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3. 发明专利

TWI318689B 交流電偵測線圈 ALTERNATING CURRENT DETECTION COIL 有权
简体标题：交流电侦测线圈 ALTERNATING CURRENT DETECTION COIL
公开(公告)号：TWI318689B
公开(公告)日：2009-12-21
申请号：TW095144381
申请日：2006-11-30
申请人：松下電工股份有限公司
发明人：鹽川明實 , 岩見英司 , 市村安男 , 石橋昭宏 , 吉村一成
IPC分类号： G01R , H01F
CPC分类号： H01F5/003 , G01R15/181
摘要：一種交流電偵測線圈係呈環狀，且包括複數放射狀導線、複數導電連接部及複數導電通孔。放射狀導線係形成於一絕緣基板之正面與反面。導電連接部及導電通孔係電性連接於每一放射狀導線之一端。其中，複數個繞線匝係藉由每一放射狀導線之連接分別連續形成於絕緣基板之正面與反面。繞線匝係包括一順向線圈及一反向線圈，且形成於正面之放射狀導線以及形成於導電連接部之繞線匝與形成於反面之放射狀導線及導電連接部之繞線匝的形狀係為相同。因此，由絕緣基板厚度的方向視之，其順向線圈及反向線圈之區域面積係為相同，而非待測之外部磁場可相互抵消，因此可以提高電流檢測精確度。 The alternating current detection coil is a toroidal coil, and comprises plural radial-line conductors which are formed on a front face and a rear face of a substrate, conductive connection parts and conductive through-holes which connect electrically each end of radial-line conductors, wherein plural winding turns are consecutively formed by a connection of each radial-line conductor on the front face and the rear face respectively, the winding turns comprise a forward coil and a backward coil, and each shape on the front face and the rear face of the radial-line conductors and the conductive connection parts are identical with each other. Consequently, when seen from a thickness direction of the substrate, areas of the forward coil and the backward coil are equal to each other, and an external magnetic field, which does not need to be detected, can be canceled each other by the forward coil and the backward coil, then a current detection accuracy can be improved. 【創作特點】有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種交流電偵測線圈，藉由抵消非待測之外部磁場來增加檢測精確度。
緣是，為達上述目的，依據本發明之一種交流電偵測線圈，係以非接觸檢測一交流電，其中該交流電偵測線圈係為一環狀線圈，其係包含複數放射狀導線(radial－line conductor)、複數導電連接部(conductive connection part)、複數第一導電通孔(conductive first through－holes)及複數第二導電通孔(conductive second through－holes)。該等放射狀導線係形成於一絕緣基板之一正面及一反面，並自絕緣基板之一開口周圍放射狀展開。該等導電連接部係分別由該等放射狀導線之一端點朝一圓周方向延伸，並與設置於正面與反面之該等放射狀導線電性連接。該等第一導電通孔係與設置於正面與反面之該等放射狀導線的任一位於一外側或一內側之端點電性連接。該等第二導電通孔係與設置於正面與反面之該等放射狀導線的另一位於一外側或一內側之端點電性連接。其中，藉由該等導電連接部、該等第一導電通孔及該等第二導電通孔連接正面與反面之該等放射狀導線，以形成連續的複數個繞線匝。該等繞線匝包含一順向線圈(forward coil)及一反向線圈(backward coil)，其中順向線圈係以一方向纏繞，而反向線圈係自順向線圈之一終點折返以一反方向連續纏繞，順向線圈與反向線圈之各繞線匝係交替設置於正面及反面上。各導電連接部係形成一路徑以避免與位於正面及反面之下一放射狀導線接觸。設置於正面之該等導電連接部與順向線圈及反向線圈之該等放射狀導線，與設置於反面之該等導電連接部與順向線圈及反向線圈之該等放射狀導線的形狀，係分別完全相同。
依據本發明，當由絕緣基板之厚度方向視之，由順向線圈及反向線圈所構成之面積係相等，因此由一鄰近於線圈之電線產生之非待測之外部磁場所誘發的感應電動勢能夠被抵消，也因此可以降低交流電的檢測誤差。
另外，各導電連接部具有一圖案(pattern)，其係經第一導電通孔以連接形成於正面與反面之該等放射狀導體的一端，且介由第一導電通孔而位於正面與反面的該等圖案之長度係約略相等。
依據上述之結構，由一正面方向及一截面方向通過順向線圈及反向線圈之外部磁場量約略相等，進而使得順向線圈及反向線圈對於外部磁場之抵消精確度(canceling accuracy)得以提升，且電流檢測誤差度(current detection error)得以被降低。
根據本發明之較佳實施例的特徵，係可設置更多的放射狀導線，因此線圈的密度係可增加，進而使得檢測精確度獲得改善。另外，增加導電連接部亦可達到相同的效果。
根據本發明之較佳實施例與習知技術相比較，外部磁場通過順向線圈及反向線圈所造成的影響較為均勻，因此對於外部磁場的抵消作用可獲得改善。
根據本發明之較佳實施例的特徵，其係使分別形成於順向線圈及反向線圈中的兩放射狀導線所夾的角度相等，從而使順向線圈及反向線圈皆對環狀線圈之一中心軸形成軸對稱。因此，順向線圈及反向線圈中各匝對外部磁場產生之感應電動勢的抵消作用可獲得改善。
根據本發明之較佳實施例的特徵，其係利用一小型線圈(small－size coil)來修正線圈間長度的不同，因此，對於外部磁場來說，順向線圈及反向線圈係為相同的，而外部磁場則可抵消。
根據本發明之較佳實施例的特徵，若由平面來看絕緣基板，於正面上分別由順向線圈及反向線圈所包圍之面積係為相同，因此外部磁場所造成之影響係可以高精確性來抵消。
根據本發明之較佳實施例的特徵，其係可藉由減少順向線圈及反向線圈由正面所見的面積，來降低順向線圈及反向線圈所產生之感應電動勢，因此由順向線圈及反向線圈產生之感應電動勢的抵消精確度可獲得改善。
本發明之專利申請範圍所述之新穎性特徵，經由以下實施方式之詳述配合附圖將更容易了解。
简体摘要：一种交流电侦测线圈系呈环状，且包括复数放射状导线、复数导电连接部及复数导电通孔。放射状导线系形成于一绝缘基板之正面与反面。导电连接部及导电通孔系电性连接于每一放射状导线之一端。其中，复数个绕线匝系借由每一放射状导线之连接分别连续形成于绝缘基板之正面与反面。绕线匝系包括一顺向线圈及一反向线圈，且形成于正面之放射状导线以及形成于导电连接部之绕线匝与形成于反面之放射状导线及导电连接部之绕线匝的形状系为相同。因此，由绝缘基板厚度的方向视之，其顺向线圈及反向线圈之区域面积系为相同，而非待测之外部磁场可相互抵消，因此可以提高电流检测精确度。 The alternating current detection coil is a toroidal coil, and comprises plural radial-line conductors which are formed on a front face and a rear face of a substrate, conductive connection parts and conductive through-holes which connect electrically each end of radial-line conductors, wherein plural winding turns are consecutively formed by a connection of each radial-line conductor on the front face and the rear face respectively, the winding turns comprise a forward coil and a backward coil, and each shape on the front face and the rear face of the radial-line conductors and the conductive connection parts are identical with each other. Consequently, when seen from a thickness direction of the substrate, areas of the forward coil and the backward coil are equal to each other, and an external magnetic field, which does not need to be detected, can be canceled each other by the forward coil and the backward coil, then a current detection accuracy can be improved. 【创作特点】有鉴于上述课题，本发明之目的为提供一种交流电侦测线圈，借由抵消非待测之外部磁场来增加检测精确度。缘是，为达上述目的，依据本发明之一种交流电侦测线圈，系以非接触检测一交流电，其中该交流电侦测线圈系为一环状线圈，其系包含复数放射状导线(radial－line conductor)、复数导电连接部(conductive connection part)、复数第一导电通孔(conductive first through－holes)及复数第二导电通孔(conductive second through－holes)。该等放射状导线系形成于一绝缘基板之一正面及一反面，并自绝缘基板之一开口周围放射状展开。该等导电连接部系分别由该等放射状导线之一端点朝一圆周方向延伸，并与设置于正面与反面之该等放射状导线电性连接。该等第一导电通孔系与设置于正面与反面之该等放射状导线的任一位于一外侧或一内侧之端点电性连接。该等第二导电通孔系与设置于正面与反面之该等放射状导线的另一位于一外侧或一内侧之端点电性连接。其中，借由该等导电连接部、该等第一导电通孔及该等第二导电通孔连接正面与反面之该等放射状导线，以形成连续的复数个绕线匝。该等绕线匝包含一顺向线圈(forward coil)及一反向线圈(backward coil)，其中顺向线圈系以一方向缠绕，而反向线圈系自顺向线圈之一终点折返以一反方向连续缠绕，顺向线圈与反向线圈之各绕线匝系交替设置于正面及反面上。各导电连接部系形成一路径以避免与位于正面及反面之下一放射状导线接触。设置于正面之该等导电连接部与顺向线圈及反向线圈之该等放射状导线，与设置于反面之该等导电连接部与顺向线圈及反向线圈之该等放射状导线的形状，系分别完全相同。依据本发明，当由绝缘基板之厚度方向视之，由顺向线圈及反向线圈所构成之面积系相等，因此由一邻近于线圈之电线产生之非待测之外部磁场所诱发的感应电动势能够被抵消，也因此可以降低交流电的检测误差。另外，各导电连接部具有一图案(pattern)，其系经第一导电通孔以连接形成于正面与反面之该等放射状导体的一端，且介由第一导电通孔而位于正面与反面的该等图案之长度系约略相等。依据上述之结构，由一正面方向及一截面方向通过顺向线圈及反向线圈之外部磁场量约略相等，进而使得顺向线圈及反向线圈对于外部磁场之抵消精确度(canceling accuracy)得以提升，且电流检测误差度(current detection error)得以被降低。根据本发明之较佳实施例的特征，系可设置更多的放射状导线，因此线圈的密度系可增加，进而使得检测精确度获得改善。另外，增加导电连接部亦可达到相同的效果。根据本发明之较佳实施例与习知技术相比较，外部磁场通过顺向线圈及反向线圈所造成的影响较为均匀，因此对于外部磁场的抵消作用可获得改善。根据本发明之较佳实施例的特征，其系使分别形成于顺向线圈及反向线圈中的两放射状导线所夹的角度相等，从而使顺向线圈及反向线圈皆对环状线圈之一中心轴形成轴对称。因此，顺向线圈及反向线圈中各匝对外部磁场产生之感应电动势的抵消作用可获得改善。根据本发明之较佳实施例的特征，其系利用一小型线圈(small－size coil)来修正线圈间长度的不同，因此，对于外部磁场来说，顺向线圈及反向线圈系为相同的，而外部磁场则可抵消。根据本发明之较佳实施例的特征，若由平面来看绝缘基板，于正面上分别由顺向线圈及反向线圈所包围之面积系为相同，因此外部磁场所造成之影响系可以高精确性来抵消。根据本发明之较佳实施例的特征，其系可借由减少顺向线圈及反向线圈由正面所见的面积，来降低顺向线圈及反向线圈所产生之感应电动势，因此由顺向线圈及反向线圈产生之感应电动势的抵消精确度可获得改善。本发明之专利申请范围所述之新颖性特征，经由以下实施方式之详述配合附图将更容易了解。

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