进行高精度的温度校正的电流检测装置以及电流检测方法。本专利技术以解决上述课题为目的，提供一种电流检测装置，具备：并列设置的多个电流流路；与各电流流路对应设置的磁检测部，该磁检测部具有用于检测流过各电流流路的电流所产生的磁场强度的磁检测元件；温度传感器，其检测所述磁检测部的温度；校正电路，其基于所述温度传感器的检测结果来校正所述磁检测元件的输出；以及检测电路，其根据由所述校正电路校正后的输出，检测流过各电流流路的电流大小，将所述磁检测部、所述温度传感器、所述多个电流流路的一部分电流流路一起收纳在模塑封装内，设置比所述磁检测部的数量少的数量的所述温度传感器。此外，本专利技术以解决上述课题为目的，还提供一种电流检测方法，其中，与并列设置的多个电流流路的各电流流路对应地设置磁检测部，该磁检测部具有用于检测流过各电流流路的电流所产生的磁场强度的磁检测元件，设置比所述磁检测部的数量少的数量的温度传感器，该温度传感器用于检测所述磁检测部的温度，将所述磁检测部、所述温度传感器、所述多个电流流路的一部分电流流路一起收纳在模塑封装内，基于1个所述温度传感器的检测结果，校正2个以上的所述磁检测部的磁检测元件的输出，根据校正后的输出，检测流过各电流流路的电流大小。根据本专利技术，能够以较少数量的温度传感器高精度地检测各磁检测部的温度来进行高精度的温度校正。因此，能够减少装置成本的同时，能够高精度地检测由流过电流流路的电流所产生的磁场来高精度地检测流过电流流路的电流。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的电流检测装置的磁检测部的结构的图。图2A是本专利技术的第1实施方式的电流检测装置的立体图。图2B是图2A的A-A线截面图。图3是表示模塑封装内的温度分布的一例的图。图4A是本专利技术的第2实施方式的电流检测装置的立体图。图4B是图4A的B-B线截面图。图5A是本专利技术的第3实施方式的电流检测装置的立体图。图5B是图5A的C-C线截面图。图6A是本专利技术的第4实施方式的电流检测装置的立体图。图6B是图6A的D-D线截面图。符号说明1、2、3电流流路11、12、13磁检测部14温度传感器15、16磁检测元件17校正电路18检测电路20、21、24模塑封装22高发热部23低发热部25热传导材料具体实施方式(磁检测部的结构)图1是表示本专利技术的实施方式的电流检测装置的磁检测部的结构的图。电流检测装置的磁检测部11、12、13是具有2个磁检测元件15、16的半桥结构。各磁检测元件15、16由GMR元件构成，检测由流过电流流路的电流所产生的磁场的强度。GMR元件与霍尔元件相比是高灵敏度。更具体而言，相对于霍尔元件的最小磁场检测灵敏度为0.5Oe(换算成空气中的磁通密度为0.05mT)，在GMR元件中为0.02Oe(换算成空气中的磁通密度为0.002mT)。此外，GMR元件例如与霍尔元件等其他磁检测元件相比，应答速度快。并且，GMR元件例如与捕捉磁场变化的线圈等不同，直接检测磁场其本身，因此也可以灵敏地应对磁场的微小变化。因此，作为各磁检测元件15、16使用GMR元件，由此提高由流过电流流路的电流所产生的磁场的检测精度。串联连接磁检测元件15和磁检测元件16，并配置成用箭头表示的感磁轴的方向彼此成为相反方向。向磁检测元件15侧的端子施加驱动电压﹢Vcc/2，向磁检测元件16侧的端子施加驱动电压﹣Vcc/2。并且，从磁检测元件15和磁检测元件16的连接点输出输出信号。校正电路17基于温度传感器14的检测结果，进行输出信号的温度校正。检测电路18根据由校正电路17进行校正而得的输出信号，检测流过电流流路的电流的大小。将磁检测元件15、16和校正电路17配置在1个芯片内。然而，也可以将磁检测元件15和磁检测元件16配置在不同的芯片上。此外，也可以将校正电路17设置在芯片外。或者，也可以将检测电路18配置在芯片内。在磁检测部11、12、13设有用于产生针对GMR元件的偏置磁场的偏置线圈，在图1中省略了偏置线圈的图示。另外，磁检测部11、12、13也可以是具有4个磁检测元件的全桥结构。[第1实施方式]图2A是本专利技术的第1实施方式的电流检测装置的立体图。图2A表示具备3条电流流路的三相电流流路，并列设置电流流路1、2、3。各电流流路1、2、3与三相的U相、V相或W相的某个对应。各电流流路1、2、3是平板状的母线(busbar)，母线的宽幅方向与电流流路1、2、3的并列方向一致。另...

【技术保护点】
一种电流检测装置，其特征在于，具备：并列设置的多个电流流路；与各电流流路对应设置的磁检测部，该磁检测部具有用于检测流过各电流流路的电流所产生的磁场强度的磁检测元件；温度传感器，其检测所述磁检测部的温度；校正电路，其基于所述温度传感器的检测结果来校正所述磁检测元件的输出；以及检测电路，其根据由所述校正电路校正后的输出，检测流过各电流流路的电流大小，将所述磁检测部、所述温度传感器、所述多个电流流路的一部分电流流路一起收纳在模塑封装内，设置比所述磁检测部的数量少的数量的所述温度传感器。

【技术特征摘要】
2014.11.25 JP 2014-2381671.一种电流检测装置，其特征在于，具备：
并列设置的多个电流流路；
与各电流流路对应设置的磁检测部，该磁检测部具有用于检测流过各电流
流路的电流所产生的磁场强度的磁检测元件；
温度传感器，其检测所述磁检测部的温度；
校正电路，其基于所述温度传感器的检测结果来校正所述磁检测元件的输
出；以及
检测电路，其根据由所述校正电路校正后的输出，检测流过各电流流路的
电流大小，
将所述磁检测部、所述温度传感器、所述多个电流流路的一部分电流流路
一起收纳在模塑封装内，
设置比所述磁检测部的数量少的数量的所述温度传感器。
2.根据权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，
将所述温度传感器配置于如下位置：在所述模塑封装内的所述多个电流流
路的设置范围内的温度分布中，温度大致为中间值的位置。
3.根据权利要求1或2所述的电流检测装置，其特征在于，
所述模塑封装具有：热传导性高的高发热部、以及热传导性比所述高发热
部低的低发热部，
在所述多个电流流路的并列方向的端部具有所述低发热部。
4.根据权利要求3所述的电流检测装置，其特征在于，
所述低发热部是与所述高发热部相比密封材料的填充率低的结构。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电流检测装置，其特征在于，
将使所述模塑封装内的温度均匀化的热传导材料收纳在所述模塑封装内。
6.根据权利要求5所述的电流检测装置，其特征在于，
将所述磁检测部和所述温度传感器设置成与所述热传导材料接触。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电流检测装置，其特征在于，
所述电流检测装置具备3个以上的所述电流流路，
所述电流检测装置设置有比所述磁检...

【专利技术属性】
技术研发人员：二口尚树，千绵直文，二森敬浩，坂口宽史，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP