JPH0366807B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0366807B2 JPH0366807B2 JP61184488A JP18448886A JPH0366807B2 JP H0366807 B2 JPH0366807 B2 JP H0366807B2 JP 61184488 A JP61184488 A JP 61184488A JP 18448886 A JP18448886 A JP 18448886A JP H0366807 B2 JPH0366807 B2 JP H0366807B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hall element
- magnetic flux
- transformer
- insulating substrate
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistors, capacitors or inductors
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
- H05K1/182—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in printed circuit boards [PCB], e.g. insert-mounted components [IMC]
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は磁束平衡法を利用する装置に使用され
る磁束平衡法用トランスに関する。
る磁束平衡法用トランスに関する。
（従来技術およびその問題点）
磁束平衡法とは、コイルもしくはトランスの磁
束を外部回路からコイルヘ励磁を行うことにより
零となるように制御することを言い、その応用に
より絶縁アンプ、磁気センサ等を構成することが
できる。
束を外部回路からコイルヘ励磁を行うことにより
零となるように制御することを言い、その応用に
より絶縁アンプ、磁気センサ等を構成することが
できる。
しかして、このような磁束平衡法に用いられる
トランスは、動作がバランスしている定常状態に
おいては磁束が零であり、また、過渡状態ではそ
の極性が明確に検出できる機能を有していること
が必要である。
トランスは、動作がバランスしている定常状態に
おいては磁束が零であり、また、過渡状態ではそ
の極性が明確に検出できる機能を有していること
が必要である。
従来、このようなトランスを構成する場合、分
割ボビン等を使用し、１次コイルと２次コイルと
を絶縁し、鉄芯の磁路の途中にギヤツプを設け、
そこにホール素子を挿入するといつた構成がとら
れていた。
割ボビン等を使用し、１次コイルと２次コイルと
を絶縁し、鉄芯の磁路の途中にギヤツプを設け、
そこにホール素子を挿入するといつた構成がとら
れていた。
そのため、形状が大型であり、ハイブリツド
IC等に高密度実装するといつたことが困難であ
り、ひいては応用範囲が限られてくるといつた欠
点があつた。
IC等に高密度実装するといつたことが困難であ
り、ひいては応用範囲が限られてくるといつた欠
点があつた。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記の点に鑑み提案されたものであ
り、その目的とするところは、薄型、小型で、か
つ他の回路への適用性が高く、低価格に製造する
ことのできる磁束平衡法用トランスを提供するこ
とにある。
り、その目的とするところは、薄型、小型で、か
つ他の回路への適用性が高く、低価格に製造する
ことのできる磁束平衡法用トランスを提供するこ
とにある。
本発明は上記の目的を達成するため、セラミツ
ク等よりなる絶縁基板と、この絶縁基板に設けら
れた孔部に埋め込まれたホール素子と、このホー
ル素子の周囲であつて前記絶縁基板の両面に夫々
印刷された第１、第２のコイルとを備えてなるこ
とを要旨としている。
ク等よりなる絶縁基板と、この絶縁基板に設けら
れた孔部に埋め込まれたホール素子と、このホー
ル素子の周囲であつて前記絶縁基板の両面に夫々
印刷された第１、第２のコイルとを備えてなるこ
とを要旨としている。
（作用）
本発明では、薄型平板状の絶縁基板の適位置に
形成された窓状の孔部を介し鉄芯として機能する
集磁材を有するホール素子を面実装し、かつその
周囲であつて絶縁基板の両面にうずまき状をなす
第１、第２のコイルを印刷して構成することによ
り、トランスの厚みを極めて薄くし、小型・軽量
とすると共に、量産化に適したものとし、かつ他
の回路を絶縁基板に多層化可能とし汎用性をもた
せている。
形成された窓状の孔部を介し鉄芯として機能する
集磁材を有するホール素子を面実装し、かつその
周囲であつて絶縁基板の両面にうずまき状をなす
第１、第２のコイルを印刷して構成することによ
り、トランスの厚みを極めて薄くし、小型・軽量
とすると共に、量産化に適したものとし、かつ他
の回路を絶縁基板に多層化可能とし汎用性をもた
せている。
（実施例）
以下、実施例を示す図面に沿つて本発明を詳述
する。
する。
第１図は本発明にかかる磁束平衡法用トランス
の一実施例を示したものであり、イは部分的に拡
大した平面図、ロはそのＡ−Ａ断面図である。
の一実施例を示したものであり、イは部分的に拡
大した平面図、ロはそのＡ−Ａ断面図である。
第１図において、１はセラミツクの如き材料に
より形成された、例えば略矩形を呈する薄型平板
状の絶縁基板であり、その略中央部に略矩形の孔
部１ａが形成され、この孔部１ａ内にフラツトパ
ツケージ型のホール素子（例えばInSb型ホール
素子）２が埋め込まれるように配置され面実装さ
れている。また、２ｂは磁気を導きやすくするた
めにホール素子本体２ａの両面を被つたフエライ
トの如き集磁材、２ｃは絶縁基板１上のパターン
（図示せず）に半田付けされて結線および固定を
行うためのリード足である。
より形成された、例えば略矩形を呈する薄型平板
状の絶縁基板であり、その略中央部に略矩形の孔
部１ａが形成され、この孔部１ａ内にフラツトパ
ツケージ型のホール素子（例えばInSb型ホール
素子）２が埋め込まれるように配置され面実装さ
れている。また、２ｂは磁気を導きやすくするた
めにホール素子本体２ａの両面を被つたフエライ
トの如き集磁材、２ｃは絶縁基板１上のパターン
（図示せず）に半田付けされて結線および固定を
行うためのリード足である。
なお、上記において孔部１ａは絶縁基板１上の
中央部に限られないことは言うまでもなく、ま
た、孔部１ａの形状も図示の角形に限られるもの
ではない。
中央部に限られないことは言うまでもなく、ま
た、孔部１ａの形状も図示の角形に限られるもの
ではない。
一方、絶縁基板１の両面には孔部１ａ、ホール
素子２を中心としてその周囲に導体パターンによ
りうずまき状に第１、第２のコイル３，４が形成
されている。３ａはコイル３の引出線であり、ク
ロスオーバー（既に形成された導体パターンの上
に絶縁層を介して形成された導体パターン）によ
つて中心部から外側部分に引き出されている。
素子２を中心としてその周囲に導体パターンによ
りうずまき状に第１、第２のコイル３，４が形成
されている。３ａはコイル３の引出線であり、ク
ロスオーバー（既に形成された導体パターンの上
に絶縁層を介して形成された導体パターン）によ
つて中心部から外側部分に引き出されている。
第２図は上記の磁束平衡法用トランスの製造手
順を示したものであり、先ずイの如く絶縁基板１
に孔部１ａを形成し、次いでロの如く絶縁基板１
の両面に導体ペーストを印刷することによりコイ
ル３，４を形成し、次いでハの如く絶縁基板１の
一方の側からホール素子２を裏返しにして埋め込
み、リード足２ｃを半田付けして固定する。な
お、ハイブリツドIC等に実装する際にはコイル
３，４の導体パターンの形成は他の配線用の導体
パターンと同時に形成することができ、また、ホ
ール素子２の取付も他の部品のマウントと同時に
行うことができる。
順を示したものであり、先ずイの如く絶縁基板１
に孔部１ａを形成し、次いでロの如く絶縁基板１
の両面に導体ペーストを印刷することによりコイ
ル３，４を形成し、次いでハの如く絶縁基板１の
一方の側からホール素子２を裏返しにして埋め込
み、リード足２ｃを半田付けして固定する。な
お、ハイブリツドIC等に実装する際にはコイル
３，４の導体パターンの形成は他の配線用の導体
パターンと同時に形成することができ、また、ホ
ール素子２の取付も他の部品のマウントと同時に
行うことができる。
次に第３図は本発明の磁束平衡法用トランスを
絶縁アンプに適用した例である。第３図におい
て、１１，１３は入力端子、１２，１４は出力端
子であり、入力端子１３は入力側のグランドG1
に、出力端子１４は出力側のグランドG2に夫々
接続されている。また、入力端子１１は抵抗R1
を介してオペアンプIC1の反転入力端子に接続さ
れ、オペアンプIC1の非反転入力端子は抵抗R3を
介してグランドG1に接続され、オペアンプIC1の
出力端子は抵抗R4を介してトランスT1の１次コ
イルn1（第１図および第２図におけるコイル３，
４の何れか一方に相当する。）の一端に接続され
ると共に抵抗R2を介して自己の反転入力端子に
接続され、１次コイルn1の他端はグランドG1に
接続されている。
絶縁アンプに適用した例である。第３図におい
て、１１，１３は入力端子、１２，１４は出力端
子であり、入力端子１３は入力側のグランドG1
に、出力端子１４は出力側のグランドG2に夫々
接続されている。また、入力端子１１は抵抗R1
を介してオペアンプIC1の反転入力端子に接続さ
れ、オペアンプIC1の非反転入力端子は抵抗R3を
介してグランドG1に接続され、オペアンプIC1の
出力端子は抵抗R4を介してトランスT1の１次コ
イルn1（第１図および第２図におけるコイル３，
４の何れか一方に相当する。）の一端に接続され
ると共に抵抗R2を介して自己の反転入力端子に
接続され、１次コイルn1の他端はグランドG1に
接続されている。
一方、磁気検出手段としてのホール素子Ｈ（第
１図および第２図におけるホール素子２に対応す
る。）がトランスT1の磁束と結合するように設け
られ、ホール素子Ｈの一対の電極には直流電圧＋
Ｖ、−Ｖが印加され、他の一対の電極は抵抗R5、
R7を介してオペアンプIC2の反転入力端子、非反
転入力端子に夫々接続されている。また、オペア
ンプIC2の出力端子は出力端子１２に接続される
と共に抵抗R8を介してトランスT1の２次コイル
n2（第１図および第２図におけるコイル３，４の
何れか一方に相当する。）の一端に接続され、更
にコンデンサC1および抵抗R6の直列回路を介し
て自己の反転入力端子に接続されている。なお、
２次コイルn2の他端はグランドG2に接続されて
いる。
１図および第２図におけるホール素子２に対応す
る。）がトランスT1の磁束と結合するように設け
られ、ホール素子Ｈの一対の電極には直流電圧＋
Ｖ、−Ｖが印加され、他の一対の電極は抵抗R5、
R7を介してオペアンプIC2の反転入力端子、非反
転入力端子に夫々接続されている。また、オペア
ンプIC2の出力端子は出力端子１２に接続される
と共に抵抗R8を介してトランスT1の２次コイル
n2（第１図および第２図におけるコイル３，４の
何れか一方に相当する。）の一端に接続され、更
にコンデンサC1および抵抗R6の直列回路を介し
て自己の反転入力端子に接続されている。なお、
２次コイルn2の他端はグランドG2に接続されて
いる。
動作にあつては、入力端子１１，１３間に印加
された信号がオペアンプIC1により増幅され、抵
抗R4を介してトランスT1の１次コイルn1に電流
が供給されて磁束が発生しようとする。この磁束
はホール素子Ｈにより検出され、ホール素子Ｈは
その磁束の向き、量に応じた信号を出力し、この
信号はオペアンプIC2により増幅され、抵抗R8を
介してトランスT1の２次コイルn2に供給される。
ここで、ホール素子Ｈの出力の極性とオペアンプ
IC2の入出力端子の極性と１次コイルn1、２次コ
イルn2の極性とはオペアンプIC2からの電流によ
りトランスT1の磁束が打ち消される方向に設定
されているため、ホール素子Ｈの感度が充分高
く、かつオペアンプIC2の利得が充分大きければ、
トランスT1の磁束が零となつた状態で回路がバ
ランスすることになる。
された信号がオペアンプIC1により増幅され、抵
抗R4を介してトランスT1の１次コイルn1に電流
が供給されて磁束が発生しようとする。この磁束
はホール素子Ｈにより検出され、ホール素子Ｈは
その磁束の向き、量に応じた信号を出力し、この
信号はオペアンプIC2により増幅され、抵抗R8を
介してトランスT1の２次コイルn2に供給される。
ここで、ホール素子Ｈの出力の極性とオペアンプ
IC2の入出力端子の極性と１次コイルn1、２次コ
イルn2の極性とはオペアンプIC2からの電流によ
りトランスT1の磁束が打ち消される方向に設定
されているため、ホール素子Ｈの感度が充分高
く、かつオペアンプIC2の利得が充分大きければ、
トランスT1の磁束が零となつた状態で回路がバ
ランスすることになる。
しかして、トランスT1の１次コイルn1による
磁束（１次コイルn1に流れる電流に比例）は入力
信号に比例し、また、２次コイルn2による磁束
（２次コイルn2に流れる電流に比例）はオペアン
プIC2の出力信号に比例し、かつ両者の磁束は大
きさが等しく向きが逆となることから、入力信号
と出力信号とは比例することになり、更に入力側
と出力側とは直流的に絶縁されていることから絶
縁アンプとして機能することになる。
磁束（１次コイルn1に流れる電流に比例）は入力
信号に比例し、また、２次コイルn2による磁束
（２次コイルn2に流れる電流に比例）はオペアン
プIC2の出力信号に比例し、かつ両者の磁束は大
きさが等しく向きが逆となることから、入力信号
と出力信号とは比例することになり、更に入力側
と出力側とは直流的に絶縁されていることから絶
縁アンプとして機能することになる。
（発明の効果）
以上のように本発明の磁束平衡法用トランスに
あつては、セラミツク等よりなる絶縁基板と、こ
の絶縁基板に設けられた孔部に埋め込まれたホー
ル素子と、このホール素子の周囲であつて前記絶
縁基板の両面に夫々印刷された第１、第２のコイ
ルとにて構成したから、 (イ) トランスに作用する磁束が零であり、またホ
ール素子に設けられた集磁材が鉄芯として機能
するため、製造技術が許す限り極度に薄くする
ことができ、かつ小型・軽量のトランスとする
ことができる。
あつては、セラミツク等よりなる絶縁基板と、こ
の絶縁基板に設けられた孔部に埋め込まれたホー
ル素子と、このホール素子の周囲であつて前記絶
縁基板の両面に夫々印刷された第１、第２のコイ
ルとにて構成したから、 (イ) トランスに作用する磁束が零であり、またホ
ール素子に設けられた集磁材が鉄芯として機能
するため、製造技術が許す限り極度に薄くする
ことができ、かつ小型・軽量のトランスとする
ことができる。
(ロ) コイルが導体パターンと同じであることか
ら、他の回路を多層化することが可能である。
ら、他の回路を多層化することが可能である。
(ハ) ホール素子としては零付近の磁束を検出する
のみであるため、特性のリニアリテイは必要な
く、高感度であればよいので、安価な素子を使
用することができる。
のみであるため、特性のリニアリテイは必要な
く、高感度であればよいので、安価な素子を使
用することができる。
(ニ) コイルの作成およびホール素子の取付がハイ
ブリツドIC等の製造工程と同時に行えるため、
ハイブリツドICへの実装が容易であり、生産
コストの低下および高密度実装により小型、薄
型化を図ることができる。
ブリツドIC等の製造工程と同時に行えるため、
ハイブリツドICへの実装が容易であり、生産
コストの低下および高密度実装により小型、薄
型化を図ることができる。
等の効果がある。
第１図は本発明にかかる磁束平衡法用トランス
の一実施例を示したものであり、イは部分的に拡
大した平面図、ロはそのＡ−Ａ断面図、第２図は
その製造手順を示す図、第３図は本発明の磁束平
衡法用トランスを用いた絶縁アンプの例である。 １……絶縁基板、１ａ……孔部、２……ホール
素子、２ａ……ホール素子本体、２ｂ……集磁
材、２ｃ……リード足、３，４……コイル、３ａ
……引出線。
の一実施例を示したものであり、イは部分的に拡
大した平面図、ロはそのＡ−Ａ断面図、第２図は
その製造手順を示す図、第３図は本発明の磁束平
衡法用トランスを用いた絶縁アンプの例である。 １……絶縁基板、１ａ……孔部、２……ホール
素子、２ａ……ホール素子本体、２ｂ……集磁
材、２ｃ……リード足、３，４……コイル、３ａ
……引出線。
Claims (1)
- １ セラミツク等よりなる絶縁基板と、この絶縁
基板に設けられた孔部に埋め込まれたホール素子
と、このホール素子の周囲であつて前記絶縁基板
の両面に夫々印刷された第１、第２のコイルとを
備えてなる磁束平衡法用トランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61184488A JPS6340307A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 磁束平衡法用トランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61184488A JPS6340307A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 磁束平衡法用トランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6340307A JPS6340307A (ja) | 1988-02-20 |
| JPH0366807B2 true JPH0366807B2 (ja) | 1991-10-18 |
Family
ID=16154051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61184488A Granted JPS6340307A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 磁束平衡法用トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6340307A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63114124A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-19 | Res Dev Corp Of Japan | Ｘ線マスク用メンブレンおよび製造法 |
-
1986
- 1986-08-05 JP JP61184488A patent/JPS6340307A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6340307A (ja) | 1988-02-20 |
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