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公開番号2025097698
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2023214041
出願日2023-12-19
発明の名称基板ユニット及び電力変換装置
出願人ヤマハ発動機株式会社
代理人個人,個人
主分類G01R 15/20 20060101AFI20250624BHJP(測定;試験)
要約【課題】基板ユニットの導線パターンに流れる電流を測定する精度のバラツキを抑制できる基板ユニットを提供する。
【解決手段】基板ユニット11は、回路基板20と、回路基板20の厚み方向の一方の面21上に設けられている導線パターン30とを有する。基板ユニット11は、回路基板20及び導線パターン30に対して厚み方向の一方UPに位置する電流検出基板40と、電流検出基板40の厚み方向の一方の面41上に、回路基板20を厚み方向に見て導線パターン30と重なる位置に実装されている非接触電流検出素子50と、非接触電流検出素子50が導線パターン30に対して近づくように、電流検出基板40の厚み方向の一方の面41を、厚み方向の他方DWに押圧する押圧部60と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
回路基板と、前記回路基板の厚み方向の一方の面上に設けられている導線パターンとを有する基板ユニットであって、
前記回路基板及び前記導線パターンに対して前記厚み方向の一方に位置する電流検出基板と、
前記電流検出基板の前記厚み方向の一方の面上に、前記回路基板を厚み方向に見て前記導線パターンと重なる位置に実装されているとともに、前記位置において前記導線パターンに流れる電流を検出可能な非接触電流検出素子と、
前記非接触電流検出素子が前記導線パターンに対して近づくように、前記非接触電流検出素子または前記電流検出基板の少なくとも一方の前記厚み方向の一方の面を、前記厚み方向の他方に押圧する押圧部と、
を有する、
基板ユニット。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の基板ユニットにおいて、
前記基板ユニットは、
複数の前記導線パターンと、
複数の前記非接触電流検出素子と、
を有し、
前記電流検出基板は、前記複数の導線パターンを跨ぐように配置されていて、
前記複数の非接触電流検出素子は、前記電流検出基板の前記厚み方向の一方の面上に、前記回路基板を厚み方向に見て前記導線パターンのそれぞれと重なる位置に実装されている、
基板ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板ユニットにおいて、
前記複数の導線パターンは、それぞれ、前記回路基板の前記一方の面上で、
一方向に延びている第１部分と、
前記一方向に交差する交差方向に延びているとともに、前記交差方向の一側端部において前記第１部分の前記一方向における一側端部に電気的に接続している第２部分と、
前記一方向の一側端部において前記第２部分の前記交差方向における他側端部に電気的に接続しているとともに前記一方向に延びている第３部分とを有し、
前記複数の非接触電流検出素子は、それぞれ、磁気センサを含み、
前記電流検出基板は、前記回路基板を厚み方向に見て前記導線パターンの前記第２部分と重なる位置に位置する検出領域を有し、
前記磁気センサを含む前記複数の非接触電流検出素子は、前記導線パターンの前記第２部分に流れる電流によって発生する磁界を検出可能なように、前記電流検出基板の前記検出領域に実装されている、
基板ユニット。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の基板ユニットにおいて、
磁性材料からなる磁気シールドをさらに有し、
前記非接触電流検出素子は、磁気センサを含み、
前記磁気シールドは、
前記回路基板を厚み方向に見て前記非接触電流検出素子及び前記導線パターンのそれぞれと重なる位置に位置し、
前記導線パターンが延びる方向に見て、前記導線パターン及び前記非接触電流検出素子の周囲の少なくとも一部を囲む形状を有する、
基板ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の基板ユニットを有する電力変換装置であって、
前記基板ユニットが有する前記回路基板には、電力変換用回路が形成されている、
電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、導線パターンを有する基板ユニット及び前記基板ユニットを有する電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
プリント基板の導線パターンまたは前記プリント基板に電気的に接続されるバスバーに流れる電流を、コアレス磁気センサＩＣ等によって非接触で検出する技術が知られている。詳細には、導線パターンに流れる電流により生じる磁界をコアレス磁気センサＩＣによって検出し、検出した磁界に基づいて前記導線パターンに流れる電流を計算できる。例えば、特許文献１には、多相入出力電流を検出する場合、各相の電流が流れる電流トレースの検出セグメント上に磁気誘導素子を配置した回路基板が開示されている。特許文献１の回路基板では、前記磁気誘導素子の内部磁界検出方向が、電流トレースの検出セグメントに流れる電流によって発生する磁界の方向に対して平行になるようにして、前記磁気誘導素子が配置されている。また、特許文献１には、磁気誘導素子を、独立したプリント回路基板を介して前記回路基板に固定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
中国実用新案第２１０６２６５４５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されているように、非接触型の電流検出素子を実装した電流検出基板によって、前記回路基板の導線パターンに流れる電流を測定する場合、電流の測定精度は、前記導線パターンに対する前記電流検出素子の距離に応じて決まる。具体的には、前記電流検出素子が前記導線パターンに近い場合には、電流の測定精度は高く、前記電流検出素子が前記導線パターンから離れると、電流の測定精度が低下する。そのため電流を精度よく測定するには、前記導線パターンに対して、前記非接触型の電流検出素子をできるだけ接近させることが望まれる。よって、前記電流検出基板の厚みは、できるだけ薄くすることが望まれる。
【０００５】
しかしながら、前記電流検出基板の厚みが薄くなると、前記電流検出基板が、たわみやすくなる。よって、薄くてたわみやすい前記電流検出基板を前記回路基板に取り付けた場合、前記電流検出基板のたわみによって、前記電流検出基板と前記回路基板との接触状態にバラツキが生じる可能性がある。
【０００６】
上述のような前記電流検出基板と前記回路基板との接触状態のバラツキが生じると、電流検出素子と導線パターンとの間隔が部分によって異なる可能性がある。前記電流の測定の精度は、前記間隔が狭い位置では局所的に高い一方、前記間隔が広い位置では低い。このため、前記接触状態のバラツキに起因して、前記電流の測定の精度が、位置によって相違する可能性がある。
【０００７】
そこで、電流検出基板に実装された非接触型の電流検出素子を用いて導線パターンに流れる電流を測定する構成において、前記電流の測定精度のバラツキを抑制することが望まれている。
【０００８】
本発明は、回路基板の導線パターンに流れる電流を測定する精度のバラツキを抑制できる基板ユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、回路基板の導線パターンに流れる電流を測定する精度のバラツキを抑制できる基板ユニットについて鋭意検討した。その結果、本発明者らは、以下のような構成に想到した。
【００１０】
本発明の一実施形態に係る基板ユニットは、回路基板と、前記回路基板の厚み方向の一方の面上に設けられている導線パターンとを有するユニットである。前記基板ユニットは、前記回路基板及び前記導線パターンに対して前記厚み方向の一方に位置する電流検出基板と、前記電流検出基板の前記厚み方向の一方の面上に、前記回路基板を厚み方向に見て前記導線パターンと重なる位置に実装されているとともに、前記位置において前記導線パターンに流れる電流を検出可能な非接触電流検出素子と、前記非接触電流検出素子が前記導線パターンに対して近づくように、前記非接触電流検出素子または前記電流検出基板の少なくとも一方の前記厚み方向の一方の面を、前記厚み方向の他方に押圧する押圧部と、を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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