JP4434111B2 - 電流センサおよび電流検出方法 - Google Patents

Description

この発明は、磁気検出素子による磁気検出のもとに被検出体と協働して、すなわち被検出体を含んで同被検出体に流れる電流を検出する電流センサおよびその電流検出方法に関し、特に被検出体に電流が流れることに起因して発生する相反する方向の磁気ベクトルの差分値に基づいて、該被検出体に流れる電流（詳しくはその電流量や方向等）を検出する電流センサおよびその電流検出方法に関する。

従来、外乱の影響を低減する等の目的で、こうした差動検出を行う電流センサが用いられている（特許文献１参照）。以下、図１５を参照して、この種の電流センサの一例について、その概要を説明する。なお、この図１５において、（ａ）は、この電流センサの概略構造を示す斜視図、（ｂ）は、同センサを（ａ）のＡ視方向からみた正面図である。

同図１５（ａ）および（ｂ）に示されるように、この電流センサにおいては、磁気検出素子として、基板面（チップ表面）に平行な方向の磁気を検出する縦型ホール素子（特許文献２参照）を採用している。より具体的には、このセンサは、図１５（ｂ）に示されるように、縦型ホール素子の集積化された２つの集積チップ（ホールＩＣ）ＣＰ１１およびＣＰ１２が、例えば車載バッテリに接続された電源供給用の棒状導体等からなるバスバーＢＢ（被検出体）の表裏に配設されて構成されている。すなわちこのセンサでは、該バスバーＢＢの表裏に配設されたこれら２つの集積チップＣＰ１１およびＣＰ１２（詳しくは、これらに搭載された各縦型ホール素子）を通じて、同バスバーＢＢの表裏における磁気（磁界）を検出するようにしている。なお、これら集積チップＣＰ１１およびＣＰ１２の磁気検出の方向、すなわち基板面に平行な方向は、図１５（ｂ）の横（左右）方向に相当する。

次に、このセンサの動作について簡単に説明する。
すなわち、このような電流センサにおいて、例えば被検出体であるバスバーＢＢに図１５（ａ）に矢印にて示す方向へ電流が流れると、図１５（ｂ）に一点鎖線の矢印で示す方向、すなわち基板面（チップ表面）に平行な方向で、且つ、バスバーＢＢの表裏で相反する方向に磁気ベクトルが発生する。そこで、この電流センサにおいては、上記バスバーＢＢの表裏に配設された集積チップＣＰ１１およびＣＰ１２を通じて、こうした磁気ベクトルを各々電圧値（ホール電圧）として検出することにより、該検出される磁気ベクトル（電圧値）の差分値に基づいて、上記バスバーＢＢに流れる電流を検出（差動検出）するようにしている。そして、このように磁気ベクトルの差分値をとることで、外乱（外乱磁界）の影響が相殺（キャンセル）、除去され、上記被検出体（バスバーＢＢ）に電流が流れることに起因した磁気（磁界）に対応する信号成分のみが抽出、検出されることになる。
特開２００３−２６２６５０号公報 特開平１−２５１７６３号公報

しかしながら、このような電流センサにおいては、複数の集積チップＣＰ１１およびＣＰ１２が必須となり、センサユニット全体としての大型化、部品点数の増大が避けられないものとなっている。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、より簡易な構成でありながら、磁気ベクトルの差分値に基づいて電流検出（差動検出）を行うことのできる電流センサおよびその電流検出方法を提供することを目的とする。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、同一方向の電流が流される
平行な２本のラインと、これら２本のラインに電流が流れることに起因して発生する相反する方向の磁気ベクトルを各別に検出する２つの磁気検出素子が少なくとも集積化された集積チップとを備え、これら２つの磁気検出素子を通じて検出される相反する方向の磁気ベクトルの差分値に基づいて、前記２本のラインに流れる電流を検出する電流センサとして、前記集積チップを、前記平行な２本のラインの間に設けられた段差空間に、これら２本のラインの一方を表側に、他方を裏側に有する態様で、これら平行な２本のラインに挟まれるかたちで配設されるものとし、且つ、前記２つの磁気検出素子により、これら各ラインに電流が流れることに起因して発生する相反する方向の磁気ベクトルを各別に検出する構成とする。

電流センサとしてのこのような構成によれば、ただ１つの集積チップで、同チップに搭載される２つの磁気検出素子により各別に検出される磁気ベクトルの差分値に基づく電流検出（差動検出）を、より容易に行うことができるようになる。なお、上記集積チップ上に配設される磁気検出素子の数は、２つに限定されることはなく任意であり、必要があれば、集積チップ上に３つ以上の磁気検出素子を配設するようにしてもよい。
また、このように、前記２本のラインに同一方向の電流が流れるようにすると、これらラインには、同様の磁界が発生する。したがって、各ラインの対向する位置（上下や左右）には相反する方向の磁気ベクトルが生じ、上記集積チップの表側に位置するラインと上記集積チップの裏側に位置するラインとが、互いに異なる（相反する）方向の磁気ベクトルを、上記集積チップ（詳しくは、これに搭載される各磁気検出素子）に対して付与することになる。すなわち、請求項１に記載のこうした構成によれば、上記磁気ベクトルの差分値に基づく電流検出（差動検出）が、より容易かつ的確に実現されるようになる。

また、請求項２に記載の発明によるように、この請求項１に記載の電流センサにおいて、前記２つの磁気検出素子を共に、ホール効果に基づきウェハ面に平行な磁界成分を検出する縦型ホール素子とし、且つ、該縦型ホール素子の集積化された前記集積チップをホールＩＣとすることが望ましい。こうすることで、上述の磁気検出、ひいては電流検出（差動検出）が、より容易かつ的確に実現されるようになる。なお、ホール素子を同一基板（同一チップ）上に複数（あるいは多数）配置する場合、一般的な横型ホール素子では、基板面に平行な方向に駆動電流を流して磁気を検出するため、基板上に大きな面積が必要になり、スペース的な制約を受ける。この点、上記縦型ホール素子であれば、基板面に垂直な方向に駆動電流を流すため、これを同一基板上に複数配置する場合であれ、スペース的な制約は緩和され、簡素な構造を維持することが可能になる。

しかもこの場合、請求項３に記載の発明によるように、前記２本のラインおよび前記２つの磁気検出素子を、前記集積チップの面方向に連続するように配設するようにすれば、上記磁気ベクトルの減算（差分値）に基づく差動検出値を複数得てこれを平均化することにより、平行な２本のライン（電流路）の形状ばらつき等に起因した検出値のばらつき（誤差）を、緩和、低減することができるようになる。

また、請求項４に記載の発明によるように、上記請求項１または２に記載の電流センサにおいて、前記集積チップを、前記２本のラインの間へ、これら２本のラインに対して傾斜するように配設した構造とすることによっても、互いに異なる（相反する）方向の磁気ベクトルが、上記集積チップ（詳しくは、これに搭載される各磁気検出素子）に対して付与されることになり、上記磁気ベクトルの差分値に基づく電流検出（差動検出）が、より容易かつ的確に実現されるようになる。

また、請求項５に記載の発明では、上記請求項１〜４のいずれか一項に記載の電流センサにおいて、前記集積チップについてはこれを、前記２つの磁気検出素子を通じて検出される各磁気ベクトルを電圧値として検出するものとし、前記磁気ベクトルの差分値についてはこれを、これら磁気ベクトルの電圧値を差動増幅することによって得られる差動増幅値とするように構成する。

このような構成であれば、周知の回路（例えば演算増幅器（差動増幅器）を用いた回路等）をもって容易に、上述の差動検出が実現されるようになる。
さらにこの場合、請求項６に記載の発明によるように、前記平行な２本のラインは、これをライン対として複数のライン対からなり、これらライン対の各々について前記差動増幅値を求め、該求められる各ライン対の差動増幅値についてその平均値を算出するとともに、該算出される平均値に基づいて前記各ライン対に流れる電流を検出するように構成することが有効である。

このような構成であれば、周知の回路（例えば演算増幅器（差動増幅器）を用いた回路等）をもって容易に、上述の平均化、ひいては検出値のばらつき（誤差）の緩和、低減が実現されるようになる。

また、こうした電流検出を行う場合には一般に、信号処理（各種の演算等）を簡易にするため、前記集積チップに搭載された各磁気検出素子に付与される磁気ベクトルの絶対値が等しくなっていることが望ましい。そして、これら磁気ベクトルの絶対値を等しくする上では、例えば請求項７に記載の発明によるように、上記請求項１〜６のいずれか一項に記載の電流センサにおいて、前記２本のラインを、同一の形状に形成することが有効である。

さらに、請求項８に記載の発明によるように、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電流センサは、前記２本のラインが、棒状の導体、およびプリント基板上に配設された配線、のいずれか一方である場合に適用してより有効である。詳しくは、検出対象の電流が大電流であれば棒状の導体を、また小電流であればプリント基板上に配設された配線を、前記２本のラインとして採用することが望ましい。

他方、請求項９に記載の発明によるように、同一方向の電流が流される平行な２本のラインに電流が流れることに起因して発生する相反する方向の磁気ベクトルを各別に検出する２つの磁気検出素子が少なくとも集積化された集積チップを用意し、これら２つの磁気検出素子を通じて検出される相反する方向の磁気ベクトルの差分値に基づいて、前記２本のラインに流れる電流を検出する電流検出方法として、前記集積チップを、前記平行な２本のラインの間に設けられた段差空間へ、これら２本のラインの一方が表側に、他方が裏側に位置する態様で、これら平行な２本のラインに挟まれるように配設するとともに、前記２つの磁気検出素子により、これら各ラインに電流が流れることに起因して発生する相反する方向の磁気ベクトルを各別に検出するようにした場合であっても、上記請求項１に記載の発明と同様、ただ１つの集積チップで、同チップに搭載される２つの磁気検出素子により各別に検出される磁気ベクトルの差分値に基づく電流検出（差動検出）を行うことができるようになる。

そしてこの場合も、請求項１０に記載の発明によるように、前記２つの磁気検出素子として、ホール効果に基づきウェハ面に平行な磁界成分を検出する縦型ホール素子を採用し、そして該縦型ホール素子の集積化された前記集積チップとしてホールＩＣを採用することが望ましい。

さらにこの場合、請求項１１に記載の発明によるように、
・前記集積チップを、前記２本のラインの間へ、これら２本のラインに対して傾斜するように配設する方法。
といった方法を採用することで、上記請求項４に記載の発明と同様の効果が奏されるようにもなる。

（第１の実施の形態）
以下、図１〜図４を参照して、この発明に係る電流センサおよび電流検出方法を具体化した第１の実施の形態について説明する。なお、図１は、このセンサの概略構成を示す斜視図、図２は、図１中のＡ視矢印側からみた正面図、図３は、図１中のＣ視矢印側からみた平面図、図４は、図１中のＢ視矢印側からみた側面図である。

図１〜図４に示されるように、この電流センサも、磁気検出素子による磁気検出のもとに被検出体と協働して、すなわち被検出体を含んで同被検出体に流れる電流を検出するものであり、磁気検出素子としては、先の図１５に示したセンサと同様、基板面（チップ表面）に平行な方向の磁気を検出する縦型ホール素子が採用されている。ただしここでは、１つの集積チップ（ホールＩＣ）ＣＰ１に、２つの縦型ホール素子ＴＨ１およびＴＨ２が、これら縦型ホール素子ＴＨ１およびＴＨ２から出力される信号に対して所定の信号処理（差動増幅等）を施す回路（図示略）と共に集積化されている。また、被検出体であるバスバー（例えば車載バッテリに接続された電源供給用の棒状導体）が、平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２を形成しており、上記集積チップＣＰ１が、これらラインＢＢ１およびＢＢ２に挟まれるかたちで配設されている。より詳しくは、集積チップＣＰ１が、これら２本のラインＢＢ１およびＢＢ２の間に設けられた図２中に二点鎖線にて示される段差空間Ｓに、ラインＢＢ２を表側（図２の上側）に、またラインＢＢ１を裏側（図２の下側）に有する態様で配設されている。すなわちこのセンサでは、集積チップＣＰ１に搭載された２つの縦型ホール素子ＴＨ１およびＴＨ２を通じて、被検出体であるバスバー、ひいてはそのラインＢＢ１およびＢＢ２によって付与される磁気（磁界）を検出するようにしている。なお、集積チップＣＰ１の磁気検出の方向、すなわち基板面に平行な方向は、図２の横（左右）方向に相当する。また、この実施の形態においては、上記２本のラインＢＢ１およびＢＢ２が、同一の形状（平板棒形状）に形成されている。

図５（ａ）および（ｂ）に、上記バスバー（被検出体）の配設態様を例示する。上記バスバーＢＢの形状は、平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２を形成するものであれば基本的には任意であり、例えば図５（ａ）に示されるように、上流から一旦二手に分岐したものが再び下流にて合流するような形状などを採用することができる。また、上記平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２の形状も、線（ライン）状のものであれば基本的には任意であり、例えば図５（ｂ）に示されるように、電流方向に徐々に拡幅された形状であっても、あるいは波線形状であってもよい。

次に、このセンサの動作について説明する。
すなわち、このような電流センサにおいて、例えば被検出体であるバスバーのラインＢＢ１およびＢＢ２に図１に矢印で示す方向（各ラインとも同一方向）へ電流が流れると、集積チップＣＰ１の表裏に位置するラインＢＢ２およびＢＢ１によって、基板面（チップ表面）に平行な方向で、且つ、互いに異なる（相反する）方向の磁気ベクトルが、縦型ホール素子ＴＨ２およびＴＨ１に対して付与される（図２中の一点鎖線矢印を参照）。そこで、この電流センサにおいては、上記縦型ホール素子ＴＨ１およびＴＨ２を通じて、こうした磁気ベクトルを各々電圧値（ホール電圧）として検出することにより、これら各検出される磁気ベクトル（電圧値）の差動増幅値に基づいて、上記ラインＢＢ１およびＢＢ２により構成されるバスバーに流れる電流を検出（差動検出）するようにしている。そして、この実施の形態おいても、このように磁気ベクトルの差分値をとる（減算する）ことで、外乱（外乱磁界）の影響が相殺（キャンセル）、除去され、上記被検出体（バスバー）に電流が流れることに起因した磁気（磁界）に対応する信号成分のみが抽出、検出されることになる。

以上説明したように、この実施の形態に係る電流センサおよび電流検出方法によれば、以下のような優れた効果が得られるようになる。
（１）差動検出式の電流センサとして、集積チップＣＰ１を、バスバー（被検出体）からなる平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２に挟まれるかたちで配設する。より詳しくは、同チップＣＰ１は、上記２本のラインＢＢ１およびＢＢ２の間に設けられた段差空間Ｓへ、ラインＢＢ２が表側（図２の上側）に、またラインＢＢ１が裏側（図２の下側）に位置するように配設する。そうして、集積チップＣＰ１に搭載された縦型ホール素子ＴＨ１およびＴＨ２により、これら各ラインＢＢ１、ＢＢ２に電流（同一方向の電流）が流れることに起因して発生する相反する方向の磁気ベクトル（図２中の一点鎖線矢印を参照）を各別に検出するようにした。これにより、ただ１つの集積チップＣＰ１で、同チップＣＰ１に搭載される２つの縦型ホール素子ＴＨ１およびＴＨ２により各別に検出される磁気ベクトルの差分値に基づく電流検出（差動検出）を、より容易に行うことができるようになる。

（２）磁気検出素子（磁電変換素子）として、ホール効果に基づきウェハ面に平行な磁界成分を検出する縦型ホール素子ＴＨ１およびＴＨ２を採用し、上記集積チップＣＰ１をホールＩＣとした。こうすることで、上述の磁気検出、ひいては電流検出（差動検出）が、より容易かつ的確に実現されるようになる。

（３）バスバー（被検出体）からなる２本のラインＢＢ１およびＢＢ２を、同一の形状（平板棒形状）に形成したことで、簡易な信号処理（各種の演算等）により、容易に高精度の電流検出（差動検出）が可能になる。

（４）また、上記集積チップＣＰ１についてはこれを、縦型ホール素子ＴＨ１およびＴＨ２を通じて検出される各磁気ベクトルを電圧値（ホール電圧）として検出するものとし、該磁気ベクトルの差分値についてはこれを、これら磁気ベクトルの電圧値を差動増幅することにより差動増幅値として得るようにした。これにより、周知の回路（例えば演算増幅器（差動増幅器）を用いた回路）をもって容易に、上述の差動検出が実現されるようになる。

（５）この実施の形態においては、検出対象の電流として大電流を想定し、バスバー（被検出体）として、棒状の導体を採用することとした。この発明は、実用上、こうした検出対象（被検出体）に適用して特に有効である。

（第２の実施の形態）
次に、図６を参照して、この発明に係る電流センサおよび電流検出方法を具体化した第２の実施の形態について説明する。ただし、同図６に示されるように、この実施の形態に係るセンサも、基本的には、先の第１の実施の形態のセンサに準ずる構造を有しているため、この図６においては、図１〜図４中に示した要素と同一の要素に各々同一の符号を付し、ここでは主に、上記第１の実施の形態のセンサとの相違点のみについて説明する。なお、図６は、先の図２に対応する正面図である。

同図６に示されるように、この実施の形態においては、被検出体であるバスバーからなる平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２（ライン対）、および２つの縦型ホール素子ＴＨ１およびＴＨ２が、集積チップＣＰ１の面方向に連続して（ここでは２つ連続）配設されている。そして、周知の回路（例えば演算増幅器（差動増幅器）を用いた回路等）を通じて、上記ライン対の各々について差動増幅値を求め、該求められる各ライン対の差動増幅値についてその平均値を算出するとともに、該算出される平均値に基づいてバスバー（被検出体）に流れる電流を検出するようにしている。このように、前述した磁気ベクトルの減算（差分値）に基づく差動検出値を複数得て、これを平均化することで、被検出体（電流路）の形状ばらつき等に起因した検出値のばらつき（誤差）が、緩和、低減されるようになる。

以上説明したように、この実施の形態に係る電流センサおよび電流検出方法によれば、第１の実施の形態による前記（１）〜（５）の効果と同様の効果もしくはそれに準じた効果に加え、さらに次のような効果も得られるようになる。

（６）上記バスバー（被検出体）を、平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２からなるライン対を複数有して構成されるものとし、これらライン対の各々について差動増幅値を求め、該求められる各ライン対の差動増幅値についてその平均値を算出するとともに、該算出される平均値に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出するようにした。これにより、周知の回路（例えば演算増幅器（差動増幅器）を用いた回路等）を通じて、被検出体（電流路）の形状ばらつき等に起因した検出値のばらつき（誤差）が、緩和、低減されるようになる。

（他の実施の形態）
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記被検出体は、前述の棒状の導体に限られることなく任意であり、例えば検出対象の電流が小電流であれば、プリント基板上に配設された配線などを該被検出体として採用するようにしてもよい。

・上記各実施の形態においては、省スペース化を図るため、１つの集積チップ（ホールＩＣ）ＣＰ１に、上記縦型ホール素子ＴＨ１およびＴＨ２共々、信号処理回路（差動増幅回路等）も集積化するようにしたが、これは必須の構成ではなく、信号処理回路は別チップとして設けることもできる。

・上記各実施の形態においては、上記平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２を同一の形状に形成することとしたが、これは必須の構成ではない。これらラインＢＢ１およびＢＢ２を異なる形状に形成した場合も、磁気検出素子による磁電変換の後に、適宜の信号処理回路を通じて所定の信号処理を施すようにすれば、上述の効果（前記（３）の効果以外）と同様の効果もしくはそれに準じた効果は得られるようになる。

・上記各実施の形態においては、上記集積チップＣＰ１を、バスバー（被検出体）からなる平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２間に設けられた段差空間Ｓへ、これら２本のラインの一方が表側に、他方が裏側に位置するように配設した構成とした。しかし、この構成に限定されることはなく、例えば図７（先の図２に対応する正面図）に示すように、上記集積チップＣＰ１を、段差のない上記平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２間へ、これら２本のラインに対して傾斜するように配設した構成とすることもできる。なおこの場合も、上記平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２には、同一方向の電流が流されることになる（同図７中の矢印参照）。そして、こうすることによっても、基板面（チップ表面）に平行な方向で、且つ、互いに異なる（相反する）方向の磁気ベクトルが、上記集積チップＣＰ１に搭載される各縦型ホール素子ＴＨ１、ＴＨ２に対して付与されることになり、前述した磁気ベクトルの差分値に基づく電流検出（差動検出）が、より容易かつ的確に実現されるようになる。

・また、上記集積チップＣＰ１の配設態様も、適宜に変更可能であり、同チップＣＰ１は、例えば図８に示されるように、段差空間Ｓを形成する上記ラインＢＢ１およびＢＢ２の隙間、すなわち図中の縦（上下）方向の空間へ、縦（各ラインに垂直）に差し込むようにしてもよい。

・また、上記バスバー（被検出体）からなる平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２の配設態様についても、これは適宜に変更可能であり、これらラインは、例えば図９に示されるように、両者が重なる（あるいは両者の間（図中の横方向）に隙間がない）ように配設するようにしてもよい。

・また、磁気検出素子としても、磁気抵抗素子（ＭＲＥ）なども含めて、前述した縦型ホール素子に限られない任意の素子を用いることができる。さらに、ホール素子であっても、上記縦型ホール素子に限らず、横型ホール素子を採用することができる。そして、この場合には、例えば図１０〜図１３に示されるように、
（イ）段差のない上記平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２の隙間、すなわち図中の縦方向（上下方向）の空間へ、横型ホール素子ＹＨ１およびＹＨ２を搭載した集積チップＣＰ２を、縦（各ラインに垂直）にして差し込んだ構成。
あるいは図１４に示されるように、
（ロ）段差のない上記平行な２本のラインＢＢ１およびＢＢ２の隙間、すなわち図中の横方向（左右方向）の空間へ、横型ホール素子ＹＨ１およびＹＨ２を搭載した集積チップＣＰ２を、横（各ラインに平行）にして差し込んだ構成。
等々の構成とすることができる。なお、上記図１０〜図１３は先の図１〜図４に対応する図面、図１４は図１１に対応する正面図である。

・さらに、上記集積チップＣＰ１上に配設される磁気検出素子の数は、２つに限定されることはなく任意であり、必要があれば、集積チップＣＰ１上に３つ以上の磁気検出素子を配設するようにしてもよい。

・要は、上記集積チップが、被検出体からなる平行な２本のラインに挟まれ、且つ、同チップに搭載される２つの磁気検出素子をもって、これら各ラインに電流が流れることに起因して発生する相反する方向の磁気ベクトルを各別に検出するように配設されていれば、前記（１）の効果と同様もしくはそれに準じた効果は得られるようになる。

この発明に係る電流センサおよび電流検出方法の第１の実施の形態について、該電流センサのセンサ構造の概要を示す斜視図。 図１中のＡ視矢印側からみた正面図。 図１中のＣ視矢印側からみた平面図。 図１中のＢ視矢印側からみた側面図。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれバスバー（被検出体）の配設態様の一例を示す平面図。 この発明に係る電流センサおよび電流検出方法の第２の実施の形態について、該電流センサのセンサ構造の概要を示す正面図。 上記センサの正面構造の変形例を模式的に示す正面図。 同正面構造の別の変形例を模式的に示す正面図。 同正面構造のさらに別の変形例を模式的に示す正面図。 磁気検出素子として横型ホール素子を用いた場合のセンサ構造の概要を示す斜視図。 図１０中のＡ視矢印側からみた正面図。 図１０中のＣ視矢印側からみた平面図。 図１０中のＢ視矢印側からみた側面図。 同センサ構造の変形例を模式的に示す正面図。 従来の電流センサおよび電流検出方法の一例について、（ａ）は該電流センサの概要を模式的に示す斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ視矢印側からみた正面図。

符号の説明

ＢＢ…バスバー、ＢＢ１、ＢＢ２…ライン、ＣＰ１、ＣＰ２…集積チップ、ＴＨ１…縦型ホール素子、ＴＨ２…縦型ホール素子、ＹＨ１…横型ホール素子、ＹＨ２…横型ホール素子。

Claims (11)

1. 同一方向の電流が流される平行な２本のラインと、これら２本のラインに電流が流れることに起因して発生する相反する方向の磁気ベクトルを各別に検出する２つの磁気検出素子が少なくとも集積化された集積チップとを備え、これら２つの磁気検出素子を通じて検出される相反する方向の磁気ベクトルの差分値に基づいて、前記２本のラインに流れる電流を検出する電流センサであって、
   前記集積チップは、前記平行な２本のラインの間に設けられた段差空間に、これら２本のラインの一方を表側に、他方を裏側に有する態様で、これら平行な２本のラインに挟まれるかたちで配設されてなり、前記２つの磁気検出素子は、これら各ラインに電流が流れることに起因して発生する相反する方向の磁気ベクトルを各別に検出する
   ことを特徴とする電流センサ。
2. 前記２つの磁気検出素子は共に、ホール効果に基づきウェハ面に平行な磁界成分を検出する縦型ホール素子であり、該縦型ホール素子の集積化された前記集積チップは、ホールＩＣである
   請求項１に記載の電流センサ。
3. 前記２本のラインおよび前記２つの磁気検出素子が、前記集積チップの面方向に連続して配設されてなる
   請求項１または２に記載の電流センサ。
4. 前記集積チップは、前記２本のラインの間に、これら２本のラインに対して傾斜して配設されてなる
   請求項１または２に記載の電流センサ。
5. 前記集積チップは、前記２つの磁気検出素子を通じて検出される各磁気ベクトルを電圧値として検出するものであって、前記磁気ベクトルの差分値は、これら磁気ベクトルの電圧値を差動増幅することによって得られる差動増幅値である
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の電流センサ。
6. 前記平行な２本のラインは、これをライン対として複数のライン対からなり、これらライン対の各々について前記差動増幅値を求め、該求められる各ライン対の差動増幅値についてその平均値を算出するとともに、該算出される平均値に基づいて前記各ライン対に流れる電流を検出する
   請求項５に記載の電流センサ。
7. 前記２本のラインは、同一の形状を有してなる
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の電流センサ。
8. 前記２本のラインは、棒状の導体、およびプリント基板上に配設された配線、のいずれか一方である
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の電流センサ。
9. 同一方向の電流が流される平行な２本のラインに電流が流れることに起因して発生する相反する方向の磁気ベクトルを各別に検出する２つの磁気検出素子が少なくとも集積化された集積チップを用意し、これら２つの磁気検出素子を通じて検出される相反する方向の磁気ベクトルの差分値に基づいて、前記２本のラインに流れる電流を検出する電流検出方法であって、
   前記集積チップを、前記平行な２本のラインの間に設けられた段差空間へ、これら２本のラインの一方が表側に、他方が裏側に位置する態様で、これら平行な２本のラインに挟まれるように配設するとともに、前記２つの磁気検出素子により、これら各ラインに電流が流れることに起因して発生する相反する方向の磁気ベクトルを各別に検出する
   ことを特徴とする電流検出方法。
10. 前記２つの磁気検出素子として、ホール効果に基づきウェハ面に平行な磁界成分を検出する縦型ホール素子を用い、該縦型ホール素子の集積化された前記集積チップとして、ホールＩＣを用いる
    請求項９に記載の電流検出方法。
11. 前記集積チップを、前記２本のラインの間へ、これら２本のラインに対して傾斜するように配設する
    請求項９または１０に記載の電流検出方法。

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