[发明专利]磁耦合器

说明书

技术领域

本发明涉及设有薄膜线圈和磁阻效应元件，以非接触方式进行彼此 绝缘的多个电路间的信号传输的磁耦合器。

背景技术

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以往，在彼此绝缘的多个电路间，作为将来自一方的电路的信号 以非接触方式向另一方传输的装置，公知有光耦合器或脉冲变压器 等。但是，光耦合器的发光二极管(LED)的功耗恶化和电流传送率的 下降等随时间变化显著，且信号的延迟大。另一方面，虽然脉冲变压 器由于使用绕组线圈而信号的延迟小，但存在着形状和重量大且可工 作的温度低的问题。另外，还有用薄膜线圈取代脉冲变压器的绕组线 圈的耦合器，但其接受磁场线圈的效率变差，因此功率消耗大。

因此，作为解决上述问题的装置，开发了磁耦合器(例如，参照专 利文献1～9)。该磁耦合器是用磁阻效应元件以非接触方式检出来自一 方的电路系统的流过信号线的电流变化，并向另一方的电路系统传输 电信号的装置，该装置因其结构简单且动作可靠性优良而受到关注。

[专利文献1]特开2003-526083号公报

[专利文献2]特开2001-94174号公报

[专利文献3]特开2001-135534号公报

[专利文献4]特开2001-135535号公报

[专利文献5]特开2001-135536号公报

[专利文献6]特开2001-135537号公报

[专利文献7]特开2001-196250号公报

[专利文献8]特开2001-93763号公报

[专利文献9]特开昭62-40786号公报

最近，对于这样的磁耦合器，除了要求其动作的可靠性有进一步 提高之外，还对其低功耗和高灵敏度的要求予以愈来愈高的期待。

发明内容

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本发明是鉴于这些问题所作的发明，其目的在于提供具有更高响 应性的磁耦合器。

本发明的第一磁耦合器设有：在第一层上卷绕的薄膜线圈；位于 与第一层不同的第二层，检测由流过薄膜线圈的电流产生的感应磁场 的磁阻效应元件；在薄膜线圈的径向上与磁阻效应元件相邻而配置的 磁轭。这里，所谓磁阻效应元件位于与第一层不同的第二层，是说即 便使薄膜线圈沿着第一层的范围延伸至无限远也不会与磁阻效应元 件相重合的情况。在这种情况下，薄膜线圈和磁阻效应元件可以各自 占有第一和第二层的厚度方向的全部，也可以占有其一部分。另外， 第一和第二层可以相互邻接，也可以离开。另外，所谓薄膜线圈的径 向是指连接薄膜线圈的卷绕中心侧与卷绕外周侧的方向，也就是与卷 绕方向正交的方向。

本发明的第二磁耦合器设有：在第一层上卷绕的薄膜线圈；分别 位于与第一层不同的第二层上、各自的阻值按照流过薄膜线圈的电流 产生的感应磁场而发生变化的第一至第四磁阻效应元件；在薄膜线圈 的径向上与第一至第四磁阻效应元件相邻配置的磁轭。由于感应磁场 的发生，第一和第二磁阻效应元件的阻值与第三和第四磁阻效应元件 的阻值的增减方向相反地变化。

在本发明的第一和第二磁耦合器中，由于磁轭位于薄膜线圈的径 向上与磁阻效应元件相邻的位置上，可以抑制从薄膜线圈发生的感应 磁场的强度下降，其感应磁场可高效地到达磁阻效应元件。特别是在 第二磁耦合器中，由于设有从第一至第四磁阻效应元件，通过将它们 进行桥式连接，可更高精度地检测流过薄膜线圈的电流变化。

在本发明的第一磁耦合器中，包含在薄膜线圈卷绕方向上直线状 延伸的多个直线图案占有的直线区域，磁阻效应元件可设置在层叠方 向上与其直线区域对应的位置上，因为这样动作更稳定。这里所说的 层叠方向是与第一层及第二层的扩展面正交的方向。