KR101747076B1 - Integrated composite current sensor of CT and ZCT using PCB multi-layer core structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다층 피시비 코어 구조를 가지는 전류 검출 소자를 이용하여 씨티(CT) 및 제트씨티(ZCT) 일체형 복합 센서를 제공함으로써, 전류값 검출 및 지락 혹은 감전과 같은 사고 전류 검출을 수행하며, 다층 피시비 코어 구조를 제공함에 따라 슬림화가 가능하여 공간 축소가 가능하고, 비용 절감 효과를 제공하는 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서에 관한 것이다.(CT) and Jet City (ZCT) integrated composite sensor using a current sensing element having a multi-layered PCB core structure. More particularly, the present invention relates to a multi- , It is possible to detect a current value and to detect a fault current such as a ground fault or an electric shock and to provide a multi-layered PCB core structure, City and jet city type composite current sensor.
Description
본 발명은 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다층 피시비 코어 구조를 가지는 전류 검출 소자를 이용하여 씨티(CT) 및 제트씨티(ZCT) 일체형 복합 센서를 제공함으로써, 전류값 검출 및 지락 혹은 감전과 같은 사고 전류 검출을 수행하며, 다층 피시비 코어 구조를 제공함에 따라 슬림화가 가능하여 공간 축소가 가능하고, 비용 절감 효과를 제공하는 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서에 관한 것이다.(CT) and Jet City (ZCT) integrated composite sensor using a current sensing element having a multi-layered PCB core structure. More particularly, the present invention relates to a multi- , It is possible to detect a current value and to detect a fault current such as a ground fault or an electric shock and to provide a multi-layered PCB core structure, City and jet city type composite current sensor.
전류를 측정하는 방법에는 변류기, 션트(shunt), 홀 센서, 로고스키 코일 등 매우 다양한 방법으로 전류를 측정하는 소자와 방법이 개발되어 있다. Methods for measuring the current include devices and methods for measuring current in a wide variety of ways such as a current transformer, a shunt, a Hall sensor, and a Rogowski coil.
종래의 배전반 및 각종 고압 스위치 기어 등의 전력기기에서 부하전류 및 사고전류를 측정하기 위해 사용되는 가장 일반적인 전류 측정 방법은 철심에 코일을 감아 사용하는 CT를 사용하는 것이다.The most common current measurement method used to measure load current and fault current in power devices such as conventional switchboards and various high-voltage switchgears is to use a CT coil wound around an iron core.
그러나, CT는 철심을 사용하여 제작되기 때문에 철심이라는 물질 자체가 가지는 물리적 특성(전자 상호간 유도 현상, 히스테리 현상으로 인한 철손실)에 따라 전류측정범위가 높아지면 측정오차를 벗어나서 사용상 오동작 또는 부동작 하는 어려운 문제점이 있다.However, since CT is manufactured using an iron core, if the current measurement range is increased according to the physical characteristics (iron interferences caused by inter-electron induction phenomenon and hysteresis) of the material itself, the iron core may deviate from the measurement error, There is a difficult problem.
그리고, CT에서 포화를 방지하기 위해서는 고급의 재질을 사용하거나 철심량을 늘이면 되나 일정량 이상을 초과하여 사용하면 CT 제작상 어려움이 있고 사용자는 CT을 수납하는 체적이 과다하게 증가되고 무거워서 사용상 많은 문제점을 갖게 된다.In order to prevent saturation in CT, it is necessary to use a high-grade material or to increase the amount of iron core. However, when CT is used in excess of a predetermined amount, it is difficult to produce CT. The user has excessively increased volume for storing CT, .
한편, 배선용 차단기 등의 전기 장치에 사용되기 위하여 각 상에 대한 3개의 변류기(CT : Current Transformer, 이하 'CT'라고도 한다)와 영상 변류기(ZCT : Zero phase sequence Current Transformer, 이하 'ZCT'라고도 한다)를 일체로 내장하는 변류기 '일체형 영상변류기'가 알려져 있다.On the other hand, in order to be used in an electrical apparatus such as a wiring breaker, three current transformers (CT) and a zero phase sequence current transformer (ZCT) are also referred to as ZCT Quot; integrated video transformer " is known.
통상 사용되는 ZCT는 원형의 도넛 모양(환형)이지만, 변류기 일체형 영상변류기에서 장치의 크기를 줄이고자 원형 대신 트랙형의 모양을 가진 것이 공지되어 있다.It is known that a commonly used ZCT is a circular donut shape (annular shape), but it has a track shape instead of a circular shape in order to reduce the size of the device in a current transformer integral type video current transformer.
상기한 종래의 변류기 일체형 영상변류기는 메인케이스 내에 영상변류기와 각 변류기를 일체화시킴으로 부피를 줄일 수 있다.The conventional transformer integral type current transformer can reduce the volume by integrating the current transformer and the current transformer in the main case.
상기한 종래기술 이전의 ZCT는 원형이므로 케이스에 내장할 경우, 장치의 부피가 상당히 커지게 되는 단점이 있었던 바, 상기한 종래기술과 같이 ZCT를 트랙형으로 하여 케이스에 내장하였으나, 이러한 트랙형 ZCT를 내장한 장치에서는 장치의 외곽이 좌·우 방향으로 긴 형태를 가지므로, 분전반 또는 모터제어반(MCC : Motor Control Center)과 같이 많은 전기 모듈이 밀집해서 설치되는 곳에서는 설치상 어려움이 발생한다.Since the ZCT prior to the prior art has a circular shape, it has a disadvantage that the volume of the ZCT is considerably increased when the ZCT is built in a case. However, the ZCT is built into a case as a track type, There is a difficulty in installation in a place where many electric modules such as a distribution board or a motor control center (MCC: Motor Control Center) are densely installed.
또한, 트랙형 ZCT는 1차 도체(전력선로)에 대한 ZCT의 위치관계에 따라 평형 특성이 크게 변화하기 쉬운 문제점이 있다.In addition, the track type ZCT has a problem that the balance characteristic is largely changed depending on the positional relationship of the ZCT with respect to the primary conductor (power line).
상기한 변류기 일체형 영상변류기의 경우에도 실장 부피가 상당하여 슬림화는 구조적으로 불가능하였다.In the case of the above-described transformer integral type video current transformer, the mounting volume is also considerable, so that it is structurally impossible to reduce the size.
따라서, 슬림화가 가능한 CT와 ZCT 일체형 복합센서의 개발이 필요하게 되었다.Therefore, it is necessary to develop a CT and ZCT integral type composite sensor capable of being slim.
한편, 도선에 흐르는 전류를 측정하는 방법으로는, 전류 계측기를 그 도선에 전기적으로 직접 연결하여 측정하는 직접 측정방법과 그 도선의 전류에 의해 주변에 발생하는 전자기장을 전류 계측기로 검출하여 도선의 전류를 측정하는 간접측정방법이 있다.On the other hand, as a method for measuring the current flowing through the conductor, there is a direct measuring method in which a current meter is electrically connected directly to the conductor, and a current measuring device for detecting an electromagnetic field generated around the conductor, And the like.
여기서, 직접측정 방법은 계측기를 연결하기에 번거롭고 어려우며 회로적으로 분리할 수도 없는 등의 제약조건이 뒤따라, 최근에는 이러한 직접측정방법의 제약조건을 탈피하기 위한 간접측정방법이 대두되고 있다.Here, the direct measurement method is complicated and difficult to connect the measuring instrument, and it can not be separated from the circuit. Therefore, in recent years, an indirect measurement method for avoiding the restriction of the direct measurement method is emerging.
간접측정방법은 대표적인 예로서, 플럭스 게이트(Flux Gate) 방식을 이용하는 방법이 있다.As a representative example of the indirect measurement method, there is a method using a flux gate method.
이러한 플럭스 게이트(Flux Gate) 방식을 이용한 전류 측정방법에 따르면 두개의 코어에 교류 자화 방향이 서로 반대가 되도록 교류전류를 인가하고, 두 개의 코어에 각각 권선한 코일에 발생하는 기전력 변화를 감지하여 도선에 흐르는 전류에 의한 직류 자속(Magnetic Flux)을 검출한다.According to the current measuring method using the flux gate method, the alternating current is applied to the two cores so that the alternating magnetization directions are opposite to each other, and the electromotive force change generated in the coils wound on the two cores is sensed, And detects a direct magnetic flux (Magnetic Flux)
그리고, 도선의 전류에 의한 교류 자속은 별도의 코일을 이용하여 검출하고, 이와 같이 검출한 직류 자속 및 교류 자속에 대응되는 전류를 인가하여 도선에 흐르는 전류에 의한 전자기장을 상쇄하게 구성함으로써, 인가한 전류의 검출로 도선에 흐르는 전류를 측정한다.The alternating magnetic flux caused by the electric current of the electric wire is detected by using a separate coil and the electric current corresponding to the detected direct current flux and alternating magnetic flux is applied to cancel the electromagnetic field caused by the current flowing in the electric wire, The current flowing through the conductor is measured by detecting the current.
이와 같이, 플럭스 게이트(Flux Gate) 방식으로 전류를 계측하는 종래기술들로서, 등록실용신안 제20-0283971호, 공개특허 제10-2010-0001504호, 공개특허 제10-2004-0001535호 등이 있었다. As described above, conventional techniques for measuring a current by a flux gate method include Registration Practical Utility Modules 20-0283971, 10-2010-0001504, and 10-2004-0001535 .
상기 종래기술들에 따르면, 구형파 또는 정현파로 발진한 전류를 인가하여 서로 반대되는 방향으로 두 개의 코어를 자화시킨 상태에서 도선의 피측정 전류로 인한 전자기장의 영향에 의해 두 개의 코어에 발생하는 왜곡을 전압 신호로 감지하여 직류 성분을 검출하고, 교류 성분은 별도의 코어 또는 별도의 회로구성으로 검출한다. According to the above-mentioned prior arts, when two cores are magnetized in directions opposite to each other by applying a current generated by a square wave or a sinusoidal wave, distortions occurring in the two cores due to the influence of the electromagnetic field due to the measured current of the conductor Detects a direct current component by detecting it as a voltage signal, and detects an alternating current component with a separate core or a separate circuit configuration.
그리고, 검출한 성분에 상응하는 보상전류로 자속을 가하여 피측정 전류에 의한 자속을 상쇄하도록 보상 전류를 수렴시키고, 그 수렴한 보상 전류를 측정하여 피측정 전류를 계측하였다.Then, a magnetic flux is applied with a compensating current corresponding to the detected component, the compensating current is converged to cancel the magnetic flux due to the measured current, and the converged compensating current is measured to measure the measured current.
하지만, 상기한 종래기술들에 따른 플럭스 게이트 방식의 전류 계측기는, 사인파 또는 구형파의 발진신호를 생성하는 구성을 코어에 권선한 코일과는 별도로 마련하여 그 구성에 의한 발진신호를 양 코어의 권선 코일에 동시 인가하였다. However, the current meter of the flux gate type according to the above-described conventional techniques is provided separately from the coil wound around the core to generate a sine wave or a square wave oscillation signal, Respectively.
이에 따라, 코어의 자성 특성에 따라 시정수가 달라지게 되고, 결국 코어의 자성 특성을 반영하지 아니한 고정된 주파수의 발진신호를 인가함에 따라 코어를 불완전하게 자화시켜 전류 계측의 정확도를 저하시키는 요인으로 나타나게 되었다.As a result, the time constant varies depending on the magnetic characteristics of the core. As a result, when a fixed frequency oscillation signal that does not reflect the magnetic characteristics of the core is applied, the core is incompletely magnetized, .
이러한 요인을 제거하기 위해서는, 코어의 자성 특성에 맞는 발진신호를 생성하여야 하지만, 전류 계측기의 제작상 코어의 오차율 편차가 심하므로 발진신호를 생성하는 회로요소를 코어에 맞추기란 매우 어렵고, 생산하는 계측기마다 일일이 맞추는 것도 매우 번거로워서 생산성의 저하 및 성능 저하라는 문제점을 갖게 되었다.In order to eliminate these factors, it is necessary to generate an oscillation signal that matches the magnetic characteristics of the core. However, since the deviation of the error ratio of the core is large in the fabrication of the current meter, it is very difficult to fit the circuit element generating the oscillation signal to the core. It is also very troublesome to adjust each time, resulting in a problem of deterioration of productivity and deterioration of performance.
더욱이, 상기한 종래기술들은 양측 코어를 반대 극성이 나타나도록 코일을 직렬(발진신호의 입력을 위해 연결하는 접속점에서 보면 병렬)로 연결한 후에 발진신호를 양 코일의 직렬 접속점에 인가하여 양측 코어를 서로 반대 방향으로 자화시키고 있어서, 양측 코어에 약간의 자화 오차가 발생하더라도 계측 성능에는 큰 편차로 나타나는 문제점이 있었다.Furthermore, in the above-mentioned conventional techniques, the cores are connected in series (in parallel when viewed from a connection point connecting for input of an oscillation signal) so that the opposite cores appear in opposite cores, and then an oscillation signal is applied to the series connection points of both coils, And magnetization is performed in the directions opposite to each other, so that even if a slight magnetization error is generated in both cores, there is a problem that the measurement performance appears to be large.
한편, 상기한 종래기술들에서 발진신호로 자화하려는 양측 코어가 도선에 흐르는 피측정 전류에 의해서도 자화되므로, 피측정 전류가 크면 계측 초기에 코어가 포화되어 발진신호의 주파수보다 매우 큰 고주파로 발진하므로, 플럭스 게이트 방식을 이용한 직류 성분의 검출이 불가능하게 되는 문제점도 있었다.On the other hand, in the conventional techniques described above, since both cores to be magnetized by the oscillation signal are magnetized by the current to be measured flowing in the conductor, if the measured current is large, the core is saturated at the beginning of measurement and oscillates at a high frequency which is much larger than the frequency of the oscillation signal , It is impossible to detect the direct current component using the fluxgate method.
결국, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 피시비코어구조형회로블럭을 이용하여 씨티(CT) 및 제트씨티(ZCT) 일체형 복합 센서를 제공함으로써, 전류값 검출 및 지락 혹은 감전과 같은 사고 전류 검출을 수행하며, 다층 피시비 코어 구조를 제공함에 따라 슬림화가 가능하여 공간 축소가 가능한 기술을 제안하게 된 것이다.As a result, in order to solve the above problems, the present invention provides a CT (Integrated Circuit) and Jet City (ZCT) integrated type sensor using a PCB structure circuit block to detect a current value and to detect an accident current such as a ground fault or an electric shock And it is possible to reduce the space by providing a multi-layered PCB core structure.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,
본 발명의 목적은 단상 혹은 3상 전원에서 다층 피시비 코어 구조를 가지는 전류 검출 소자를 이용하여 전류값 검출(CT) 및 사고 전류값 검출(ZCT)을 동시에 수행할 수 있도록 하는데 있다.An object of the present invention is to simultaneously perform current value detection (CT) and fault current value detection (ZCT) using a current detecting element having a multi-layered PCB core structure in a single-phase or three-phase power source.
본 발명의 다른 목적은 다층 피시비 코어 구조를 제공함에 따라 슬림화가 가능하여 공간 축소가 가능하고, 비용 절감 효과를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a multi-layered PCB core structure, which is slimmer and allows space reduction and cost reduction.
본 발명의 또 다른 목적은 피시비 코어 구조를 제공함에 따라 종래의 전류 검출소자의 전기적 특성을 일정(균일)하게 하며, 대량 생산이 가능하여 이에 따른 제조원가를 절감시킬 수 있으며, 완제품을 만드는 친화성을 높일 수 있도록 하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a PCB structure in which the electrical characteristics of a conventional current detecting device are uniformly made, mass production is possible, and manufacturing cost can be reduced accordingly, In order to improve the quality of life.
본 발명의 또 다른 목적은 다층 피시비 코어 구조를 가지는 CT 및 ZCT 일체형 전류 검출 소자를 제공함에 있어 플럭스 게이트 방식의 다층 피시비 코어 구조를 가지도록 하여 직류 및 교류를 검출할 수 있도록 하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a CT and ZCT integrated current detection device having a multi-layered PCB core structure, in which a fluxgate type multi-layer PCB core structure is provided to detect direct current and alternating current.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서는,According to an aspect of the present invention, there is provided a composite current sensor of a city and jet city type using a multi-layered PCB core structure according to an embodiment of the present invention,
비자성체로 형성되며, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 비아홀(110)을 통해 연결되는 다수의 코일 패턴(120)이 형성되는 상부코일패턴형성층(100);An upper coil
상기 상부코일패턴형성층의 하측에 위치하여 중앙코어층을 사이에 두고, 양측에 각각 수평하게 형성되며, 상기 비아홀(110)의 위치에 동일한 크기의 비아홀(210)이 다수 형성되는 통공층(200);A through
상기 통공층 사이에 코어 재질로 형성되는 중앙코어층(300);A
상기 통공층과 중앙코어층의 하측에 위치하며, 비자성체로 형성되되, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 다수의 비아홀(410)을 통해 연결되는 다수의 코일 패턴(420)이 형성되어 있는 하부코일패턴형성층(400);을 포함하여 구성되되, 중앙에 통공홀(80)이 형성되는 형태를 취하고, 코일 패턴은 통공홀의 둘레를 따라 형성되어 상기 통공홀에 전류를 검출하고자 하는 전선(70)들을 관통시키는 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)과,A plurality of
비자성체로 형성되며, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 외측비아홀(510)을 통해 연결되는 다수의 외측용 코일 패턴(520)이 형성되는 최상부외측용코일패턴형성층(500)과;An uppermost outer coil
비자성체로 형성되며, 상기 최상부외측용코일패턴형성층의 하측에 위치하며, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 비아홀(110)을 통해 연결되는 다수의 코일 패턴(120)이 형성되며, 상기 외측비아홀의 위치에 동일한 크기의 외측비아홀(130)이 다수 형성되는 상부코일패턴형성층(100)과,A plurality of
상기 상부코일패턴형성층의 하측에 위치하여 중앙코어층을 사이에 두고, 양측에 각각 수평하게 형성되며, 상기 비아홀(110)과 외측비아홀(130)의 위치에 동일한 크기의 비아홀(210)과 외측비아홀(220)이 다수 형성되는 통공층(200)과,A
상기 통공층 사이에 코어 재질로 형성되는 중앙코어층(300)과,A
상기 통공층과 중앙코어층의 하측에 위치하며, 비자성체로 형성되되, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 다수의 비아홀(410)을 통해 연결되는 다수의 코일 패턴(420)이 형성되어 있으며, 상기 외측비아홀(130)의 위치에 동일한 크기의 외측비아홀(430)이 다수 형성되는 하부코일패턴형성층(400)을 포함하는 내부코어부(1000)와;A plurality of
비자성체로 형성되며, 상기 내부코어부의 하측에 위치하며, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 외측비아홀(610)을 통해 연결되는 다수의 외측용 코일 패턴(620)이 형성되는 최하부외측용코일패턴형성층(600);을 포함하여 구성되되,And a plurality of
중앙에 통공홀(85)이 형성되는 형태를 취하고, 코일 패턴은 통공홀의 둘레를 따라 형성되어 상기 통공홀에 지락 혹은 감전과 같은 사고 전류를 검출하고자 하는 전선(70)들을 관통시키는 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500),을 포함하여 구성됨으로써, 본 발명의 과제를 해결하게 된다.And a through
한편, 상기 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)은 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 통공홀(85) 외곽의 양측 상부 혹은 하부에 양측이 안착되되, 서로 이격된 복수 개로 이루어지는 것을 특징으로 함으로써, 전류 검출과 사고 전류 검출을 동시에 수행할 수 있는 것을 특징으로 한다.In the meantime, the PCB
본 발명에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서는,In the composite current sensor of the city and jet city type using the multi-layered PCB core structure according to the present invention,
단상 혹은 3상 전원에서 다층 피시비 코어 구조를 가지는 전류 검출 소자를 이용하여 전류값 검출 및 사고 전류값 검출을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써, 비용 절감의 효과를 제공할 수 있게 된다.It is possible to simultaneously perform the current value detection and the fault current value detection by using the current detection element having a multi-layered PCB core structure in a single-phase or three-phase power source, thereby providing a cost saving effect.
또한, 다층 피시비 코어 구조를 제공함에 따라 슬림화가 가능하여 공간 축소가 가능하고, 이에 따른 비용 절감 효과를 제공하게 된다.Also, since the multi-layered PCB core structure is provided, it is possible to reduce the space, thereby reducing the space, thereby providing a cost saving effect.
또한, 피시비 코어 구조를 제공함에 따라 종래의 전류 검출소자의 전기적 특성을 일정(균일)하게 하며, 대량 생산이 가능하여 이에 따른 제조원가를 절감시킬 수 있으며, 완제품을 만드는 친화성을 높일 수 있는 효과를 제공하게 된다.Also, by providing the PCB core structure, the electrical characteristics of the conventional current detecting device can be made uniform (uniform), mass production can be achieved, and manufacturing cost can be reduced accordingly, and the effect of improving the affinity of the finished product can be enhanced .
또한, 다층 피시비 코어 구조를 가지는 CT 및 ZCT 일체형 전류 검출 소자를 제공함에 있어 플럭스 게이트 방식의 다층 피시비 코어 구조를 가지도록 하여 직류 및 교류를 검출할 수 있도록 함으로써, 종래의 코일 방식의 플럭스 게이트 방식의 소자를 대체할 수 있으며, 인쇄 기법을 이용하여 균일한 품질과 기계적 에러 없이 대량 생산을 가능하게 한다.Further, in providing a CT and ZCT integrated current detection device having a multi-layered PCB core structure, a multi-layered PCB core structure of a flux gate type can be provided to detect direct current and alternating current so that a conventional coil- The device can be substituted, and the printing technique can be used to mass-produce without uniform quality and mechanical error.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 이실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서의 전체 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서의 피시비코어구조형ZCT회로블럭 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서의 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)의 각 층이 적층되는 것을 도시한 사시도이며, 도 5는 적층된 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서의 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 각 층이 적층되는 것을 도시한 사시도이며, 도 7은 적층된 예시도이다.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 각 층이 적층된 후의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서에 구성되는 피시비코어구조형CT회로블럭(3000), 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)이 사각 형상을 이루는 것을 나타낸 사시도이며, 도 11은 삼각 형상을 이루는 것을 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서에 구성되는 피시비코어구조형CT회로블럭(3000), 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 어느 한 영역을 절단한 도면 예시도이다.1 is an overall perspective view of a composite current sensor of a city and jet city type using a multi-layered PCB core structure according to an embodiment of the present invention.
2 is an overall perspective view of a city and jet city type composite current sensor using a multi-layered PCB core structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a PCB core structure ZCT circuit block of a composite current sensor of Citi and Jet Citi using a multi-layer PCB core structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing layers of a
6 is a perspective view showing that layers of the PCB core structure type
8 to 9 are plan views of respective layers of the PCB core structure
10 is a perspective view showing a perspective view showing a perspective view of the
FIG. 12 is a diagram showing a structure of a
이하, 본 발명에 의한 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the embodiments of a city and jet city type composite current sensor using a multi-layered PCB core structure according to the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서의 전체 사시도이다.1 is an overall perspective view of a composite current sensor of a city and jet city type using a multi-layered PCB core structure according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티(CT) 및 제트씨티(ZCT) 일체형 복합 전류센서는, 도면과 같이 3상일 경우에는 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)을 3상을 이루는 각각의 전선(70)을 이에 구성된 통공홀(80)을 관통하도록 구성하며, 또한 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)에 형성된 통공홀(85)에 각각의 전선이 관통하도록 구성하게 된다.As shown in FIG. 1, the composite current sensor integrated with a CT and a ZCT using the multi-layered PCB core structure of the present invention includes a
3상이므로 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)은 3개가 구성되게 되며, 단상일 경우에는 2개가 구성되게 되는 것이다.Since the three-phase
이를 위하여 상기 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)은 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 통공홀(85) 외곽의 양측 상부 혹은 하부에 양측이 안착되되, 서로 이격된 복수 개로 이루어지는 것을 특징으로 함으로써, 전류 검출과 사고 전류 검출을 동시에 수행할 수 있게 되는 것이다.To this end, the PCB
한편, 다른 실시예에 따라, 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 상부에 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)를 안착시키는 것 대신에 일반 CT센서(로고스키 코일 CT 혹은 코어 CT 등)를 안착시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a general CT sensor (Rogowski coil CT or core CT, etc.) is seated in place of placing the PCB 307 in the upper part of the PCB body structure
본 발명의 경우에는 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 면적 범위 내에서 겹치도록 설치 구성하여야 공간 효율이 높아지지만, 이를 벗어나게 되면 공간 효율이 떨어지게 되므로 가급적 해당 면적 범위 내에서 겹치도록 형성하는 것이 바람직하다.In the case of the present invention, the space efficiency is increased by overlapping within the area of the PCB body structure
도 1의 일실시예의 경우에는 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 통공홀(85) 외곽의 양측 상부에 피시비코어구조형CT회로블럭(3000) 3개를 서로 이격되게 설치 구성하고 있으나, 필요에 따라 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 통공홀(85) 외곽의 양측 하부에 피시비코어구조형CT회로블럭(3000) 3개를 서로 이격되게 설치 구성할 수도 있다.In the embodiment shown in FIG. 1, three
상기 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)은 중앙에 통공홀(80)이 형성되는 형태를 취하고, 코일 패턴은 통공홀의 둘레를 따라 형성되어 상기 통공홀에 전류를 검출하고자 하는 전선(70)들을 관통시키게 되는 것이다.The
그리고, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)은 중앙에 통공홀(85)이 형성되는 형태를 취하고, 코일 패턴은 통공홀의 둘레를 따라 형성되어 상기 통공홀에 지락 혹은 감전과 같은 사고 전류를 검출하고자 하는 전선(70)들을 관통시키게 되는 것이다.3, the
따라서, 상기 전선은 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)을 관통하고, 연이어 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)을 관통하게 되는 것이다.Accordingly, the electric wire passes through the PCB body structure
상기와 같은 구조를 통해, 종래의 코일을 대체할 수 있게 되어 전기적 특성을 일정(균일)하게 하며, 대량 생산이 가능하여 이에 따른 제조원가를 절감시킬 수 있으며, 완제품을 만드는 친화성을 높일 수 있게 된다.With the above-described structure, it is possible to replace the conventional coil, thereby making the electric characteristics constant (uniform), enabling mass production, thereby reducing the manufacturing cost, and enhancing the affinity for making the finished product .
또한, 종래의 CT 및 ZCT는 부피가 커서 CT와 ZCT가 결합된 소자는 소비자들이 원하지 않아서 분리해서 사용하게 되었지만, 상기와 같이 피시비 코어 구조를 활용하게 되면 슬림화가 되어 공간 축소가 가능하게 되며, 이를 통해 비용 절감의 부수적인 효과를 제공할 수가 있게 되는 것이다.In addition, since the conventional CT and ZCT have a large volume, a device in which CT and ZCT are combined is used by consumers because they do not want to use it separately. However, when the PCB core structure is utilized as described above, It is possible to provide a side effect of cost reduction.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 일측에 출력단자(3700)를 형성하고 있으며, 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)의 일측에도 출력단자(3300)를 형성하는 것을 특징으로 한다.1 to 3, an
따라서, 제조 시에 상기 출력단자에 전선을 이용하여 전기적으로 결선하여 사용하게 된다.Therefore, at the time of manufacturing, the output terminal is electrically connected using electric wires and used.
결국, 상기 출력단자들은 일반적으로 구성되는 전류값검출회로부로 제공하여 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)에서 검출된 전류값과 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)에서 검출된 전류값을 수신받아 전류값을 계산하게 되는 것이다.As a result, the output terminals are provided to a current value detection circuit section which is generally configured to receive the current value detected by the PCB component circuit type
상기 전류값검출회로부는 일반적인 전류값을 검출하는 회로부이므로 상세한 설명은 생략하겠다.The current value detection circuit unit is a circuit unit that detects a general current value, and thus a detailed description thereof will be omitted.
한편, 본 발명의 전류를 검출하는 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)과 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)은 다층 피시비 코어 구조를 가지고 있어 협소한 공간만이 필요하게 되므로 부품의 크기를 대폭적으로 축소시킬 수가 있게 되며, 대량 생산 공정을 통해 제조되기 때문에 이에 따른 불량률을 제거할 수 있는 장점을 제공한다.In the meantime, since the PCB of the PCB of the present invention has a multi-layered PCB core structure and only a narrow space is required, the size of the components can be greatly reduced And it is manufactured through a mass production process, thereby providing a merit of eliminating the defective rate.
도 2는 본 발명의 이실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서의 전체 사시도이다.2 is an overall perspective view of a city and jet city type composite current sensor using a multi-layered PCB core structure according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 서로 이격된 복수 개의 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)은 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 중앙에 위치한 통공홀(85)에 끼워져 결합되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.As shown in FIG. 2, the plurality of
상기 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)을 통공홀(85)에 위치시키고, 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 내부 측면에 접촉되는 부위에 별도의 접착소재를 이용하여 접착시킬 수도 있으며, 통공홀(85)에 끼워지는 크기의 판 내부에 제조된 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)을 위치시키고 끼운 후, 별도의 접착소재 혹은 결합수단을 이용하여 결합시킬 수도 있을 것이다.It is also possible to place the PCB 307 in the through-
상기와 같이, 구성되게 되면 일실시예보다는 더욱 더 공간 효율이 향상될 수 있는 장점을 제공하게 된다.As described above, the configuration provides an advantage that the space efficiency can be further improved than the embodiment.
왜냐하면, 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 상부 혹은 하부에 안착되게 되면 그 크기만큼 외형이 커지게 되지만, 상기 이실시예의 경우에는 통공홀(85)의 공간을 활용할 수 있기 때문에 더욱 더 슬림화된 복합 전류센서를 제공할 수가 있게 되는 것이다.This is because, if the
상기한 피시비코어구조형CT회로블럭(3000), 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)에 대한 구성 및 동작을 도 4 내지 도 12를 참조하여 구체적으로 설명하도록 하겠다.The configuration and operation of the PCB
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서의 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)의 각 층이 적층되는 것을 도시한 사시도이며, 도 5는 적층된 예시도이다.FIG. 4 is a perspective view showing layers of a
도 4 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 다층 피시비 코어 구조를 가지는 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)은, 상측부터, 상부코일패턴형성층(100)과; 통공층(200)과; 통공층과 동일 수평선상에 구성되는 중앙코어층(300)과; 하부코일패턴형성층(400);을 포함하여 구성하게 된다.As shown in FIGS. 4 to 5, the
상기 상부코일패턴형성층(100)은 비자성체로 형성되며, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 비아홀(110)을 통해 연결되는 다수의 코일 패턴(120)이 형성되게 된다.The upper coil
그리고, 상기 상부코일패턴형성층의 하측에 통공층(200)을 위치시키되, 두 개를 중앙코어층을 사이에 두고, 양측에 각각 수평하게 형성하게 된다.The through
이때, 상기 비아홀(110)의 위치와 수직으로 보았을 때, 동일한 크기의 비아홀(210)이 다수 형성되게 된다.At this time, when viewed perpendicularly to the position of the via
이때, 상기 통공층 사이에 코어 재질로 중앙코어층(300)을 형성하게 되는 것이다.At this time, the
그리고, 하부코일패턴형성층(400)을 상기 통공층과 중앙코어층의 하측에 위치시키며, 비자성체로 형성시키게 된다.Then, the lower coil
그리고, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 다수의 비아홀(410)을 통해 연결되는 다수의 코일 패턴(420)이 형성되게 된다.A plurality of
상기와 같은 구성을 통해 상부코일패턴형성층(100)의 코일 패턴은 통공층(200)에 형성된 비아홀과 하측의 하부코일패턴형성층(400)에 형성된 비아홀과 연결되어 하부에 형성된 코일 패턴과 3차원적 코일 형상을 제공하게 되는 것이다.The coil pattern of the upper coil
한편, 발명에서 설명하고 있는 자성체로는 Ni-Fe계의 퍼멀로이(pemalloy)를 사용하게 된다.On the other hand, Ni-Fe based pemalloy is used as the magnetic material described in the invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서의 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 각 층이 적층되는 것을 도시한 사시도이며, 도 7은 적층된 예시도이다.6 is a perspective view showing that layers of the PCB core structure type
도 8 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 각 층이 적층된 후의 평면도이다.8 to 9 are plan views of respective layers of the PCB core structure
도 6 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 실시예에 따른 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)은, 최상부외측용코일패턴형성층(500)과; 상부코일패턴형성층(100)과, 통공층(200)과, 중앙코어층(300)과, 하부코일패턴형성층(400)을 포함하는 내부코어부(1000)와; 최하부외측용코일패턴형성층(600);을 포함하여 구성하게 된다.6 to 9, the PCB body structure
상기 최상부외측용코일패턴형성층(500)과 최하부외측용코일패턴형성층(600)의 사이에 내부코어부(1000)가 형성되게 된다.The
좀 더 구체적으로 설명하자면, 상기 최상부외측용코일패턴형성층(500)은 비자성체로 형성되며, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 외측비아홀(510)을 통해 연결되는 다수의 외측용 코일 패턴(520)이 형성되게 된다.More specifically, the uppermost outer coil
또한, 상기 최하부외측용코일패턴형성층(600)도 마찬가지로 비자성체로 형성되며, 상기 내부코어부의 하측에 위치하게 배치하게 된다.In addition, the lowermost outer coil
그리고, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 외측비아홀(610)을 통해 연결되는 다수의 외측용 코일 패턴(620)을 형성하게 된다.A plurality of
이때, 내부코어부의 경우에는 상부코일패턴형성층(100)과, 통공층(200)과, 중앙코어층(300)과, 하부코일패턴형성층(400)을 포함하여 구성하게 되는데, 최상부외측용코일패턴형성층(500)과 최하부외측용코일패턴형성층(600)에 형성된 외측비아홀과 연결시키기 위한 외측비아홀을 수직 방향으로 동일한 위치에 비아홀을 형성하게 된다는 것이다.The inner core portion includes the upper coil
구체적으로, 상기 상부코일패턴형성층(100)은 상기 최상부외측용코일패턴형성층의 하측에 위치하며, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 비아홀(110)을 통해 연결되는 다수의 코일 패턴(120)이 형성되며, 상기 최상부외측용코일패턴형성층에 형성된 외측비아홀의 수직 방향 위치에 동일한 크기의 외측비아홀(130)이 다수 형성되는 것이다.Specifically, the upper coil
또한, 상기 통공층(200)은 상부코일패턴형성층의 하측에 위치하여 중앙코어층을 사이에 두고, 양측에 각각 수평하게 형성되며, 상기 비아홀(110)과 외측비아홀(130)의 수직 위치에 동일한 크기의 비아홀(210)과 외측비아홀(220)이 다수 형성되는 것이다.The through-
또한, 상기 하부코일패턴형성층(400)은 상기 통공층과 중앙코어층의 하측에 위치하며, 비자성체로 형성되되, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 다수의 비아홀(410)을 통해 연결되는 다수의 코일 패턴(420)이 형성되어 있으며, 상기 외측비아홀(130)의 수직 위치에 동일한 크기의 외측비아홀(430)이 다수 형성되는 것이다.The lower coil
이때, 다층 피시비 코어 구조를 가지는 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)을 구성하는 내부코어부(1000)를 적어도 2개 이상 적층하여 플럭스 게이트 방식의 직류 및 교류 검출 기능을 수행하게 된다.At this time, at least two
따라서, 플럭스 게이트 방식의 다층 피시비 코어 구조를 가지도록 하여 직류 및 교류를 검출할 수 있게 되는 것이다.Therefore, it is possible to detect the direct current and the alternating current by having the multi-layered fiber core structure of the flux gate type.
즉, 플럭스 게이트 방식의 직류 및 교류를 검출할 수 있는 전류 검출 소자를 제공하게 되어 종래의 코일 방식의 플럭스 게이트 방식의 소자를 대체할 수 있으며, 인쇄 기법을 이용하여 균일한 품질과 기계적 에러 없이 대량 생산을 가능하게 한다.In other words, it is possible to replace the conventional coil type fluxgate type device by providing a current detecting element capable of detecting the direct current and the alternate current of the fluxgate type, and it is possible to replace the conventional coil type fluxgate type device, Production.
한편, 부가적인 양상에 따라 상기 본 발명의 적층 구조를 가지는 피시비코어구조형CT회로블럭(3000), 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)은, In addition, according to an additional aspect, the
중앙에 전선이 통과할 수 있는 통공홀(80, 85)이 형성되어 있는 원형, 타원형, 다각형 형상 중 어느 하나의 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.And has a shape of a circular, elliptical, or polygonal shape in which a through hole (80, 85) through which a wire can pass is formed at the center.
본 발명의 실시예에서는 사각형을 구성하였다.In the embodiment of the present invention, a square was formed.
즉, 피시비코어구조형CT회로블럭(3000), 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)이 전류 검출과 사고전류 검출을 수행하기 위하여 전선(70)을 통과시키기 위한 형상을 가지고 있어야 하므로 중앙에 전선이 통과할 수 있는 중앙통과공이 형성되어 있는 원형, 삼각형, 사각형, 다각형 형상을 가질 수도 있다.That is, since the PCB body
상기 다각형 형상은 예를 들어, 마름모꼴, 육각형, 팔각형 등 중앙에 중앙통과공이 형성되어 있으면 어느 형상이라도 상관없을 것이며, 전선을 통과시킬 수 있는 어느 형상을 가지고 있더라도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.The polygonal shape may be any shape provided that a center hole is formed at the center, such as a rhombic, hexagonal, or octagonal shape, and any shape that allows the wire to pass therethrough is within the scope of the present invention.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서에 구성되는 피시비코어구조형CT회로블럭(3000), 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)이 사각 형상을 이루는 것을 나타낸 사시도이며, 도 11은 삼각 형상을 이루는 것을 나타낸 사시도이다.10 is a perspective view showing a perspective view showing a perspective view of the
도 4 내지 도 9의 경우에는 도 12의 어느 일면의 일부를 절단한 도면을 나타낸 것으로서, 전선의 전류를 검출하기 위하여 중앙 부위에 중앙통과공이 형성되어 있게 되며, 도 10과 같이, 중앙통과공이 형성된 사각형상, 도 11과 같이, 중앙통과공이 형성된 삼각형상을 가지게 되는 것이다.12, a central passage hole is formed at the central portion for detecting the electric current of the electric wire, and as shown in Fig. 10, a central passage hole is formed A square shape, and a triangular shape in which a central passage hole is formed as shown in Fig.
종래의 코일 방식의 전류 검출의 경우에는 권선기를 사용하여 코일을 감게 되므로 간격 불균형, 크로스 발생 등으로 인하여 특성이 변화할 수밖에 없었다.In the case of the conventional coil type current detection, since the coils are wound by using a winding machine, characteristics are inevitably changed due to unevenness in spacing, cross generation, and the like.
그러나, 도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 경우에는 일정한 간격을 유지하면서 패턴이 형성되게 되므로 패턴들의 전체적인 형상이 코일을 감은 형상을 가지고 있게 되므로 양산시에 균일한 특성을 제공할 수 있게 된다.However, as shown in FIG. 12, in the case of the present invention, since the pattern is formed while maintaining a constant gap, the overall shape of the patterns has a coiled shape, so that uniform characteristics can be provided during mass production.
즉, 권선기나 수작업으로 코일을 감게 되면, 코일간의 간격이 일정하기 않을 수 있으며, 코일들이 뭉쳐있는 경우도 발생할 수 있으며, 특히 원형 이외의 형상에서도는 일정 간격을 유지하기가 힘들어지게 된다.That is, if the coils are wound by a winding machine or a manual operation, the spacing between the coils may not be uniform, and coils may be united. In particular, even in a shape other than a circular shape,
예를 들어, 권선기를 사용할 경우에는 원형 형태의 검출소자만 가능하지만, 타원형, 각진 모서리가 있는 사각형, 삼각형 등의 형태에서는 간격이 불균형할 수밖에 없어서 균일한 특성을 제공할 수가 없다.For example, when a winding machine is used, only a circular detection element can be used. However, in the case of an elliptical shape, a rectangular shape with an angled corner, or a triangular shape, the gap must be unbalanced and uniform characteristics can not be provided.
또한, 산업 구조가 나날이 발전하면서 산업기계들의 구조가 다양한 형태로 변경되고 있다.In addition, as the industrial structure develops day by day, the structure of industrial machinery is changing to various forms.
예를 들어, 태양광 인버터 내에 구성되는 전류 검출소자의 경우에는 원형이 부적합하다.For example, in the case of a current detecting element constituted in a solar inverter, a circle is unsuitable.
그러나, 본 발명의 경우에는 어떠한 산업 기계 구조에도 다양한 형상 적용이 가능하되, 제조 원가는 상승하지 않으면서 기존 산업 기계 구조와의 접목력이 탁월해지는 효과를 발휘한다.However, in the case of the present invention, various shapes can be applied to any industrial machine structure, but the effect of excelling in joining with the existing industrial machine structure without increasing the manufacturing cost is exerted.
즉, 사람의 개입이 없으며, 기계적 에러가 없으므로 균일한 품질을 제공하면서도 사이즈도 초소형화가 가능하며, 다양한 형태의 검출 소자를 제공할 수 있다는 상승 효과를 발휘하게 되는 것이다.In other words, since there is no human intervention and no mechanical error, it is possible to provide a uniform quality and miniaturization in size, and to exhibit a synergistic effect that various types of detection elements can be provided.
한편, 도 12의 경우에는 사각형 형상의 검출소자에서 어느 한 영역을 절단한 사시도이며, 절단한 사시도를 다시 분해한 사시도를 나타낸 것으로서, 도 4 내지 도 9를 통해 구체적으로 도시하였다.FIG. 12 is a perspective view of a square-shaped detecting element, and FIG. 9 is a perspective view of another embodiment of the present invention.
지금까지 설명한 본 발명의 경우에는 AC-CT 기능 및 DC-CT의 기능을 수행하게 된다.In the case of the present invention described above, the functions of AC-CT and DC-CT are performed.
즉, 복합 측정이 가능한 효과를 제공하게 된다.That is, a composite measurement can be provided.
상기와 같은 구성을 통해, 단상 혹은 3상 전원에서 다층 피시비 코어 구조를 가지는 전류 검출 소자를 이용하여 전류값 검출 및 사고 전류값 검출을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써, 비용 절감의 효과를 제공할 수 있게 된다.With the above configuration, it is possible to simultaneously perform the current value detection and the fault current value detection by using the current detecting element having a multi-layered PCB core structure in a single-phase or three-phase power source, do.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is to be understood, therefore, that the embodiments described above are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive.
100 : 상부코일패턴형성층
200 : 통공층
300 : 중앙코어층
400 : 하부코일패턴형성층
500 : 최상부외측용코일패턴형성층
600 : 최하부외측용코일패턴형성층
3000 : 피시비코어구조형CT회로블럭
3300, 3700 : 출력단자
3500 : 피시비코어구조형ZCT회로블럭100: upper coil pattern forming layer
200: through hole layer
300: central core layer
400: Lower coil pattern forming layer
500: uppermost outer coil pattern forming layer
600: Lowermost outside coil pattern forming layer
3000: PCB core structured CT circuit block
3300, 3700: Output terminal
3500: PCB core structure ZCT circuit block
Claims (4)
비자성체로 형성되며, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 비아홀(110)을 통해 연결되는 다수의 코일 패턴(120)이 형성되는 상부코일패턴형성층(100);
상기 상부코일패턴형성층의 하측에 위치하여 중앙코어층을 사이에 두고, 양측에 각각 수평하게 형성되며, 상기 비아홀(110)의 위치에 동일한 크기의 비아홀(210)이 다수 형성되는 통공층(200);
상기 통공층 사이에 코어 재질로 형성되는 중앙코어층(300);
상기 통공층과 중앙코어층의 하측에 위치하며, 비자성체로 형성되되, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 다수의 비아홀(410)을 통해 연결되는 다수의 코일 패턴(420)이 형성되어 있는 하부코일패턴형성층(400);을 포함하여 구성되되, 중앙에 통공홀(80)이 형성되는 형태를 취하고, 코일 패턴은 통공홀의 둘레를 따라 형성되어 상기 통공홀에 전류를 검출하고자 하는 전선(70)들을 관통시키는 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)과,
비자성체로 형성되며, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 외측비아홀(510)을 통해 연결되는 다수의 외측용 코일 패턴(520)이 형성되는 최상부외측용코일패턴형성층(500)과;
비자성체로 형성되며, 상기 최상부외측용코일패턴형성층의 하측에 위치하며, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 비아홀(110)을 통해 연결되는 다수의 코일 패턴(120)이 형성되며, 상기 외측비아홀의 위치에 동일한 크기의 외측비아홀(130)이 다수 형성되는 상부코일패턴형성층(100)과,
상기 상부코일패턴형성층의 하측에 위치하여 중앙코어층을 사이에 두고, 양측에 각각 수평하게 형성되며, 상기 비아홀(110)과 외측비아홀(130)의 위치에 동일한 크기의 비아홀(210)과 외측비아홀(220)이 다수 형성되는 통공층(200)과,
상기 통공층 사이에 코어 재질로 형성되는 중앙코어층(300)과,
상기 통공층과 중앙코어층의 하측에 위치하며, 비자성체로 형성되되, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 다수의 비아홀(410)을 통해 연결되는 다수의 코일 패턴(420)이 형성되어 있으며, 상기 외측비아홀(130)의 위치에 동일한 크기의 외측비아홀(430)이 다수 형성되는 하부코일패턴형성층(400)을 포함하는 내부코어부(1000)와;
비자성체로 형성되며, 상기 내부코어부의 하측에 위치하며, 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 외측비아홀(610)을 통해 연결되는 다수의 외측용 코일 패턴(620)이 형성되는 최하부외측용코일패턴형성층(600);을 포함하여 구성되되,
중앙에 통공홀(85)이 형성되는 형태를 취하고, 코일 패턴은 통공홀의 둘레를 따라 형성되어 상기 통공홀에 지락 혹은 감전과 같은 사고 전류를 검출하고자 하는 전선(70)들을 관통시키는 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500),을 포함하여 구성되되,
상기 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)은 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 통공홀(85) 외곽의 양측 상부 혹은 하부에 양측이 안착되되, 서로 이격된 복수 개로 이루어지는 것을 특징으로 함으로써, 전류 검출과 사고 전류 검출을 동시에 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서.
In a composite current sensor of a city and jet city type using a multi-layered PCB core structure,
An upper coil pattern forming layer 100 formed of a non-magnetic material and having a plurality of coil patterns 120 connected to each other via a via hole 110 alternately from the lower side and the lower side to the upper side;
A through hole layer 200 which is formed below the upper coil pattern forming layer and is formed horizontally on both sides of the central core layer and has a plurality of via holes 210 of the same size at the positions of the via holes 110, ;
A central core layer 300 formed of a core material between the through holes;
A plurality of coil patterns 420 are formed on the lower side of the through hole layer and the central core layer and are formed of a nonmagnetic material and are connected alternately from the upper side to the lower side and from the lower side to the upper side via a plurality of via holes 410 And a lower coil pattern forming layer (400), wherein a through hole (80) is formed at the center, and the coil pattern is formed along the periphery of the through hole A CT circuit block 3000,
An uppermost outer coil pattern formation layer 500 formed of a nonmagnetic material and having a plurality of outer coil patterns 520 connected to the upper and lower sides through an outer via hole 510 alternately from the lower side to the upper side;
A plurality of coil patterns 120 formed on the uppermost outer coil pattern forming layer and connected to each other via a via hole 110 alternately from the upper side to the lower side and from the lower side to the upper side, An upper coil pattern forming layer 100 in which a plurality of outer via holes 130 of the same size are formed at the positions of the via holes,
A via hole 210 having the same size at the positions of the via hole 110 and the outer via hole 130 and a via hole 210 having the same size at the positions of the via hole 110 and the outer via hole 130 are formed on both sides of the upper coil pattern forming layer, A through hole layer 200 in which a plurality of holes 220 are formed,
A central core layer 300 formed of a core material between the through holes,
A plurality of coil patterns 420 are formed on the lower side of the through hole layer and the central core layer and are formed of a nonmagnetic material and are connected to each other via a plurality of via holes 410 alternately from the upper side to the lower side and from the lower side to the upper side And a lower coil pattern forming layer 400 formed with a plurality of outer via holes 430 of the same size at the positions of the outer via holes 130;
And a plurality of outer coil patterns 620 which are formed on the lower side of the inner core portion and connected to each other via the outer via holes 610 from the upper side to the lower side and from the lower side to the upper side, And a pattern forming layer 600,
And a through hole 85 is formed at the center. The coil pattern is formed along the circumference of the through-hole, and the through-hole is provided with a PCB core structure type ZCT A circuit block 3500,
The PCB structure block 3000 has a plurality of spaced-apart portions on both sides of the upper and lower sides of the through hole 85 of the PCB body structure type ZCT circuit block 3500, And the current and current detection can be performed at the same time. The present invention relates to a composite current sensor of a city and jet city type using a multi-layer PCB core structure.
상기 서로 이격된 복수 개의 피시비코어구조형CT회로블럭(3000)은 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)의 중앙에 위치한 통공홀(85)에 각각 끼워져 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서.
The method according to claim 1,
The plurality of spaced apart PCBs 3000 are coupled to through-holes 85 located at the center of the PCB core structure ZCT circuit block 3500, respectively. Citi and Jet City integrated current sensors.
상기 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)을 구성하는 내부코어부를 적어도 두 개 이상을 적층하여 플럭스 게이트 방식의 직류 및 교류의 전압과 전류 검출을 수행하는 것을 특징으로 하는 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서.The method according to claim 1,
Wherein at least two internal core portions constituting the PCB body structure ZCT circuit block (3500) are laminated to perform voltage and current detection of DC and AC fluxgate systems. Jet City integrated current sensor.
상기 피시비코어구조형CT회로블럭(3000), 피시비코어구조형ZCT회로블럭(3500)은,
중앙에 전선이 통과할 수 있는 통공홀(80, 85)이 형성되어 있는 원형, 타원형, 다각형 형상 중 어느 하나의 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 다층 피시비 코어 구조를 이용한 씨티 및 제트씨티 일체형 복합 전류센서.
The method according to claim 1,
The PCB core circuit block 3000 and the PCB core structure ZCT circuit block 3500,
And the composite current having the integral structure of a multi-layered PCB having a multi-layered PCB core structure in which a through hole (80, 85) through which electric wires can pass is formed at the center. sensor.
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