CN104011551B - 电流检测电路以及半导体集成电路装置 - Google Patents

Abstract

在电流检测电路中，第一电路(CB)连接在第一端与第二端之间，第二电路(CA)连接在第三端与第四端之间。第二端和第四端彼此共通连接。当第一电流在所述第一端与第二端之间流动时，在第一电路中出现电压降。电流控制电路(CC)根据所述第二电路的第二电流量控制所述第一电路的第一电流，以使得在所述第一电路的第一端与第二端之间的施加电压与在所述第二电路的第三端与第四端之间的施加电压是基本上相等。当第一电路的电压降与第二电路的电压降相等时，在第一端与第二端之间流动的电流具有与第二电路的第二电流成比例的量。检测电路(S)通过检测由电流控制电路控制的第一电路的第一电流或者第二电路的第二电流来检测在第一端与第三端之间流动的电流。

Description

电流检测电路以及半导体集成电路装置

相关申请的交叉引用

本公开内容基于于2011年12月19日提交的日本专利申请No.2011-277164，通过引用的形式将该日本专利申请的公开内容结合至本文中。

技术领域

本公开内容涉及一种电流检测电路以及一种半导体集成电路装置。

背景技术

例如，在功率转换器特别地用于驱动电动车辆的电机的情况下，功率转换器需要具有高响应度，以使其输出根据驱动条件中的变化以高速跟随。在这样的功率转换器中，已知作为有效的方法，除了输入和输出电压以外，还感测流入开关元件中的电流，并根据感测的电流执行控制。但感测开关元件的传导电流容易造成由感测的电流带来的功率损耗，导致效率的恶化。因此，难以将这种方法投入实践。

传统上提出了一种方法，如图19所示，将电流感测电阻器Rs与开关元件Q100的发射极(源极)端串联连接，并计算流入开关元件Q100中的电流。但在这个方法中，当检测到大电流时，在电流感测电阻器Rs100中的功耗增大，导致功率转换电路的功率转换效率降低。

为了减小这种功耗，提供了例如专利文献1中公开的技术。在专利文献1的技术中，如图20所示，使用比较器CMP401和开关元件Q95来反馈控制主开关元件Q93的源极端N100和电流检测开关元件Q94的源极端N200，以使它们具有基本上相同的电位。

由于将源极端N100和源极端N200控制为具有相同的电位，在开关元件Q94和开关元件Q93之间的漏源电压和栅源电压每个是基本上相同的电压。因此，当具有元件特性的晶体管用作开关元件Q94和开关元件Q93时，可以通过感测开关元件Q94的传导电流来估计开关元件Q93的传导电流。

在此情况下，作为开关元件Q94，使用了具有与开关元件Q93相同导电类型并且是具有小得多的芯片面积的晶体管的元件。因此，开关元件Q94和开关元件Q93的电流比可以是足够大的常数值K。

由于这个原因，可以如以下表达式(1)所示的通过检测在分流电阻器R_r2的两端的电压Vs获得流入开关元件Q93和负载102中的电流值I₁。

[表达式1]

$I_1={\mathrm{KI}}_2=K\frac{V_s}{R_{r2}}\·\·\·\left(1\right)$

I₁：流入Q93中的电流

I₂：流入Q94中的电流

K：电流比

R_r2：分流电阻值

V_s：感测的电压值

在这个方法中，在测量电流I₂时，因为电流I₂流过电阻器R_r2而出现功率损耗。在将常数K设定为足够大的常数值时，可以充分减小电流I₂，并可以减小功率损耗。

但如果使用上述技术思想，就存在以下两个问题。首先，比较器CMP401比较开关元件Q93的源极电位与开关元件Q94的源极电位。因为主开关元件Q93具有相对大的电流能力，在开关过程中电流梯度dI1/dt增大。

如果将具有这个大电流梯度的电流施加到寄生在布线上的电感，就出现高感应电压。因此，当开关元件Q93和开关元件Q94通断时，在连接到开关元件Q93的比较器CMP401的输入端的电压变化很大。由于比较器CMP401是小信号模拟组件，如果具有大于电源电压的波动的电压施加到输入端，该元件就容易损坏。

因此，如图21所示的，考虑使用相对于输入端电压的两个电源作为比较器CMP401的电源。在这个结构中，即使比较器CMP401的端电压由于在开关元件Q93的源极产生的寄生电感而波动较大，电源电压跟随这个电压波动而波动。因此，连接到开关元件Q93的比较器CMP401的输入端不容易损坏。

但由于比较器CMP401的反相输入端连接到开关元件Q94的源极，反相输入端的电位就不跟随上述电压波动。因此，连接到开关元件Q94的反相输入端就有可能损坏。

这个问题是因为比较器CMP401的高阻抗输入端直接连接到开关元件Q94和Q93的源极而引起的。传统上，当在开关元件Q93的源极出现大电压波动时，过电压就必然施加在比较器CMP401的两个输入端之间，导致元件损坏。

其次，以下问题发生。如图22所示，当在两条布线之间出现磁感应耦合时，比较器CMP401的输入端电压增大，元件就容易损坏。由于比较器CMP401的输入端连接到开关元件Q93的源极，磁感应耦合与另一条布线相比趋向于增大。

当开关元件Q93开关时，大电流梯度di₁/dt出现。当在布线之间的磁感应耦合增大时，经由如图23中实心箭头所示的包括比较器CMP401的两个输入端的路径施加电流，以便消除电流变化。但由于比较器CMP401的输入端是高阻抗端子，在端子之间的电压增大，比较器CMP401的元件就容易损坏。

这个问题的原因是因为存在通过比较器CMP401的两个输入端通向地的路径，与经由负载102从切换元件Q93通向地的路径不同。在正常操作中，比较器CMP401的输入阻抗高，因而电流不太可能流动。

由于此类比较器CMP401是用于小信号模拟电路的元件，当过量电压施加到输入端时，比较器CMP401易于受损。因此，存在电流有可能随在切换元件Q93的开关时间产生的电流而立即流过比较器CMP201的输入端的可能性。此外，存在比较器CMP401的元件损坏的可能性。

在专利文献1的技术中，相邻于主切换元件Q93的电流检测电路的元件有可能随由主切换元件Q93的开关操作所导致的感应电压或感应电流而损坏。期望可靠性的改进应用于良好的产品。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-2000-235424

专利文献2：JP-A-2009-291057

发明内容

鉴于前述问题而做出了本公开内容，本公开内容的目的是提供一种电流检测电路，该电流检测电路可以检测电流，同时防止了可能随感应电压或感应电流而产生的过电压或过电流，并提供一种集成了该电流检测电路的半导体集成电路装置。

根据本公开内容的第一方面，在电流检测电路中，第一电路连接在第一端与第二端之间，第二电路连接在第三端与第四端之间。第二端和第四端彼此共通连接。当第一电流在所述第一端与第二端之间流动时，在第一电路中出现电压降。电流控制电路根据所述第二电路的第二电流量控制所述第一电路的第一电流，以使得在所述第一电路的第一端与第二端之间的施加电压与在所述第二电路的第三端与第四端之间的施加电压是基本上相等的电压。

当第一电路的电压降与第二电路的电压降相等时，在第一端与第二端之间流动的电流具有与第二电路的第二电流成比例的量。因此，检测电路可以通过检测由电流控制电路控制的第一电路的第一电流或者第二电路的第二电流来检测(估计)在第一端与第三端之间流动的电流。由于第一电路与第二电路可以由相对低阻抗电路构成，可以检测电流同时保护免于随感应电压或感应电流而定的过电压或过电流。

根据本公开内容的第二方面，电流检测电路包括第一电流传导元件和第二电流传导元件。第一电流传导元件通过一个端子传导电流。电流传导到第二电流传导元件用于按照流入所述第一电流传导元件的电流的电流检测。因此，可以由第二电流传导元件的检测电流来估计第一电流传导元件的电流。因而，例如当提供第一电流传导元件作为流动大电流的元件，并提供第二电流传导元件作为流动小电流的元件时，可以检测电流，同时减小由大电流的检测所导致的损耗，并保护免于随感应电压或感应电流而定的过电压或过电流。

根据本公开内容的第三方面，第一电流传导元件和第二电流传导元件具有根据施加到控制电极的施加信号而通过第一主电极断开与闭合端子的传导电流的流动路径的断开与闭合功能。第一电流传导元件的控制电极与第二电流传导元件的控制电极彼此共通连接，第一电流传导元件的第一主电极与第二电流传导元件的第一主电极彼此共通连接。因此，当第一电流传导元件的第二主电极与第二电流传导元件的第二主电极具有相等的电位时，彼此成比例的电流流入第一电流传导元件和第二电流传导元件。据此，在具有控制端的半导体开关等中，可以检测电流同时减小由大电流的检测所导致的损耗，并保护免于随感应电压或感应电流而定的过电压或过电流。

根据本公开内容的第四方面，控制第一电路的第一电流的控制电路检测第二电路的电流或电压。当等于第二电路的电压降的电压施加到第一电路时，控制电路通过自或向第二端汲取或提供流入第一电路和第二电路的电流的总和，而将在第一电路的第一端与第二端之间的施加电压控制为与在第二电路的第三端与第四端之间的施加电压基本上相等的电压。要汲取或提供的电流可以具有相对于第二电路的检测电流为固定比率的电流比率，因而易于实现上述的控制。

根据本公开内容的第五方面，第一电流传导元件和第二电流传导元件的每一个都包括二极管，阳极和阴极中的一个可以彼此连接。例如，当这个二极管是半导体切换元件的反平行二极管时，可以检测流入半导体开关中的正和负电流。

根据本公开内容的第六方面，第一电路和第二电路都可以使用电阻器，根据在第二电路的电阻器中产生的电压可以检测第二电路的第二电流。与非线性元件相比，诸如电阻器的线性元件通常具有对应于电压降的电流的更高检测准确度。因此，可以进一步改进电流的检测准确度。

根据本公开内容的第七方面，第一电路和第二电路都可以使用二极管或二极管连接的晶体管。根据二极管或二极管连接的晶体管的电压降可以检测第二电路的第二电流。在此情况下，即使第二电路的传导电流波动较大，也可以将电压降的波动减小到较小。因此，即使电流检测电路的电源电压增大，也可以得到电流检测的宽动态范围。

根据本公开内容的第八方面，电流控制功能控制输出电流，其是通过镜像作为具有固定比率的输入电流的第二电路的传导电流而提供的，作为传导到第一电流的输出电流。因此，可以使用电流控制功能来控制电压。例如，在半导体集成电路的相同半导体衬底上形成的结构中是方便的。

根据本公开内容的第九方面，可以使得第一电路的电流较小。因此，可以减小传导到电流检测电路的电流的总量。相应地，减小半导体的结构面积和减小功耗是方便的。

根据本公开内容的第十方面，第一电流镜像电路获得通过镜像作为输入电流的第二电路的传导电流而提供的输出电流。第二电流镜像电路控制通过镜像第一电流镜像电路的输出电流而提供的输出电流，作为传导到第一电路的输出电流。借此，可以使得在第一电路的第一端与第二端之间的施加电压与在第二电路的第三端与第四端之间的施加电压基本上相等。

在第十方面中，可以借助将按照上述第八方面的电流控制功能分割到第一电流镜像电路和第二电流镜像电路中，而主要通过简单的晶体管电路的组合来实现电流检测功能的功能。因此，即使在难以制造除了晶体管以外的电路的半导体集成电路上也易于制造该结构。

根据本公开内容的第十一方面，在从第二电流传导元件提供第一电流镜像电路的输出电流的情况下，将第一电流镜像电路的输出电流设定为大于输入电流。借此，可以减小流入电流检测电路中的电流的总量，因而方便地减小半导体面积并减小功耗。

根据本公开内容的第十二方面，在从第二电流传导元件提供第一电流镜像电路的输出电流的情况下，将第二电流镜像电路的输出电流设定为小于输入电流。借此，可以减小流入电流检测电路中的电流的总量，因而方便地减小半导体面积并减小功耗。

根据本公开内容的第十三方面，作为输入电路的第三电流镜像电路使用第二电路的传导电流、与第二电路的传导电流成比例的电流在其中流动的电流路径上的传导电流、及由电流控制电路控制的第一电路的输出电流之一，并通过镜像这个输入电流而获得输出电流。检测电路根据第三电流镜像电路的输出电流的检测来检测电流。因此，可以使用第三电流镜像电路来检测电流，因而例如在半导体集成电路的相同半导体衬底上制造的结构中是方便的。

根据本公开内容的第十四方面，将第三电流镜像电路的输出电流设定为小于输入电流。借此，可以减小流入电流检测电路中的电流的总量，因而方便地减小半导体面积并减小功耗。

根据本公开内容的第十五方面，由于第三电流镜像电路的输出电流与输入电流的镜像比率可以通过切换元件来切换，可以扩展电流检测的范围。

根据本公开内容的第十六方面，提供了检测在检测电路内的电路电流，并且当电路电流超过预定电流值时限制第二电流的电流限制功能。在此情况下，由于不太可能有过量电流流入电路检测电路，可以有利地避免由于过量电流的传导的击穿。

根据本公开内容的第十七方面，借助半导体元件的组合将第一电路、第二电路和电流控制电路集成在相同半导体衬底上。因此，可以由半导体集成电路完整地制造基本上整个结构。

根据本公开内容的第十八方面，第一电流传导元件和第二电流传导元件的驱动控制电路也集成在相同半导体衬底上，因而可以集成到半导体集成电路装置中。

附图说明

依据参考附图作出的详细说明，本公开内容的以上及其他目的、特征和优点会变得更为明显，在附图中：

图1是示出根据本公开内容的第一实施例的功率转换电路的电路结构的图示；

图2是示出用于解释图1所示的功率转换电路的主要部分的块结构的电气结构的图示；

图3是示出用于解释图1所示的功率转换电路的操作的电气结构的图示；

图4是示出根据本公开内容的第二实施例的功率转换电路的电路结构的图示；

图5是示出根据本公开内容的第三实施例的功率转换电路的电路结构的图示；

图6是示出根据本公开内容的第四实施例的功率转换电路的电路结构的图示；

图7是示出根据本公开内容的第五实施例的功率转换电路的电路结构的图示；

图8是示出根据本公开内容的第六实施例的功率转换电路的电路结构的图示；

图9是示出根据本公开内容的第七实施例的功率转换电路的电路结构的图示；

图10的(a)至(f)是示出用于解释前述实施例的变型示例的主要部分的块结构的电气结构的图示；

图11的(a)是示出多发射极IGBT的等效电路的图示，图11的(b)和(c)是电压源的变型示例；

图12的(a)是示出根据本公开内容的第八实施例的电流检测电路的主要部分的块结构的图示，图12的(b)和(c)是图12的(a)的变型示例；

图13的(a)是示出多单元二极管的等效电路的图示，其中，阳极端子是分离的，图13的(b)是示出多单元二极管的等效电路的图示，其中，阴极端子是分离的；

图14是示出根据本公开内容的第八实施例的功率转换电路的电路块的图示；

图15是示出根据本公开内容的第九实施例的功率转换电路的电路块的图示；

图16是示出根据本公开内容的第十实施例的功率转换电路的电路块的图示；

图17是示出根据本公开内容的第十一实施例的功率转换电路的电路结构的图示；

图18是示出根据本公开内容的另一个实施例的功率转换电路的电路结构的图示；

图19是现有技术的说明图；

图20是现有技术的说明图；

图21是相关技术的说明图；

图22是相关技术的说明图；以及

图23是相关技术的说明图。

具体实施方式

(第一实施例)

在下文中，将参考图1至3来说明本公开内容的第一实施例。图1是示出功率转换电路的电气结构的图示。

功率转换电路1的功率转换部1a被构造为非隔离型、升压斩波电路型升压电路。功率转换电路1的功率转换部1a主要包括主晶体管Q1(对应于第一电流传导元件和第二电流传导元件)。主晶体管Q1由多发射极功率半导体切换元件构成，例如IGBT(绝缘栅双极晶体管)。这个主晶体管Q1是多发射极型IGBT，其中，通常一个发射极(对应于第一电流传导元件的第二主电极)传导大电流，另一个发射极(对应于第二电流传导元件的第二主电极)传导具有该大电流的几百分之一到几千分之一的量的电流。

电容器C1连接在主电源线N1和主电源线N2之间，为它们施加了DC电压产生电路E1的DC电压。DC电压产生电路E1在主电源线N1与主电源线N2之间输出DC电压。

电感器L1串联连接在主电源线N1与主晶体管Q1的公共集电极之间。二极管D1正向连接在主晶体管Q1的集电极与输出端OUT1之间。电容器C2连接在输出端OUT1与输出端OUT2之间，主电源线N2连接到输出端OUT2。

主晶体管Q1的集电极(对应于第一主电极)-发射极连接在电感器L1和二极管D1的阳极的公共节点与主电源线N2之间。驱动控制电路2根据施加到主晶体管Q1的栅极(对应于控制电极)的诸如PWM信号的通断控制信号执行DC电压产生电路E1的DC电压的DC/DC转换，从而在输出端PUT1与输出端OUT2之间输出电压。

根据这个基础结构，多发射极型主晶体管Q1将一个发射极连接到主电源线N2，从而进行操作以传导高功率，并使用另一个发射极来用于电流检测。因此，主晶体管Q1被配置为将另一个发射极连接到电流检测电路3，其在图1的下部示出。电流检测电路3根据DC电压产生电路E2的DC电压而操作，DC电压施加在主电源线N2与子电源线N3之间。

电容器C3连接在主电源线N2与子电源线N3之间。主晶体管Q1的另一个发射极连接到电阻器Ra1(对应于第二电路)用于电流检测。主晶体管Q1的一个发射极连接到电阻器Rb2(对应于第一电路)。

这些电阻器Ra1和Rb2共通连接在公共连接节点(电压基准节点)N4，电阻器Ra1的两端输入到计测放大器AMP1。计测放大器AMP1由DC电压产生电路E2提供的电力操作。电阻器Ra1和电阻器Ra2的每一个都是用于电流检测的电阻器，具有约几十欧姆的电阻值。在从主晶体管Q1的一个发射极与另一个发射极看向电流检测电路3时，可以减小阻抗。

计测放大器AMP1将在电阻器Ra1的两端之间的电压放大预定倍数，并通过晶体管Q3向电阻器R4(例如，约几到几十欧姆)传导电力。因此，与电阻器Ra1的电压降ΔV1成比例的比例电流流入电阻器R4。在此情况下，预先将计测放大器AMP1的放大系数设定为在以电压ΔV1施加到电阻器Ra1和电阻器Rb2时，使得流入电阻器Ra1和电阻器Rb2的电流的总和流入电阻器R4的系数。

因此，根据计测放大器AMP1的输出电流，可以控制电阻器Ra1和电阻器Rb2的传导电流。计测放大器AMP1向电阻器R4提供对应于流入电阻器Ra1和电阻器Rb2的电流的总和的电流，以使得在电阻器Ra1的电压降和在电阻器Rb2的电压降等于电压降ΔV1。借助这个结构，在电阻器Ra1的电压降和在电阻器Rb2的电压降彼此相等。因此，进行控制以使结果是，在电阻器Ra1的端子处电压与在电阻器Rb2的端子电压处的电压相等。在此情况下，在主晶体管Q1中，一个发射极与另一个发射极具有基本上相等的电位(ΔVE≈0)，在一个发射极的电流与在另一个发射极的电流具有成比例的关系。

在电阻器Ra1的电流与在电阻器Rb2的电流以根据电阻比率的比例系数而彼此成比例。因此，可以通过检测电阻器R4的端电压Vs来检测在另一个发射极的电流，在电阻器R4中流动的电流等于在电阻器Ra1的电流和电阻器Rb2的电流的总和。此外，可以估计在该一个发射极的电流，其与在另一个发射极的电流具有比例关系。此外，可以估计传导到功率转换部1a的输出端的电流。

<电气块电路结构的操作的解释>

在下文中，将参考图2来解释图1中所示的电路的操作原理。本实施例的特征在于通过将主晶体管Q1的一个发射极与另一个发射极控制在基本上相等的电位(就是说，电位差ΔVE≈0)，而使得在主晶体管Q1的集电极与一个发射极之间的电压和在主晶体管Q1的集电极与另一个发射极之间的电压为基本上相等的电压，主晶体管Q1的一个发射极的电流与主晶体管Q1的另一个发射极的电流具有比例关系。

由于将多发射极型IGBT用于主晶体管Q1，电流检测单元与主电路单元具有彼此相似的物理特性，因而具有彼此基本上相似的I-V特性。因此，当在主晶体管Q1的集电极与一个发射极之间产生的电压降和在主晶体管Q1的集电极与另一个发射极之间产生的电压降基本上相等，一个发射极的电流与另一个发射极的电流可以实质上具有比例关系。

为了便于解释，如图2的电路块中所示的，通过将多发射极型主晶体管Q1分割为用于传导大功率的晶体管Q1a和用于检测电流的晶体管Qs来进行说明。在图2中，在功率转换部1a的电路组件中，省略了除了主晶体管Q1以外的组件的示出。

如图2所示的，电流检测电路3可以由包括电路(双端电路，第二电路)CA、电路(双端电路，第一电路)CB、控制电路(电流控制电路)CC、控制输入型电流源CD、DC电压产生电路CE和检测电路S的块代替。当为电路CA和电路CB施加相等的电压时，彼此成比例的电流流入电路CA和电路CB。

电路CA借助电流检测晶体管Qs汲取感测电流。控制电路CC检测电路CA的传导电流，并根据检测的电流控制控制输入型电流源CD的输出电流。控制输入型电流源CD向电路CA和电路CB的每一个提供电流，其对应于根据控制电路CC的控制在将与电路CA的电压降相等的电压施加到电路CA和电路CB时假定的电流。

在图2的电路方块图的情况下，电源CD的输出电流是当在电路CA和电路CB的每一个产生在电路CA产生的电压降时流动的电流的总和。因此，控制电路CC执行控制，以使得电路CA的端电压和电路CB的端电压借助电流源CD而彼此相等。

如图3所示，控制电路CC使用电路CA、电路CB和电流源CD，将在大功率传导晶体管Q1a的发射极与电流检测晶体管Qs的发射极之间的电位差ΔVE控制为基本为零。在此情况下，控制电路CC检测在电路CA中产生的电压降ΔVA，并控制控制输入型电流源CD的输出电流，以使得在电路CB中产生的电压降ΔVB基本上等于电压降ΔVA。

电路CA与电路CB的连接节点与参考电位节点N4相同。因此，当电路CA的电压降ΔVA和电路CB的电压降ΔVB彼此相等时，大功率传导晶体管Q1a的发射极电位与电流检测晶体管Qs的发射极电位基本上彼此相等，因而在它们之间的电位差ΔVE基本上为零。

大功率传导晶体管Q1a的发射极电流称为I₁，电流检测晶体管Qs的发射极电流称为I₂。电流I₁和电流I₂具有比例关系，如下表示为：

I₁＝K·I₂...(2)

在图3的电路中，流入控制输入型电流源CD中的电流I_D基于基尔霍夫定律计算如下：

I_D＝I₂+I_B...(3)

由于借助控制电路CC的控制实现ΔVA≈ΔVB和ΔVE≈0，流入电路CA中的电流I₂和流入电路CB中的电流I_B相对于彼此具有比例关系，具有以下关系(4)和(5)：

I_B＝J·I₂...(4)

I_D＝{(1+J)/K}·I₁...(5)

因此，可以由电流I_D计算电流I₁。基于这个原理，检测电路S可以根据控制输入型电流源CD的电流I_D来检测(估计)电流I₁。注意到，比例系数K、J分别是正实数。

<本实施例的特征的总结>

根据本实施例，电流检测电路3使用计测放大器AMP1来检测在电阻器Ra1的两端之间电压，并通过在以检测到的电压施加到电阻器Ra1和电阻器Rb2时向电阻器R4提供是流入电阻器Ra1和Rb2的电流的总和的电流，而使得电阻器Ra1的端电压与电阻器Rb2的端电压基本上相等。由于检测部Sa(检测电路S)检测感测信号电压Vs，它是电阻器R4的端电压，可以检测另一个发射极的电流。可以估计从一个发射极传导到功率转换部1a的输出端的电流，其与另一个发射极的电流具有比例关系。

当功率转换部1a转换并输出输入DC电压时，在主晶体管Q1导通时，电感器L1累积输入DC电压的能量。在主晶体管Q1截止时，通过二极管D1将这个能量从电感器L1传送到输出端OUT1-OUT2。

当主晶体管Q1导通时，电流部分地流入电阻器Ra1和电阻器Rb2。但这个电流量仅是从另一个发射极提供的电流量。电流的主要路径从主电源线N1-N2到功率转换部1a的输出端OUT1-OUT2。因此，与流入功率转换部1a中的电流量相比，仅有少量电流流入电流检测电路3中(电阻器Ra1和电阻器Rb2)。在此情况下，可以将流入电流检测电路3中的电流调整到流入功率转换部1a中的电流的几百分之一到几千分之一。

在此情况下，从主晶体管Q1的另一个发射极流到电流检测电路3的电流经由电阻器Ra1或晶体管Q3、电阻器R4和DC电压产生电路E2返回到主电源线N2。在使用这个电路时，可以通过增大计测放大器AMP1检测电位差的灵敏度而将电阻器Ra1和电阻器Rb2中每一个的阻抗设定为较低级别。

因此，由于低阻抗电路CB连接到在其中主电流流动的主晶体管Q1a的发射极，并且低阻抗电路CA连接到电流检测晶体管Qs的发射极，晶体管Q1a的发射极与晶体管Qs的发射极以低阻抗彼此连接。另外，计测放大器AMP1的两个输入端以低阻抗连接。因而，可以无需在计测放大器AMP1的两个输入端之间施加过量电压来估计电流。即，由于计测放大器AMP1的输入和输出端通过低电阻连接到另一个发射极，就不太可能在两个输入端之间施加过量的电压。相应地，可以将由感应电压引起的每一个元件的损坏的可能性减小到最低，可以提供具有高可靠性的电流检测电路3。

作为第二点，除了大功率传导晶体管Q1a的发射极以外，电流检测电路3不具有连接到功率转换部1a的部分。在传统电路中，电流检测电路具有在除了晶体管Q1a的发射极以外的节点连接到主电路的路径。因此，存在当晶体管Q1截止时，由于在晶体管Q1a的发射极产生的寄生电感，感应电流从晶体管Q1a的发射极流向另一个节点的问题。在本实施例的电路结构中，电流检测电路3仅在一个节点连接到主电路。因此，感应电流不太可能流动。因而，元件就不太可能随感应电流而损坏，从而可以提供具有高可靠性的电流检测电路3。

(第二实施例)

在下文中，将参考图4说明本公开内容的第二实施例。将以相同或相似的参考标记来标明与上述实施例的元件和电路具有相同或相似功能的元件和电路，并适当地省略其说明。在下文中，将主要基于与上述实施例的区别来解释本实施例的特征。

图4是示出根据本实施例的功率转换电路的电气结构的图示。类似于上述实施例，功率转换部1a由非隔离、升压斩波电路型升压电路构成。DC电压产生电路E2和电容器C3并联连接在主电源线N2与子电源线N3之间。DC电压产生电路E3和电容器C4并联连接在主电源线N2与子电源线N5之间。电流检测电路3由从DC电压产生电路E2和E3提供的电压操作。

二极管连接的晶体管Qb2和电阻器Rb2串联连接在主晶体管Q1的一个发射极与节点N4之间。此外，二极管连接的晶体管Qa1和电阻器Ra1串联连接在主晶体管Q1的另一个发射极与节点N4之间。电阻器Ra1和电阻器Rb2共通连接在公共连接节点N4，并通过晶体管Q5的集电极-发射极和电阻器R4a从公共连接节点N4连接到子电源线N3。电阻器Ra1和电阻器Rb2的公共连接节点N4的电压施加到运算放大器OP1的反相输入端。

另一方面，DC电压产生电路E3与电容器C4并联连接以提供稳定的DC电压。由DC电压产生电路E2和E3产生的DC电压施加到晶体管Q4的集电极-发射极、电阻器R6、晶体管Q6的集电极-发射极和电阻器R5的串联电路。在电阻器R6与晶体管Q6的集电极的公共连接节点N6的电压施加到运算放大器OP1的非反相输入端。

电阻器R7和二极管D2串联连接在主电源线N2与子电源线N3之间。为电阻器R7和二极管D2来自DC电压产生电路E2的电流。电阻器R7与二极管D2的公共连接节点经由二极管D3连接到晶体管Q6的基极和晶体管Q5的基极。电阻器R7和二极管D2与D3充当启动电路，用于施加晶体管Q5和Q6的基极电流。当主晶体管Q1从截止转变为导通时，启动电路向晶体管Q5和Q6施加基极电流，从而启动电流检测电路3。

将从运算放大器OP1的输出经由二极管D4的控制电流施加到晶体管Q5的基极和晶体管Q6的基极。作为感测信号电压Vs经由运算放大器OP2与电阻器R8和R9的组合构造的反相放大器输出在电阻器R4a的两端之间的电压作为感测信号电压Vs。检测部Sa检测这个感测信号电压Vs。

将说明上述结构的操作。

在由电阻器R7和二极管D2与D3提供的启动电路后，启动电流检测电路3，运算放大器OP1比较节点N4的电压与节点N6的电压，并根据这个电压的差经由二极管D4向晶体管Q6和Q5输出电流，作为控制电流。在从运算放大器OP1输出的控制电流增大时，晶体管Q5和Q6增大从节点N4和N6汲取的电流。相反，在从运算放大器OP1输出的控制电流减小时，晶体管Q5和Q6减小从节点N4和N6汲取的电流。借此，运算放大器OP1将节点N4与节点N6保持在相等的电位。

设定每一个电阻值以使得当在这个状态中在电阻器Ra1与电阻器Rb2出现相等的电压降时，是假定流入电阻器Ra1与电阻器Rb2的电流的总值的电流流入电阻器R4a。具体地，预先设计以使得电阻值，满足以下关系：

R5/R6＝R4ax(1/Ra1+1/Rb2)...(6)

在此情况下，在运算放大器OP1将节点N4与节点N6保持在相等电位的控制过程中，使得电阻器Ra1与电阻器Rb2具有相等电压降的电流流入电阻器R4a。因此，在电阻器Ra1的电压降和在电阻器Rb2的电压降可以相等。

由于运算放大器OP1以此方式控制晶体管Q5和Q6的集电极电流，可以将在二极管连接的晶体管Qa1和电阻器Ra1的电压降与在二极管连接的晶体管Qb2和电阻器Rb2的电压降控制为相等的电压。结果，可以将主晶体管Q1的一个发射极的电位(主电源线N2的电位：晶体管Qb2的集电极电位)与主晶体管Q1的另一个发射极的电位(晶体管Qa1的集电极电位)控制为基本上相等的电位。

在此情况下，电阻器R4a的端电压与流入晶体管Qa1和电阻器Ra1的电流成比例。因此，由运算放大器OP2与电阻器R8和R9提供的反相放大器执行这个电阻器R4a的端电压的反相放大。检测部Sa检测这个放大的电压作为感测的检测电压Vs。因而，可以估计主晶体管Q1的一个发射极的电流。

在将本实施例的图4的电路结构与图2和3相比较时，二极管连接的晶体管Qa1和电阻器Ra1用作电路CA，二极管连接的晶体管Qb2和电阻器Rb2用作电路CB。此外，晶体管Q4、电阻器R6和运算放大器OP1用作控制电路CC。晶体管Q5和Q6与电阻器Ra4和R5用作电源CD。晶体管Q5、电阻器R4a、R8和R9、运算放大器OP2和检测部Sa用作检测电路S。这个检测电路S的晶体管Q5和电阻器R4a组成控制输入型电流源CD的一部分。即使在使用这个电路结构时，将实现与上述实施例类似的有利效果。

(第三实施例)

在下文中，将参考图5说明本公开内容的第三实施例。将以相同或相似的参考标记来标明与上述实施例的元件和电路具有相同或相似功能的元件和电路，并适当地省略其说明。在下文中，将主要基于与上述实施例的区别来解释本实施例的特征。

图5是示出根据本实施例的功率转换电路的电气结构的图示。类似于上述实施例，功率转换部1a由非隔离、升压斩波电路型升压电路提供。DC电压产生电路E2和电容器C3并联连接在主晶体管Q1的一个发射极(主电源线N2)与子电源线N3之间。电流检测电路3由从DC电压产生电路E2提供的电压操作。

二极管连接的PNP晶体管Q7连接到主晶体管Q1的一个发射极。二极管连接的PNP晶体管Q8连接到主晶体管Q1的另一个发射极。

晶体管Q7和Q8的集电极和基极在公共连接节点N4彼此连接，并经由由NPN晶体管Q9的集电极-发射极和NPN晶体管Q10的集电极-发射极提供的并联连接电路从公共连接节点N4连接到子电源线N3。在此情况下，晶体管Q8对应于电路CA，晶体管Q7对应于电路CB。

由电阻器R7和二极管D2与D3提供的启动电路将起动电流施加到二极管连接的晶体管Q11。借此，起动电流也流入晶体管Q9和Q10，将它们电流镜连接到晶体管Q11。

晶体管Q8和晶体管Q12以电流镜方式彼此连接，其输出电流提供给晶体管Q11。晶体管Q11电流镜连接到晶体管Q13。晶体管Q11的集电极电流在晶体管Q13镜像，经由借助电阻器R10的I/V转换电路输出感测信号电压Vs。检测部Sa检测这个感测信号电压Vs。在此情况下，将晶体管Q12:Q7:Q8的镜像比率(发射极面积比)定义为n:k:1。将晶体管Q11:Q9:Q10的镜像比率(发射极面积比)定义为n:k:1。

作为晶体管Q7、Q8和Q12，可以使用具有相同特性的晶体管。作为晶体管Q9到Q11和Q13，可以使用具有相同特性的晶体管。在此情况下，相同特性表示例如在施加相同的基极－发射极电压和相同的集电极－发射极电压时，在要比较的两个目标晶体管之间的集电极－发射极电流与发射极面积比成比例。在此情况下，n和k是任意实数。

将说明本实施例的电路操作。DC电压产生电路E2向电阻器R7和二极管D2与D3提供电流，这个启动电路向晶体管Q11的基极施加起动电流。在起动后，二极管D3反相偏置，起动电流不流入二极管D3中。因而，启动电路完成其功能。由于晶体管Q8和晶体管Q12彼此电流镜连接，具有晶体管Q8的集电极电流的n倍数值的电流流入晶体管Q12中。此外，当由于基极电流相对小于集电极电流而被忽略时，基于基尔霍夫第一定律，晶体管Q12的集电极电流和晶体管Q11的集电极电流基本上彼此相等。

晶体管Q11和晶体管Q9与Q10是电流镜连接的。因此，具有晶体管Q11的集电极电流的k/n倍的数值的电流作为晶体管Q9的集电极电流流动，具有晶体管Q11的集电极电流的1/n倍的数值的电流作为晶体管Q10的集电极电流流动。考虑到在节点N4进出的电流为零，可以将晶体管Q6的集电极电流控制为晶体管Q8的集电极电流的k倍。因此，作为晶体管Q7，使用了在施加了与晶体管Q8相等的电压时允许具有晶体管Q8的电流的k倍数值的电流的晶体管。具体地，它在晶体管Q7的发射极面积是晶体管Q8的发射极面积的k倍时实现。

借助这个结构，可以将在晶体管Q7的发射极与集电极之间的电压降和在晶体管Q8的发射极与集电极之间的电压降控制为基本上相等的电压，因而可以将主晶体管Q1的一个发射极与另一个发射极控制为具有基本上相等的电位。

当由晶体管Q13和电阻器R10提供的I/V转换电路根据晶体管Q11的集电极电流输出感测信号电压Vs时，检测电路Sa检测这个感测信号电压Vs。可以随着检测电路Sa检测感测信号电压Vs来估计(检测)主晶体管Q1的传导电流。原因在于，晶体管Q11的集电极电流时晶体管Q10的集电极电流的n倍，晶体管Q10的集电极电流基本上等于晶体管Q8的集电极电流。因此，在将晶体管Q11的集电极电流值设定为1/n倍时，可以计算主晶体管Q1的另一个发射极的电流，因而可以计算主晶体管Q1的所述一个发射极点电流。

在本实施例的图5的电路结构中，与图2和3相比，二极管连接的晶体管Q8用作电路CA，二极管连接的晶体管Q7用作电路CB。此外，晶体管Q11和Q12用作控制电路CC，晶体管Q9和Q10用作电源CD。晶体管Q13、电阻器R10和检测部Sa用作检测电路S。

根据本实施例，可以将晶体管Q7的发射极－集电极电压和晶体管Q8的发射极－集电极电压控制为基本上相等的电压。因此，将实现与上述实施例基本上相似的有利效果。电流检测电路3由半导体元件提供，例如作为主要组件的晶体管Q7到Q13。因此，可以减少其他线性元件(例如电阻器)成分的数量。电流检测电路3具有适合于在与半导体集成电路装置相同的半导体衬底上形成的结构。此外，当驱动控制电路2也集成在半导体集成电路装置中时，集成进一步改进。

组成电流检测电路3的晶体管Q7到Q13的每一个的基极不直接连接到晶体管Q1的所述一个发射极(主要电流通过其流动的主要电流路径)，不太可能受到过电压或过电流的影响。

晶体管Q9和晶体管Q10不一定必须是分离的晶体管，晶体管Q9和晶体管Q10可以集成到一个晶体管中。但以此方式，可以调整晶体管Q11与晶体管Q9和Q10集成在其中的一个晶体管的镜像比率(发射极面积比)。例如，代替其与晶体管Q11的镜像比率(发射极面积比)是n:k的晶体管Q9和其与晶体管Q11的镜像比率(发射极面积比)是n:1的晶体管Q10，可以提供与晶体管Q11的镜像比率(发射极面积比)是n:(k+1)的一个晶体管。

注意，晶体管Q1的所述一个发射极的电流具有预定电流值。因此，在将n设定为较大，k设定为较小时，可以使得电流检测电路3的总电流较小。因而，当晶体管Q11和Q12设计为具有较大发射极面积，晶体管Q7和Q9设计为具有较小发射极面积时，可以减小功耗。此外，当在与半导体集成电路装置相同的半导体衬底上形成电流检测电路3时，可以减小半导体衬底上的组件面积。另外，借助电流镜像电路的电流值的总量的减小，可以减小要控制的电流的总量。因此，还改进了电路的响应度。

(第四实施例)

在下文中，将参考图6说明本公开内容的第四实施例。将以相同或相似的参考标记来标明与上述实施例的元件和电路具有相同或相似功能的元件和电路，并适当地省略其说明。在下文中，在本实施例的特征中，将仅解释与上述实施例不同的部分。

图6是示出根据本实施例的电流检测电路的结构的图示。类似于上述实施例，功率转换部1a由非隔离、升压斩波电路型升压电路提供。DC电压产生电路E2和电容器C3相对于作为基准电位节点的子电源线N3彼此并联连接。随着DC电压产生电路E2在子电源线N7与子电源线N3之间提供电压而操作电流检测电路3。

主晶体管Q1的另一个发射极经由二极管连接的NPN晶体管Q14连接到子电源线N3。晶体管Q14电流镜连接到NPN晶体管Q15。晶体管Q14经由电流镜像电路(Q16、Q17)从晶体管Q15连接到感测电阻器R11，电流镜像电路(Q16、Q17)连接到子电源线N7。

PNP晶体管Q16电流镜连接到PNP晶体管Q18和PNP晶体管Q19。晶体管Q16的集电极电流与晶体管Q15的集电极电流基本上相等。晶体管Q18和晶体管Q19的每一个都镜像流入NPN晶体管Q15中的电流。在子电源线N7与子电源线N3之间，晶体管Q18的发射极－集电极和二极管连接的NPN晶体管Q20彼此串联连接。

将晶体管Q15:Q20:Q14的镜像比率(发射极面积比)设定为n:k:1。将晶体管Q16:Q18:Q19的镜像比率(发射极面积比)也设定为n:k:1。作为晶体管Q14、Q15和Q20，可以使用具有相同特性的晶体管。

当为包括二极管D2和D3与电阻器R7的启动电路提供来自DC电压产生电路E2的电压时，启动电路汲取晶体管Q16的基极电流，因而提供起动电流。

将说明上述结构的操作。当DC电压产生电路E2向电阻器R7与二极管D2和D3构成的启动电路提供电流时，启动电路从晶体管Q16的基极汲取起动电流。在起动后，二极管D3的电压变为反相电压，因而起动电流停止。因此，启动电路完成其功能。

主晶体管Q1的另一个发射极的电流输出到二极管连接的晶体管Q14。由于晶体管Q14电流镜连接到晶体管Q15，将具有晶体管Q14的集电极电流的n倍数值的电流镜像到晶体管Q15的集电极电流。此外，电流镜像电路(Q16、Q17)镜像晶体管Q15的集电极电流，晶体管Q17的集电极电流作为镜像电流施加到感测电阻器R11。

另一方面，晶体管Q16电流镜连接到晶体管Q18和Q19。因此，以K:1的电流比为晶体管Q18和Q19提供电流。因此，与晶体管Q18的集电极电流相等的电流在晶体管Q20中流动，具有晶体管Q14的k倍数值的集电极电流在电流晶体管Q20中流动。因此，作为晶体管Q20，当使用了在施加了与晶体管Q14相等的电压时，在其中流动的电流为晶体管Q14的k倍数值的晶体管时(具体地，例如其发射极面积是晶体管Q14的k倍)，可以将在晶体管Q14的集电极－发射极的电压降和在晶体管Q20的集电极－发射极的电压降控制为基本上相等。因而，可以将主晶体管Q1的一个发射极的电位与主晶体管Q1的另一个发射极的电位控制为相等。

主晶体管Q1的另一个发射极的电流从晶体管Q19返回到主电源线N2。由于检测部Sa检测感测信号电压Vs，可以估计(检测)主晶体管Q1的电流。

在本实施例的图6的电路结构中，图图2和3相比，二极管连接的晶体管Q14用作电路CA，二极管连接的晶体管Q20用作电路CB。此外，晶体管Q15和Q16用作控制电路CC，晶体管Q18和Q19用作控制输入型电源CD。晶体管Q17、电阻器R11和检测部Sa用作检测电路S。这个电路结构对应于在图2和3的等效电路中代替了控制输入型电流源CD和电压源V的结构。

此外在本实施例中，将实现与上述实施例基本上相似的有利效果。另外，由于电流检测电路3由诸如作为主要组件的晶体管Q14到Q20的半导体元件构造，可以减少其他元件(例如晶体管)的数量。因此，电流检测电路3具有适合于在与半导体集成电路装置相同的半导体衬底上形成的结构。

类似于上述的实施例，由于电流检测电路3的晶体管Q14到Q20的每一个的基极不连接到主晶体管Q1的所述一个发射极(主要电流通过其流动的主要电流路径)，不太可能受到过电压或过电流的影响。

类似于第三实施例，晶体管Q18和晶体管Q19可以集成到一个晶体管中。此外，在将n和k设定为较小值时，可以减小功耗。此外，当在与半导体集成电路装置相同的半导体衬底上形成电流检测电路3时，可以减小半导体衬底的面积，并改进电路的响应度。

(第五实施例)

在下文中，将参考图7说明本公开内容的第五实施例。将以相同或相似的参考标记来标明与第三实施例的元件和电路具有相同或相似功能的元件和电路，并适当地省略其说明。在下文中，将主要基于与上述实施例的区别来解释本实施例的特征。

图7是示出根据本实施例的电流检测电路的电气结构的图示。类似于上述实施例，功率转换部1a由非隔离、升压斩波电路型升压电路构造。类似于第三实施例，电流检测电路3的主体包括启动电路，其由电阻器R7和二极管D2与D3的组合来提供，及电流镜型电流控制电路(电流检测电路)，其由晶体管Q7到Q12的组合来提供，因而指示了与在第三实施例中所述的电路基本上相似的电路结构。

在此情况下，与第三实施例的区别在于提供了切换电路(切换部)SWG，代替第三实施例中的晶体管Q13。切换电路SWG通过切换输入电流与输出电流的镜像比率来切换电流的放大率。切换电路SWG包括多个NPN晶体管Q13a到Q13c和开关SW1到SW2。晶体管Q13a到Q13c的基极彼此共通连接，晶体管Q13a到Q13c的集电极根据开关SW1和SW2的通断状态彼此连接或断开连接。

因此，可以通过借助未示出的外部电路控制开关SW1和SW2导通来并联连接晶体管Q13a到Q13c。可以根据开关SW1和SW2的通断状态来调整电流镜像电路(Q11、Q13a到Q13c)的镜像比率。

就是说，当这些晶体管Q13a到Q13c的集电极彼此连接时，可以增大集电极面积，并可以增大I/V转换放大率。相反，当晶体管Q13a到Q13c的集电极彼此断开连接时，由于要操作的晶体管数量减少，可以降低I/V转换放大率。以此方式，可以控制I/V放大率。

根据本实施例，由于切换电路SWG切换电流镜像电路(Q11、Q13a到Q13c)的输入电流与输出电流的镜像比率，可以控制I/V转换放大率，并可以增大电流检测范围。

(第六实施例)

在下文中，将参考图8说明本公开内容的第六实施例。将以相同或相似的参考标记来标明与第四实施例的元件和电路具有相同或相似功能的元件和电路，并适当地省略其说明。在下文中，将主要基于与上述实施例的区别来解释本实施例的特征。

图8是示出根据本实施例的功率转换电路的电气结构的图示。类似于上述实施例，功率转换部1a由非隔离、升压斩波电路型升压电路构造。类似于第六实施例，电流检测电路3的主体具有与第四实施例基本上相似的电路结构，包括启动电路，其由电阻器R7和二极管D2与D3的组合来提供，及由晶体管Q14到Q20的组合提供的电路。

代替第四实施例的晶体管Q17，提供了PNP晶体管Q17a到Q17c。晶体管Q17a到Q17c的发射极通过子电源线N7共通连接。这些晶体管Q17a到Q17c的基极共通连接。这些晶体管Q17a到Q17c的集电极的连接或断开连接可以借助开关SW3和SW4来选择。

就是说，当这些晶体管Q17a到Q17c的集电极彼此连接时，集电极面积增大。借此可以增大I/V转换放大率。相反，当晶体管Q17a到Q17c的集电极彼此断开连接时，可以减少要操作的晶体管的数量。因此，可以减小I/V转换放大率。以此方式，可以控制I/V转换放大率。

根据本实施例，切换电路SWG可以切换电流镜像电路(Q16、Q17a到Q17c)的输入电流与输出电流的镜像比率。因此，可以控制I/V转换放大率，并可以增大电流检测范围。

(第七实施例)

在下文中，将参考图9说明本公开内容的第七实施例。将以相同或相似的参考标记来标明与第三实施例的元件和电路具有相同或相似功能的元件和电路，并适当地省略其说明。在下文中，将主要基于与上述实施例的区别来解释本实施例的特征。

图9是示出根据本实施例的电源电路的图示。如图9所示的，在从电池BAT延伸到负载LO的电力线上提供继电器开关(机械式开关)RSW1。这个继电器开关RSW1电压源在第三实施例中解释的大功率传导晶体管Qa1。例如，这个继电器开关RSW1具有大于半导体开关的电流容量，因而可以传导大电功率。

与这个继电器开关RSW1并联地提供电流检测继电器开关(机械式开关)RSW2。这个继电器开关RSW2从电池BAT向相邻于电流检测电路3的检测电流路径传导电流。

驱动控制电路2通过导通控制继电器开关RSW1向负载LO提供电力。在此情况下，电流检测电路3通过与继电器开关RSW1同时导通控制继电器开关RSW2来检测电流。此外在这个电路结构中，可以借助与上述实施例(第三实施例)相似的功能来检测电流。

在第一到第六实施例中，指示了检测功率转换电路1的主晶体管Q1的传导电流的实施例。在本实施例中，可以估计(检测)从电池BAT向负载LO提供电力的负载传导电路4的继电器开关RSW1(RSW2)的传导电流。

尽管未示出，但当检测部Sa连接到驱动控制电路2时，检测部Sa估计(检测)继电器开关RSW1的电流值并向驱动控制电路2输出估计的电流值。驱动控制电路2在随后阶段将估计的电流值与负载LO的额定电流值相比较。当驱动控制电路2检测到估计的电流值超过低于额定电流值的阈值电流值时，驱动控制电路2可以根据检测结果断开继电器开关RSW1。此外，由于可以以足够的线性检测电流值，电流值就可以用于功率控制。例如，当电池BAT的剩余量较小时，可以指定具有大功耗的负载LO。因而，可以控制传导到指定负载LO的电流量。

在本实施例中，大功率传导继电器开关RSW1的传导电流量与电流检测继电器开关RSW2的传导电流量的比由开关RSW1和RSW2中每一个的导通状态电阻来确定。因此，为了获得任意电流比，可以将用于调整的电阻器增加到串联的继电器开关RSW1和RSW2的每一个或二者。

检测电流的目的不限于在上述实施例主指示的功率转换电路(主晶体管Q1)，电流检测可以应用于任何电路，例如负载传导电路4。另外，可以使用任何电路，只要可以检测电路的电流。

(第一到第七实施例的技术思想的修改)

接下来，将参考图10和图11解释上述第一到第七实施例中解释的电路模式的电气结构块及其修改模式。可以以具有作为基础结构的图2的结构的电路块来代替上述第一到第七实施例中解释的电路。

此外，在图10的(a)到(f)中示出了其修改。在图10的(a)到(f)中示出了电路，为每一个电路都提供了控制输入型电流源G，其提供与电流源CD成比例的电流。例如，控制输入型电流源G可以与电路CA(图10的(a))、电路CB(图10的(b))、电流源CD(图10的(c))和电压源V(图10的(d))的任意组件(电路)并联连接。注意，就电流源G的电流而言，电流源CD输出电流，其导致电路CA和电路CB中相等的电压降。

如图10的(e)所示的，在电压源V与电流源CD以此顺序串联连接的情况下，电流源G(图10的(e))可以与电路CA和电流源CD并联连接。如图10的(f)所示的，在电流源CD与电压源V以此顺序并联连接的情况下，电流源G(图10的(f))可以与电路CA和电压源V并联连接。此外，作为电流源G，可以使用用作控制电路CC或电压源V(DC电压产生电路E2、E3)的一部分的电流源。作为电压源V，可以使用以任意方式连接的电路，只要该电路可以向电路CB施加用于操作的偏置电流。

接下来，将解释主晶体管Q1、电路CA、电路CB、控制电路CC、控制输入型电流源CD、电压源V(DC电压产生电路E2、E3)和检测电路S的选择的示例。

<关于主晶体管Q1(大功率传导晶体管Q1a、电流检测晶体管Qs)>

关于主晶体管Q1，晶体管Q1a和晶体管Qs优选地具有在施加到晶体管Q1a和Qa的每一个的栅极－发射极的电压相同的条件下，彼此成比例的发射极电流(端电流)流入晶体管Q1a和晶体管Qs的关系。此外，优选地配置以使得流入电流检测晶体管Qs的电流比流入大功率传导晶体管Q1a中的电流相对足够小(例如，约几百分之一到几千分之一)。

电流检测晶体管Q1a的单元输出可以由一个或多个发射极(沟道结构(单元结构))提供，大功率传导晶体管Qs的单元输出可以由剩余发射极(沟道结构(单元结构))的部分或全部来提供。多发射极IGBT具有多沟道结构。因此，可以易于制造具有相同特性的元件(Q1a、Qs)，可以改进输出电流相对于输入电流的线性度。

代替具有公共集电极和公共基极的多发射极(多沟道)型主晶体管Q1，可以通过组合分离的晶体管来制造大功率传导晶体管Q1a和电流检测晶体管Qs，如图11的(a)所示的。对于大功率传导晶体管Q1a和电流检测晶体管Qs的每一个，可以使用任意半导体切换元件，例如IGBT、MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、双极晶体管、和JFET(结型场效应晶体管)。此外，大功率传导晶体管Q1a和电流检测晶体管Qs的每一个都可以不限于半导体切换元件，而可以由机械控制开关来提供，例如继电器开关RSW1和RSW2，如第七实施例中所示的。

<关于电压源V(DC电压产生电路E2和E3)>

不管通常的DC电源电路如何，任意恒压电路都可以用于电压源V(DC电压产生电路E2和E3)。如图11的(b)所示的，可以使用由DC电压源、电阻器R和齐纳二极管的组合提供的恒压电路。在图11的(c)中，多个二极管连接的晶体管QD彼此串联连接，以构成恒压电路，电压从DC电压源提供到这个恒压电路。可以使用通过从恒压电路的较低电压电路分割而获得的DC电压。图11的(c)中所示的电路可以仅由半导体元件来提供。因此，变得易于将电路集成到半导体集成电路装置中。

<关于电路CA(第二电路)和电路CB(第一电路)>

在上述实施例中，电路CA和电路CB的每一个都可由双端电路提供。可以使用具有任何结构的电路CA和电路CB，只要当电路CA的电压降ΔVA与电路CB的电压降ΔVB相等时，可以传导彼此成比例的电流。

例如，在第一实施例中，电路CA由固定电阻器Ra1提供，电路CB由固定电阻器Rb2提供。在此情况下，电阻器Ra1:Rb2的电流比n等于DC电阻比的倒数。

代替固定电阻器，具有相同特性的二极管可以用作电路CA和电路CB。在此情况下，电流比n等于在半导体衬底上的二极管的数量比或PN结的面积比。可以使用在其中电路CA是固定电阻器而电路CB充当电阻的MOSFET，只要流入电路CA中的电流与流入电路CB中的电流彼此具有比例关系。作为另一个示例，双极晶体管的二极管连接可以用作电路CA，二极管可以用作电路CB，只要在相同半导体衬底上的pn结的正向偏置电压相等。

电路CA和电路CB的每一个都不必由单个电子组件或元件来制造，而可以由多个电子组件或元件的组合来制造。主要说明了电路CA和电路CB由相同类型的组件或元件制造的实施例。可替换地，可以使用不同类型的组件或元件来制造电路CA和电路CB。因此，任何电路都可以用作电路CA和电路CB，只要该电路具有两个或多个端子，并满足上述的功能。

<关于电压源V(DC电压产生电路E2和E3)和控制输入型电流源CD>

电压源V和控制输入型电流源CD可以在任何方向上连接，只要电压源V和控制输入型电流源CD彼此串联连接。具体示例对应于第三实施例和第四实施例。

<关于控制电路CC>

控制电路CC检测双端电路CA的电压降或传导电流，并控制流入电流源CD中的电流。控制电路CC执行控制以向电流源CD传导电流，该电流使得电路CB中的电压降等于电路CA中的电压降。在此情况下的控制处理可以是模拟处理或数字处理，并可以是具有为固定倍数的镜像比率的电流镜像电路。

<关于检测电路S>

检测电路S根据从控制电路CC输出的电流源CD的电流命令值输出信号。在此情况下的信号处理也可以是模拟处理或数字处理。以此方式，可以使用多种修改的电路结构。

(第八实施例)

图12到14是示出本公开内容的第八实施例的图示。与上述实施例的区别在于使用在上述实施例中所示的电流检测电路检测二极管(具体地，续流二极管)的传导电流。以相同或相似的参考标记标明与上述实施例相同或相似的部分，如有必要省略了其说明。在下文中将解释区别。

图12的(a)到(c)是示出电流检测电路的布置示例的图示，其在主晶体管Q1与以反并联方式连接到主晶体管Q1的续流二极管Dp例如布置在相同封装中的情况下检测续流二极管Dp的传导电流。

如图12的(a)所示的，续流二极管Dp以反并联方式连接到主晶体管Q1。主晶体管Q1和续流二极管Dp整体布置在封装中。用于大电功率用途的功率转换电路1检测传导到续流二极管Dp的电流，并基于检测的电流值执行反馈控制，从而起作用以改进功率转换效率。因此在本实施例中，电流检测电路3b检测续流二极管Dp的传导电流。

在图12的(a)中，电流检测电路3表示上述实施例中连接到主晶体管Q1的另一个发射极的电流检测电路。在图12的(a)所示的结构中，作为与电流检测电路3分离的电路提供电流检测电路3b。

由于从主晶体管Q1的发射极向集电极以正向连接续流二极管Dp。因此，续流二极管Dp的正向电流的传导方向与主晶体管Q1的传导方向相反。因此，配置以使得在与施加到电流检测电路3的偏置电压E2相反的方向上将偏置电压E2b施加到电流检测电路3b。

图12的(a)中所示的续流二极管Dp由所谓的多单元二极管提供，其中，多个二极管并联连接。图13的(a)示出了多单元二极管的等效电路。共通连接了彼此并联连接的所有二极管元件的阴极。作为电流检测二极管Ds的阳极提供组成续流二极管Dp的部分二极管元件的阳极，作为大电流传导二极管DS的阳极提供其他二极管元件的阳极的并联连接节点。

在电流检测阳极SA和大电流传导阳极A是分离的情况下，如图12的(b)中所示的，电流检测阳极SA和电流检测发射极SE可以彼此连接接。借助这个连接，可以减少从封装输出的输出端的数量。

共通连接了图13的(a)中所示的多单元结构的二极管元件的阴极。可替换地，如图13的(b)中所示的，可以将多单元结构的二极管元件的阴极分为电流检测应急SK和大电流传导阴极K，多单元结构的二极管元件的阳极可以共通连接以构成阳极A。在此情况下，连接在上述实施例中解释的电流检测电路，如图12的(c)中所示的。

图14是示出电路的具体示例的图示，其中将上述第三实施例的结构用于检测二极管电流的电流检测电路。如图14所示的，检测主晶体管Q1的电流的电流检测电路3具有与图5中所示的第三实施例的电流检测电路基本上相似的结构。因此，尽管将省略其详细说明，但由串联连接的晶体管Q13和电阻器Rs提供输出级的I/V转换电路。

类似地，检测二极管电流的电流检测电路3b也具有作为基础结构的上述第三实施例的电流检测电路3的结构。电流检测电路3b检测在从主晶体管Q1的发射极向集电极的正向上连接的续流二极管Dp的正向电流。注意，在图14中省略了在上述第三实施例中所示的启动电路。

在图14中，为与电流检测电路3的构造晶体管Q7到Q12和I/V转换电路的晶体管Q13具有相同或相似功能的构造晶体管提供了后缀“b”。此外，为与电路CA、电路CB、控制电路CC、控制输入型电流源CD和检测电路S的功能部件具有相同或相似功能的功能部件提供了后缀“b”。

在图14所示的电路中，电阻器Rs串联连接到晶体管Q13。晶体管Q13的镜像电流传导到电阻器Rs，检测部Sa通过检测电阻器Rs的端电压来估计(检测)主晶体管Q1的电流。

二极管连接的NPN晶体管Q7b连接到续流二极管Dp的主阳极A。二极管连接的NPN晶体管Q8b连接到续流二极管Dp的感测阳极SA。晶体管Q7b和晶体管Q8b的集电极(基极)共通连接，并从公共连接节点N4b经由NPN晶体管Q9b和Q10b的集电极－发射极连接到子电源线N8。

未示出的启动电路由电阻器和二极管的组合提供。随着启动电路从二极管连接的晶体管Q11b的基极汲取起动电流，还从晶体管Q9b和Q10b的基极汲取起动电流。

另一方面，晶体管Q8b和晶体管Q12b彼此电流镜连接，将输出电流反馈到晶体管Q11b。晶体管Q11b电流镜连接到晶体管Q9b、Q10b和Q13b。因此，可以将与晶体管Q11b的集电极电流以预定比率成比例的电流提供给晶体管Q9b和Q10b的每一个，可以使得晶体管Q7b的集电极－发射极电压与晶体管Q8b的集电极－发射极电压为相等的电压。

晶体管Q11b的集电极电流由晶体管Q13b镜像。检测电路S检测串联连接到晶体管Q13b的感测电阻器Rsb的端电压，并依据续流二极管Dp的传导电流的检测电流输出检测电压作为电压值。以此方式，可以检测续流二极管Dp的正向电流。

<实施例的总结>

根据本实施例，可以估计(检测)主晶体管Q1的发射极电流，并可以估计(检测)续流二极管Dp的电流。

此外，在使用图14所示的电路结构的情况下，还可以通过将晶体管Q1的电流检测发射极SE与感测阳极SA彼此连接来实现相似的效果，如图12的(b)所示的。因此，由于晶体管Q1的电流检测发射极SE的端子与感测阳极SA的端子在封装内彼此连接，可以实现相似的效果的同时，将用于向封装外输出的输出端的数量减小到比图12的(a)的电路结构中的更少。

(第九实施例)

图15是示出本公开内容的第九实施例的图示。与上述实施例的区别在于使用了具有基极电流补偿电路的电流镜像电路。将以相同或相似的参考标记来标明与上述实施例的部分具有相同或相似功能的部分，并省略其说明。在下文中，将解释区别。

在图15中，将本实施例的特征电路增加到第三实施例的电路结构。在电流镜像电路中，因为晶体管的电流放大系数βF在理想考虑中是无穷大的，可以忽略晶体管Q7到Q12中每一个的基极电流量。但在实际的Q7到Q12中，必须施加基极电流。因此，电流镜像电路的镜像电流量略低于理想电流量，导致电流镜像电路中的误差系数。

因此在本实施例中，提供了充当基极电流补偿电路的晶体管Q24。充当基极电流补偿电路的晶体管Q24放大晶体管Q11的集电极电流，并提供作为晶体管Q9到Q11和Q13的基极电流的电流。借此，由于晶体管Q24可以补偿晶体管Q11等的电流放大系数βF为有限值，可以改进电流镜像电路的准确度。

(第十实施例)

图16是示出本公开内容的第十实施例的图示。与上述实施例的区别在于其被配置使用共源共栅电流镜像电路。将以相同或相似的参考标记来标明与上述实施例的部分具有相同或相似功能的部分，并省略其说明。在下文中，将解释区别。

图16示出了将本实施例的特征电路增加到第三实施例的电路结构的电路结构。当在有效区中操作双极晶体管时，如果集电极-发射极电压增大，在集电极层与基极层之间的耗尽层的宽度就扩大，基极层的宽度缩短，产生厄雷效应。

因此，如图16所示的，根据DC电压产生电路E2的输出电压的程度，可以使用共源共栅电流镜像电路(Q9a到Q11a、Q13a)。共源共栅电流镜像电路(Q9a到Q11a、Q13a)补偿常用电流镜像电路的晶体管Q9到Q11、Q13的集电极-发射极的电阻值为有限值。因此，可以减小电流镜像电路的误差，因而可以减小电流检测误差。

(第十一实施例)

图17是示出本公开内容的第十一实施例的图示。与上述实施例的区别在于电流检测电路具有限制过电流在其内部传导的功能。将以相同或相似的参考标记来标明与上述实施例的部分具有相同或相似功能的部分，并省略其说明。在下文中，将解释区别。

图17使用一个电路，其中，将用于限制电流的流动的开关Q30布置在第三实施例中的特征电路结构中的从节点N4到晶体管Q8的基极的传导路径上。电阻器R30连接在开关Q30的控制端与节点N4之间。在根据本实施例的图17中，开关Q30使用N沟道JFET。

在开关Q30导通的情况下，借助在上述实施例中所述的电路操作，控制晶体管Q1的另一个发射极(图2的晶体管Qs的发射极)以与晶体管Q1的一个发射极(图2的晶体管Q1a的发射极)具有基本上相等的电位。因此，可以将与晶体管Q1的一个发射极成比例的电流传导到晶体管Q1的另一个发射极。

但存在起因于诸如电抗器瞬间短路的故障的过量电流瞬态流入晶体管Q1的一个发射极(晶体管Q1a的发射极)中的情况。当与这个过量电流成比例的电流经由另一个发射极(晶体管Qs的发射极)通过电流检测电路3时，由于过量电流的传导，电流检测电路3有可能损坏。

用于传导大电流量的晶体管Q1的一个发射极具有用以抗御电流的高容量。另一方面，通常由小信号电路构成的电流检测电路3具有用以抗御电流的低容量。因此，电流检测电路3有可能由于晶体管Q1的一个发射极(晶体管Q1a的发射极)能够承受的电流而损坏。

因此，当电流检测电路3检测到如上所述的过量电流时，优选地具有限制传导到用于检测电流的晶体管Q1的另一个发射极(晶体管Qs的发射极)的电流的功能。

在本实施例中，以以下方式来实现这个功能。控制电路CCz连接到检测部Sa。控制电路CCz控制开关Q30导通以继续正常电流检测操作，除非检测部Sa的检测电流超过预定电流值。另一方面，当检测部Sa的检测电流超过预定阈值时，控制电路CCz使开关Q30断开，以减小主晶体管Q1的另一个发射极(晶体管Qs的发射极)的电流。可替换地，可以根据开关Q30的控制端的控制信号的逐步变化，借助逐步增大导通状态电阻，通过逐步增大晶体管Q8的基极-集电极电阻来减小主晶体管Q1的另一个发射极的电流。

可以通过使开关Q30断开来减小主晶体管Q1的另一个发射极的电流的原因如下。

即，当开关Q30断开时，电路CB的电阻和电路CA的电阻增大，起因于传导到这些元件的电流的低压降增大。因此，尽管较大减小了节点N4的电位，但由于电源电压产生电路E2的电源电压为有限值，就不能使得节点N4的电位等于或小于电源电压产生电路E2的负电极的电位。

因此，不能保持使得晶体管Q1的一个发射极的电位(晶体管Q1a的发射极)与晶体管Q1的另一个发射极的电位(晶体管Qs的发射极)彼此相等的电路操作。因而另一个发射极的电位增大。结果，可以减小从另一个发射极(晶体管Qs的发射极)流入的电流。注意，控制电路CCz可以具有执行开关Q30的控制电极的电位的反馈控制的功能，以便避免检测电流值增大等于或大于预定值。

(其他实施例)

本公开内容不限于上述实施例，例如可以如下修改或扩展。

在上述实施例中解释的每一个电路元件(例如诸如晶体管和二极管的有源元件，诸如电阻器和电抗器的无源元件和诸如电导线和保险丝的机械元件)都不限于在上述实施例中所示类型的电路元件。在上述实施例中，尽管典型地使用双极晶体管，但不限于双极晶体管。晶体管可以使用MOSFET等。

在上述实施例中，将同时具有第一电流传导元件和第二电流传导元件的电路在不产生流入第一电流传导元件的大电流的损耗的情况下，用于检测电流的目的。可替换地，其可以被配置为仅具有第二电流传导元件而不具有第一电流传导元件的电流检测电路，检测流入第二电流传导元件中的少量电流，用于检测小电流的目的，其不会与损耗的产生有关。

例如，尽管图18的结构具有基于第三实施例的图5的电路结构，但电阻器R40连接在电压产生电路E4的正端与晶体管Q8的发射极之间。电阻器R40对应于第二电流传导元件，图18的结构对应于图5中不具有第一电流传导元件的结构。在这个结构中，可以测量经由节点NA流入第二电流传导元件(电阻器R40)的电流。

例如，当电压产生电路E4在节点NB与节点NA之间施加电压时，可以将电流传导到第二传导元件(电阻器R40)。但保持节点NA具有与节点NB相等的电位。因此，可以测量将电压虚拟施加到第二电流传导元件(电阻器R40)的两端情况下的电流值。在任意上述实施例中，电流检测电路都可以被配置用于以相似方式检测小电流的目的。

此外在用于小电流的检测电路中，如果相邻于用于小电流的检测电路布置了开关大电流的电路，检测电路就有可能由于感应电流或感应电压而损坏。此外在这种使用中，通过使用如本实施例的电流检测电路3可以减小电流检测电路3的损坏。

除了第九实施例的图5中和第十实施例的图16中所示的电流镜像电路以外，也可以使用威尔逊电流镜像电路、共源共栅自举威尔逊电流镜像电路、发射极电阻增加电流镜等。

启动电路(R7、D2、D3)是示例。也可以使用其他结构，只要它们构成当电流检测晶体管Qs从截止状态转变为导通状态时施加用于起动偏置电路的起动电流的电路。由DC电压产生电路E2、E2b包括在电流检测电路3、3b中的结构提供启动电路。但可以从外部或以任何方式构成启动电路。

尽管仅选取了选定示例性实施例和示例来举例说明本公开内容，但依据本公开内容对于本领域技术人员显而易见的，可以在不脱离如所附权利要求书限定的本公开内容的范围的情况下做出许多改变和修改。而且，仅是为了举例说明而提供了根据本公开内容的示例性实施例和示例的在前说明，并非用于限制由所附权利要求书及其等效替代限定的本公开内容的目的。

尽管参考其实施例说明了本公开内容，但会理解，本公开内容不限于这些实施例和结构。本公开内容旨在覆盖多种变型和等效布置。另外，尽管有多个组合和结构，但包括或多或少或者仅单个元件的其他组合和结构也在本公开内容的精神和范围内。

Claims (18)

1.一种电流检测电路，包括：

第一电路(CB)，所述第一电路具有包括第一端子与第二端子的至少两个端子，所述第二端子定义电压基准节点，并且第一电流在所述第一端子与所述第二端子之间流动；以及

第二电路(CA)，所述第二电路具有包括第三端子与第四端子的至少两个端子，所述第四端子定义电压基准节点并共通连接到所述第一电路(CB)的所述第二端子，其中，当所述第一电路(CB)的电压降与所述第二电路(CA)的电压降相等时，在所述第一电路(CB)的所述第一端子和所述第二端子之间流动的所述第一电流的量与在所述第二电路(CA)的所述第三端子与所述第四端子之间流动的第二电流的量成比例；

电流控制电路(CC)，所述电流控制电路根据所述第二电路(CA)的所述第二电流的量来控制被传导至所述第一电路(CB)的所述第一电流，以使得在所述第一电路(CB)的所述第一端子和所述第二端子之间的施加电压与在所述第二电路(CA)的所述第三端子和所述第四端之间的施加电压基本上相等；以及

检测电路(S)，所述检测电路检测所述第一电路(CB)的所述第一电流或所述第二电路(CA)的所述第二电流，

其中，对在所述第一端子与所述第三端子之间流动的电流进行检测。

2.根据权利要求1所述的电流检测电路，包括：

第一电流传导元件(Q1a)，所述第一电流传导元件通过端子传导电流；以及

第二电流传导元件(Qs)，所述第二电流传导元件用于电流检测，所述第二电流传导元件(Qs)具有与所述第一电流传导元件(Q1a)的端子相同的功能的端子，其中，所述第二电流传导元件(Qs)的所述端子的传导电流根据所述第一电流传导元件(Q1a)的传导电流而流动，

其中，所述第一端子连接到所述第一电流传导元件(Q1a)的所述端子，并且所述第三端子连接到所述第二电流传导元件(Qs)的所述端子。

3.根据权利要求2所述的电流检测电路，其中，

所述第一电流传导元件(Q1a)具有第一主电极、第二主电极和控制电极，并且所述第一电流传导元件具有根据施加到所述控制电极的施加信号通过所述第一主电极和所述第二主电极来断开与闭合所述端子的所述传导电流的流动路径的断开与闭合功能，并且

所述第二电流传导元件(Qs)具有分别与所述第一电流传导元件(Q1a)的所述第一主电极、所述第二主电极和所述控制电极中的相应的电极功能相同的第一主电极、第二主电极和控制电极，所述第一电流传导元件(Q1a)的所述控制电极与所述第二电流传导元件(Qs)的所述控制电极共通连接，且所述第一电流传导元件(Q1a)的所述第一主电极与所述第二电流传导元件(Qs)的所述第一主电极共通连接。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电流检测电路，其中，

所述电流控制电路(CC)检测所述第二电路(CA)的电流或电压，并且当向所述第一电路(CB)施加与所述第二电路(CA)的电压降相等的电压时，通过从所述电压基准节点汲取流经所述第二电路(CA)和所述第一电路(CB)的电流的总和或向所述电压基准节点提供流经所述第二电路(CA)和所述第一电路(CB)的电流的总和的功能来实现所述电流控制电路。

5.根据权利要求2或3所述的电流检测电路，其中，

所述第一电流传导元件(Q1a)和所述第二电流传导元件(Qs)中的每一个包括二极管，并且所述第一电流传导元件(Q1a)的阳极和阴极之一与所述第二电流传导元件(Qs)的阳极和阴极之一彼此连接。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的电流检测电路，其中，

所述第一电路(CB)和所述第二电路(CA)都使用电阻器，并且根据在所述第二电路(CA)的电阻器中产生的电压来检测所述第二电路(CA)的所述第二电流。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的电流检测电路，其中，

所述第一电路(CB)和所述第二电路(CA)都使用二极管或二极管连接式的晶体管，并且根据所述第二电路(CA)的所述电压降来检测所述第二电路的所述电流。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的电流检测电路，其中，

所述电流控制电路(CC)具有电流控制功能，所述电流控制功能采用所述第二电路(CA)的传导电流作为输入电流，并控制通过以固定比率来镜像所述输入电流而提供的输出电流作为将被传导至所述第一电路(CB)的输出电流。

9.根据权利要求8所述的电流检测电路，其中，

所述电流控制功能通过将所述输出电流相对于所述输入电流的镜像比率设定为小于1来使得所述第一电路(CB)的所述输出电流小于所述第二电路(CA)的所述输入电流。

10.根据权利要求8所述的电流检测电路，其中，

所述电流控制电路(CC)包括：

第一电流镜像电路，所述第一电流镜像电路采用所述第二电路(CA)的所述传导电流作为输入电流，并通过镜像所述输入电流来获得输出电流；以及

第二电流镜像电路，所述第二电流镜像电路采用由所述第一电流镜像电路获得的所述输出电流作为输入电流，并通过控制为将借助镜像所述输入电流而提供的输出电流作为将被传导至所述第一电路(CB)的所述输出电流来使得在所述第一电路(CB)的所述第一端子和所述第二端子之间的施加电压与在所述第二电路(CA)的所述第三端子和第四端子之间的施加电压基本上相等。

11.根据权利要求10所述的电流检测电路，其中，

从所述第二电流传导元件(Qs)提供所述第一电流镜像电路的输出电流，并且通过将所述输出电流相对于所述输入电流的镜像比率设定为大于1来使得被镜像的所述输出电流大于所述第二电路(CA)的所述输入电流。

12.根据权利要求10所述的电流检测电路，其中，

从所述第二电流传导元件(Qs)提供所述第二电流镜像电路的所述输入电流，并且通过将所述输出电流相对于所述输入电流的镜像比率设定为小于1来使得将被传导至所述第一电路(CB)的所述输出电流小于所述第二电流镜像电路的所述输入电流。

13.根据权利要求1至3中任意一项所述的电流检测电路，包括：

第三电流镜像电路，所述第三电流镜像电路采用所述第二电路(CA)的传导电流、与所述第二电路(CA)的所述传导电流成比例的电流流经的电流路径上的传导电流和由所述电流控制电路(CC)控制的所述第一电路(CB)的输出电流中任意一个电流作为输入电流，并且通过镜像所述输入电流来获得输出电流，

其中，所述检测电路(S)根据对所述第三电流镜像电路的所述输出电流的检测来检测所述电流。

14.根据权利要求13所述的电流检测电路，其中，

在所述第三电流镜像电路中，将所述输出电流相对于所述输入电流的镜像比率设定为小于1。

15.根据权利要求13所述的电流检测电路，包括：

切换元件(SWG)，所述切换元件切换所述第三电流镜像电路的所述输出电流相对于所述输入电流的镜像比率。

16.根据权利要求1至3中任意一项所述的电流检测电路，包括：

电流限制功能，所述电流限制功能检测在所述检测电路(S)内的电路电流，并且当所述电路电流超过预定电流值时限制所述第二电流。

17.一种半导体集成电路装置，包括：

根据权利要求1至3中任意一项所述的电流检测电路中的至少所述第一电路(CB)、所述第二电路(CA)和所述电流控制电路(CC)，

其中，通过组合半导体元件来将所述第一电路(CB)、所述第二电路(CA)和所述电流控制电路(CC)集成在同一半导体衬底上作为半导体集成电路。

18.一种半导体集成电路装置，包括：

驱动控制电路(2)，所述驱动控制电路控制根据权利要求2或3所述的电流检测电路中的所述第一电流传导元件(Q1a)和第二电流传导元件(Qs)的传导；以及

根据权利要求2或3所述的电流检测电路中的至少所述第一电路(CB)、所述第二电路(CA)和所述电流控制电路(CC)，其中，

通过组合半导体电路元件来将所述第一电路(CB)、所述第二电路(CA)、所述电流控制电路(CC)和所述驱动控制电路(2)集成在同一半导体衬底上作为半导体集成电路。