CN105224003B - 集成电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种集成电路,能够在未设置一次导体的状态下(例如从晶片切下之前的状态下)检查磁特性。集成电路用于对在一次导体中流动的被测定电流进行测定的磁平衡式电流传感器,其具备:磁检测电路,当磁场发生作用时,产生与该磁场对应的差动电压;消除线圈,当电流流过时,产生与该电流对应的磁场;测定部,在由被测定电流产生的磁场所作用的磁检测电路中产生差动电压,由此对在消除线圈中流动的电流进行测定;检查部,在检查电流流入到消除线圈而产生了检查磁场时,对在检查磁场所作用的磁检测电路中产生的差动电压进行测定;及电路设定部,设定为连接磁检测电路与测定部的第一模式、或连接磁检测电路与检查部的第二模式。
Description
技术领域
本发明涉及例如用于磁平衡式电流传感器等的集成电路。
背景技术
磁平衡式电流传感器使用因被测定电流引起的感应磁场对该被测定电流进行测定(参照例如专利文献1)。磁平衡式电流传感器一般具备被称为汇流条的一次导体及对在该一次导体中流动的被检测电流进行检测的集成电路。为了高精度地测定被测定电流,必须高精度地将一次导体相对于集成电路进行定位并设置。
专利文献1:日本特开2013-047610号公报
发明内容
另外,用于磁平衡式电流传感器的集成电路优选的是基于磁特性对废品进行判别。但是,在未设置一次导体的状态下,由于无法对该集成电路赋予所期望的外部磁场,因此无法检查该集成电路的磁特性。因此,在组装为产品之后,对集成电路的磁特性进行检查,但当在此时发现废品时,存在装入到该废品的一次导体白白浪费的问题。
本发明鉴于该情况而作出,将提供能够在未设置一次导体的状态下(例如在从晶片切下之前的状态下)检查磁特性的集成电路作为解决课题之一。
为了解决上述课题,本发明的一形态的集成电路用于对在一次导体中流动的被测定电流进行测定的磁平衡式电流传感器,上述集成电路的特征在于,具备:磁检测电桥电路,当磁场发生作用时,产生与该磁场对应的检测电压;电感线圈,当电流流过时,产生与该电流对应的磁场;测定电路,在由上述被测定电流产生的磁场所作用的上述磁检测电桥电路中产生上述检测电压,由此对在上述电感线圈中流动的电流进行测定;检查电路,使检查电流流入到上述电感线圈而产生检查磁场,对在该检查磁场所作用的上述磁检测电桥电路中产生的上述检测电压进行测定;及电路设定部,设定为连接上述磁检测电桥电路与上述测定电路的第一模式、或连接上述磁检测电桥电路与上述检查电路的第二模式。
根据该形态,在使检查电流流入到集成电路所具备的电感线圈而产生了检查磁场时,该集成电路对在该检查磁场所作用的磁检测电桥电路中产生的电压(检测电压)进行测定,并能够基于该检测电压对该磁检测电桥电路的磁特性进行检查。
以往,由于未设置一次导体的状态的集成电路无法检查磁特性,因此虽然检查精度较差,但通过对除磁特性以外的特性进行检查而进行了废品的判别。
但是,根据本形态,即使是设置一次导体之前的状态(例如从晶片切下之前的状态)的集成电路,也能够对能够更高精度地判别废品的磁特性进行检查。
本发明的另一形态的集成电路的特征在于,在上述形态的集成电路的基础上,上述电路设定部包含开关元件,上述开关元件将上述测定电路及上述检查电路中的任一方与上述磁检测电桥电路连接。
根据该形态,将该集成电路设定为第一模式或第二模式的电路设定部由开关元件构成。由此,仅对开关元件供给预定的控制信号,就能够将该集成电路设定为第一模式或第二模式。
本发明的另一形态的集成电路的特征在于,在上述形态的集成电路的基础上,上述测定电路具备:运算放大器,被输入在上述磁检测电桥电路中产生的上述检测电压;及测定用电阻元件,连接于该运算放大器的输出端子,将在上述电感线圈中流动的电流转换为电压,上述电路设定部在上述第二模式下将上述测定电路中的上述运算放大器的输出阻抗设定为高阻抗。
根据该形态,测定电路具备:运算放大器,被输入在磁检测电桥电路中产生的检测电压;及测定用电阻元件,连接于该运算放大器的输出端子,将在电感线圈中流动的电流转换为电压。并且,电路设定部在第二模式中将测定电路的运算放大器的输出阻抗设定为高阻抗,由此使测定电路不连接于磁检测电桥电路,而仅使检查电路连接于磁检测电桥电路。即,根据本形态,仅将测定电路的运算放大器的输出阻抗设定为高阻抗的控制信号供给到运算放大器,就能够将该集成电路设定成第一模式或第二模式。
本发明的另一形态的集成电路的特征在于,在上述形态的集成电路的基础上,上述测定电路与上述检查电路是具备运算放大器、测定用电阻元件及检查用电阻元件的单一的电路,上述运算放大器被输入在上述磁检测电桥电路中产生的上述检测电压,上述测定用电阻元件将在上述电感线圈中流动的电流转换为电压,上述检查用电阻元件用于将向上述运算放大器输入的电压以预定的放大率放大并从上述运算放大器输出,上述电路设定部包含开关元件,上述开关元件在上述第一模式下连接上述运算放大器中的输出端子与上述测定用电阻元件,并且,在上述第二模式下将上述检查用电阻元件连接于上述运算放大器的输入端子与输出端子之间。
根据该形态,能够将测定电路与检查电路设为单一的电路,因此实现了电路结构的进一步简化。
附图说明
图1是表示具备本发明的第一实施方式的集成电路的磁平衡式电流传感器的一结构例的图。
图2是表示本发明的第一实施方式的集成电路的一结构例(普通模式时)的图。
图3是表示本发明的第一实施方式的集成电路的一结构例(检查模式时)的图。
图4是表示本发明的第二实施方式的集成电路的一结构例(普通模式时)的图。
图5是表示本发明的第二实施方式的集成电路的一结构例(检查模式时)的图。
图6是表示本发明的第三实施方式的集成电路的一结构例(普通模式时)的图。
图7是表示本发明的第三实施方式的集成电路的一结构例(检查模式时)的图。
具体实施方式
[第一实施方式]
参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示具备本发明的第一实施方式的集成电路的磁平衡式电流传感器的一结构例的图。如该图所示,磁平衡式电流传感器1具备例如被称为IC(Integrated Circuit:集成电路)芯片的集成电路10及被称为汇流条(BUSBAR)的一次导体50。
集成电路10具备磁检测电路13、测定/检查电路15、电源端子T1、检查电流输入端子T2、输出端子T3、第一控制信号输入端子T4及接地端子T5。
电源端子T1是供电源电压VDD输入的端子。检查电流输入端子T2是供在检查集成电路10的磁特性时使用的检查电流Itest输入的端子。输出端子T3是供与后述的差动电压Vsub对应的电压输出的端子。第一控制信号输入端子T4是供后述的第一控制信号CTL1输入的端子。接地端子T5是供向该集成电路10的各部供给的接地电位输入的端子。
另外,集成电路10的磁特性是指例如磁检测电路13的磁特性。
磁检测电路13具备:连接于测定/检查电路15的消除线圈(电感线圈)COILa、COILb、COILc、COILd;连接(插入)于电源端子T1与接地端子T5之间而构成电桥电路的磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd。
磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd是根据作用于自身的磁场而使电气特性(电阻)变化的传感器元件,用于检测磁场。在本例中,作为磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd而使用例如巨磁阻效果(GMR:Giant Magneto-Resistance Effect)元件。
另外,当磁场发生作用时,由磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd构成的电桥电路(磁检测电桥电路)在节点n1与节点n2之间产生对应于该磁场的电压(后述的差动电压Vsub)。
另外,例如如图1所示,集成电路10俯视观察时呈大致矩形,磁阻元件GMRa、GMRb沿着集成电路10的一边设置,并且磁阻元件GMRc、GMRd沿着与上述一边相向的另一边设置。
在此,磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd分别以如下方式连接。即,磁阻元件GMRa与磁阻元件GMRd串联连接,磁阻元件GMRb与磁阻元件GMRc串联连接。另外,磁阻元件GMRa、GMRd与磁阻元件GMRb、GMRc相对于电源端子T1与接地端子T5而并联连接(插入)。
并且,一次导体50是供由该磁平衡式电流传感器1测定的被测定电流Ib流动的俯视大致“U”字形的导电体。在图1所示的例子中,被测定电流Ib从一次导体50的正极端I+向负极端I-流动。
因此,被测定电流Ib在图1所示的例子中,沿着一个方向在磁阻元件GMRa、b的左侧流动,并且沿着该一个方向的反方向在磁阻元件GMRc、d的右侧流动。由此,由被测定电流Ib引起而产生的磁场Hb在磁阻元件GMRa、b与磁阻元件GMRc、d中作用于彼此相反的方向。
即,若将作用于磁阻元件GMRa、GMRb的磁场Hb的方向设为第一方向,则作用于磁阻元件GMRc、GMRd的磁场Hb的方向是与第一方向相反方向的第二方向。
在此,磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd是当第一方向的外部磁场发生作用时电阻(阻抗)的值增大、且当第二方向的外部磁场发生作用时电阻(阻抗)的值减小的元件。
因此,在图1所示的例子中,由于节点n1的电位上升,节点n2的电位下降,因此表示为节点n1的电位与节点n2的电位之差的差动电压Vsub上升。
即,当被测定电流Ib从一次导体50的正极端I+向负极端I-流动时,根据被测定电流Ib的大小而产生差动电压Vsub,电流在消除线圈COILa、COILb、COILc、COILd中流动。详细情况后述,但由于产生该差动电压Vsub而流动的电流通过测定/检查电路15被转换为电压,并从输出端子T3输出。基于从该输出端子T3输出的值对被测定电流Ib进行测定。
然而,消除线圈COILa、COILb、COILc、COILd以在电流流过时产生与作用于分别对应的磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd的外部磁场(磁场Hb)相反方向的磁场Hc的形态设置。另外,在本实施方式中,如图1所示,消除线圈COILa与磁阻元件GMRa对应,消除线圈COILb与磁阻元件GMRb对应,消除线圈COILc与磁阻元件GMRc对应,消除线圈COILd与磁阻元件GMRd对应。
因此,当产生上述差动电压Vsub时,电流(称为消除电流Ican)在消除线圈COILa、COILb、COILc、COILd中流动,直至作用于磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd的外部磁场(磁场Hb)被消除线圈COILa、COILb、COILc、COILd的磁场Hc消除(抵消)。
如此当被测定电流Ib的磁场Hb被消除线圈COILa、COILb、COILc、COILd的磁场Hc消除的消除电流Ican在消除线圈COILa、COILb、COILc、COILd中流动时,在该磁检测电路13及测定/检查电路15中流动的电流在差动电压Vsub大致为零时稳定。此时的消除电流Ican由测定/检查电路15转换为电压,并将对应于该消除电流Ican的电压(输出电压Vout)输出到输出端子T3。
在此,输出电压Vout与被测定电流Ib之间存在下述(式1)的关系。因此,通过将输出到输出端子T3的输出电压Vout的值代入到(式1),能够求出被测定电流Ib。
……(式1)
[数学式1]
在此(式1)中的“SENS”是该磁平衡式电流传感器1的灵敏度。
图2是表示本发明的第一实施方式的集成电路10的一结构例的图。以下,参照图2对“普通模式(第一模式)”时的测定/检查电路15的电路结构详细地进行说明。“普通模式”是对上述被测定电流Ib进行测定的模式。
测定/检查电路15具备:普通测定部(测定电路)u1,包含测定用运算放大器OP1与电压转换电阻(测定用电阻元件)RCOIL;检查部(检查电路)u2,包含检查用运算放大器OP2与电阻R3、R4、R5、R6;定压供给部u3,是定压供给用运算放大器OP3的电压跟随器电路;中间电位生成部u4,根据电源电位VDD生成中间电位(VDD/2);开关SW1,对输出端子T3与普通测定部u1或检查部u2进行连接;及开关SW2,对磁检测电路13与普通测定部u1或检查电流输入端子T2进行连接。
在此,由于检查电流输入端子T2是与检查部u2的功能相关的端子,因此当看作检查部u2的一部分时,如图2所示,可以说开关SW1与开关SW2构成将普通测定部u1及检查部u2的任一方与磁检测电路13连接的开关。
如图2所示,在普通模式中,开关SW1设定为对输出端子T3与普通测定部u1进行连接,并且开关SW2设定为对磁检测电路13与普通测定部u1进行连接。
另外,在后述的“检查模式(第二模式)”中,开关SW1设定为对输出端子T3与检查部u2进行连接,并且开关SW2设定为对磁检测电路13与检查电流输入端子T2进行连接。检查模式是对磁检测电路13(磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd)的磁特性进行测定(检查)的模式。
如此,开关SW1、SW2作为设定为普通模式(第一模式)或检查模式(第二模式)的电路设定部发挥作用。
上述开关SW1及开关SW2的设定的切换通过从第一控制信号输入端子T4输入的第一控制信号CTL1而进行。例如当将高电平的第一控制信号CTL1供给到开关SW1、SW2时,该开关SW1、SW2切换成图2所示的设定,该集成电路10被设定为普通模式。
在普通测定部u1中,将上述磁检测电路13的节点n1的电位输入到测定用运算放大器OP1的非反相输入端子,并且将节点n2的电位输入到测定用运算放大器OP1的反相输入端子。即,将上述差动电压Vsub输入到测定用运算放大器OP1。并且,从测定用运算放大器OP1的输出端子流向磁检测电路13的消除电流Ican通过电压转换电阻RCOIL而转换为电压(输出电压Vout),并输出到输出端子T3。该输出电压Vout是对应于被测定电流Ib的大小的值,通过将输出电压Vout的值代入到上述(式1),能够求出被测定电流Ib的值。
检查部u2在普通模式中不构成闭路,在该检查部u2中没有电流流动。关于检查部u2的结构,参照表示“检查模式”时的电路结构的图3之后详细描述。
在定压供给部u3中,将由中间电位生成部u4生成的中间电位(VDD/2)输入到定压供给用运算放大器OP3的非反相输入端子,定压供给用运算放大器OP3的输出端子侧的节点n3的电位为(VDD/2),并将中间电位(VDD/2)供给到磁检测电路13的消除线圈COILb的一端。即,组合了定压供给部u3与中间电位生成部u4的结构成为向消除线圈COILb的一端输出中间电位(VDD/2)的定压源。
中间电位生成部u4通过大致相同电阻值的电阻R1与电阻R2对电源电位VDD进行分压,从而生成中间电位(VDD/2)。节点n4的电位为中间电位(VDD/2)。
图3是表示检查模式时的集成电路10的一结构例的图。以下,参照图3对检查模式时的测定/检查电路15的电路结构详细地进行说明。
如图3所示,在检查模式中,开关SW1设定为对输出端子T3与检查部u2进行连接,并且开关SW2设定为对检查电流输入端子T2与磁检测电路13进行连接。
上述开关SW1及开关SW2的设定的切换通过从第一控制信号输入端子T4输入的第一控制信号CTL1而进行。例如当将低电平的第一控制信号CTL1供给到开关SW1、SW2时,该开关SW1、SW2切换成图3所示的设定,该集成电路10被设定为检查模式。
另外,普通测定部u1在检查模式中不构成闭路,在该普通测定部u1中没有电流流动。
检查部u2具备:检查用运算放大器OP2;电阻R3,连接于检查用运算放大器OP2的反相输入端子与节点n2之间;电阻R4,连接于检查用运算放大器OP2的非反相输入端子与节点n1之间;电阻R5,连接于检查用运算放大器OP2的输出端子与反相输入端子之间;电阻R6,连接于检查用运算放大器OP2的非反相输入端子与节点n5之间。通过如此构成,检查部u2作为放大电路发挥作用,其放大率(增益)为(R5/R3)倍。
在检查模式中,如图3所示,检查用运算放大器OP2的输出端子与该集成电路10的输出端子T3连接。另外,节点n5与定压供给部u3的节点n3连接,其电位与节点n3相同,是中间电位(VDD/2)。
另外,电阻R3的电阻值与电阻R4的电阻值相等,并且电阻R5的电阻值与电阻R6的电阻值相等。
在检查模式中,检查电流Itest从检查电流输入端子T2输入到磁检测电路13而在消除线圈COILa、COILb、COILc、COILd中流动,该消除线圈COILa、COILb、COILc、COILd产生磁场Hc′。
在此,消除线圈COILa、COILb、COILc、COILd以作用于磁阻元件GMRa、GMRb的磁场Hc′的方向与作用于磁阻元件GMRc、GMRd的磁场Hc′的方向成为彼此相反的方向的形态设置。
如上所述,磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd是在第一方向的外部磁场发生作用时电阻(阻抗)的值增大、且在第二方向的外部磁场发生作用时电阻(阻抗)的值减小的元件。因此,当磁场Hc′作用于磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd时,节点n1的电位与节点n2的电位产生差,而差动电压Vsub′上升。
此时,节点n2的电位经由电阻R3而输入到检查用运算放大器OP2的反相输入端子,并且节点n1的电位经由电阻R4而输入到检查用运算放大器OP2的非反相输入端子,从而对应于差动电压Vsub′的电位输出到检查用运算放大器OP2的输出端子。将对应于该差动电压Vsub′的输出电压Vout′输出到输出端子T3。具体来说,检查模式下的输出电压Vout′由下述(式2)表示。
……(式2)
[数学式2]
在此,对于该集成电路10的制造者来说,磁场Hc′与差动电压Vsub′的关系是已知的。换言之,检查电流Itest与输出电压Vout′的关系是已知的。因此,通过对从输出端子T3输出的输出电压Vout′的值是否为与从检查电流输入端子T2流向磁检测电路13的检查电流Itest对应的值进行判定,能够判定集成电路10的磁特性(例如磁阻元件GMRa、GMRb、GMRc、GMRd的磁特性)的良/不良。
如以上所说明那样,根据本发明的第一实施方式,能够提供一种集成电路10,能够在未设置一次导体(图1所示的一次导体50)的状态下(例如在从晶片切下之前的状态下)检查磁特性。
以往,由于未设置一次导体的状态的集成电路无法检查磁特性,因此虽然检查精度低,但通过检查除磁特性以外的特性而进行废品的判别。
但是,根据本形态,即使是设置一次导体之前的状态(例如从晶片切下之前的状态)的集成电路,也能够通过检查集成电路的磁特性而高精度地判别废品。
[第二实施方式]
以下,对本发明的第二实施方式的集成电路进行说明。图4是表示第二实施方式的集成电路的一结构例(普通模式时)的图。图5是表示第二实施方式的集成电路的一结构例(检查模式时)的图。
第一实施方式的集成电路10与第二实施方式的集成电路10-1主要的不同点为,在第二实施方式中代替测定/检查电路15而使用测定/检查电路15-1。另外,为了避免重复说明,对与第一实施方式的集成电路10相同的结构标注相同的附图标记,并适当省略其说明。
在第二实施方式的测定/检查电路15-1中未设置第一实施方式的开关SW1、SW2,并且代替普通测定部u1而设有普通测定部u1-1。普通测定部u1-1构成为具备被输入差动电压Vsub的第一运算放大器OP1及与第一运算放大器OP1的输出端子连接的电压转换电阻RCOIL,并且能够向第一运算放大器OP1输入将该输出阻抗设定为高阻抗的第二控制信号CTL2。
并且,在集成电路10-1中设有供上述第二控制信号CTL2输入的第二控制信号输入端子T6及供检查模式下的输出电压Vout′输出的检查输出端子T7。
在此,当例如设定为低电平的第二控制信号CTL2经由第二控制信号输入端子T6而供给到第一运算放大器OP1时,该第一运算放大器OP1的输出阻抗被设定为低阻抗,该第一运算放大器OP1放大并输出所输入的信号。另外,当设定为高电平的第二控制信号CTL2供给到第一运算放大器OP1时,该第一运算放大器OP1的输出阻抗被设定为比低阻抗高的高阻抗,该第一运算放大器OP1停止放大所输入的信号。
在本第二实施方式的集成电路10-1中,在第一运算放大器OP1的输出阻抗被设定为低阻抗时,测定/检查电路15-1成为图4所示的电路结构,并与第一实施方式的普通模式相同,将输出电压Vout输出到输出端子T3。
另一方面,在将第一运算放大器OP1的输出阻抗设定为高阻抗时,测定/检查电路15-1成为图5所示的电路结构。即,普通测定部u1-1不构成闭路,检查电流Itest从输出端子T3流动,由此与第一实施方式的检查模式相同,构成从检查部u2输出输出电压Vout′的电路结构。
但是,在本第二实施方式中,将输出电压Vout′输出到检查输出端子T7。这一点与将输出电压Vout′输出到输出端子T3的第一实施方式不同。
如以上所说明那样,根据本发明的第二实施方式,不仅取得了与第一实施方式的集成电路10相同的效果,而且不需要设置第一实施方式的开关SW1、SW2,因此实现了电路结构的简化。
另外,如上所述,在第二实施方式的集成电路10-1中,第二控制信号输入端子T6与当供给设定为高电平的第二控制信号CTL2时输出阻抗切换成高阻抗的第一运算放大器OP1作为将该集成电路10-1设定为普通模式(第一模式)或检查模式(第二模式)的电路设定部发挥作用。
[第三实施方式]
以下,对本发明的第三实施方式的集成电路进行说明。图6是表示第三实施方式的集成电路的一结构例(普通模式时)的图。图7是表示第三实施方式的集成电路的一结构例(检查模式时)的图。
第一实施方式的集成电路10与第三实施方式的集成电路10-2的主要不同点是代替测定/检查电路15而使用测定/检查电路15-2。另外,为了避免重复说明,对与第一实施方式的集成电路10相同的结构标注相同的附图标记,并适当省略其说明。
测定/检查电路15-2代替第一实施方式的普通测定部u1及检查部u2而设有普通测定/检查部u5,代替第一实施方式的开关SW1、SW2而设有开关SW3、SW4、SW5。
普通测定/检查部u5具备:被输入差动电压Vsub的普通测定/检查用运算放大器OP4;连接于普通测定/检查用运算放大器OP4的输出端的电压转换电阻RCOIL;开关SW3、SW4、SW5;及电阻R3、R4、R5、R6。另外,集成电路10-2具备被输入对开关SW3、SW4、SW5的切换进行控制的第三控制信号CTL3的第三控制信号输入端子T8。
电阻R3连接于普通测定/检查用运算放大器OP4的反相输入端子与节点n2之间。电阻R4连接于普通测定/检查用运算放大器OP4的非反相输入端子与节点n1之间。电阻(检查用电阻元件)R5经由SW4而连接于普通测定/检查用运算放大器OP4的输出端子与反相输入端子之间。电阻(检查用电阻元件)R6经由SW5而连接于普通测定/检查用运算放大器OP4的非反相输入端子与节点n5之间。
开关SW3是对电压转换电阻RCOIL与普通测定/检查用运算放大器OP4的输出端子或检查电流输入端子T2进行连接的开关。开关SW4是对普通测定/检查用运算放大器OP4的输出端子与电阻R5的连接/非连接进行切换的开关。开关SW5是对电阻R6与节点n5的连接/非连接进行切换的开关。
在普通模式中,如图6所示,普通测定/检查用运算放大器OP4的输出端子通过开关SW3而连接于电压转换电阻RCOIL,并经由该电压转换电阻RCOIL而与磁检测电路13连接。另一方面,开关SW4断开而电阻R5成为非连接,并且开关SW5也断开而电阻R6也成为非连接。另外,将差动电压Vsub输入到普通测定/检查用运算放大器OP4。
即,在普通模式中,普通测定/检查部u5成为相当于第一实施方式的普通测定部u1的结构。
另一方面,在检查模式中,如图7所示,由于通过开关SW3连接检查电流输入端子T2与电压转换电阻RCOIL,因此检查电流输入端子T2与磁检测电路13经由该电压转换电阻RCOIL而连接。另外,开关SW4接通,普通测定/检查用运算放大器OP4的输出端子如图7所示地连接于电阻R5,并且普通测定/检查用运算放大器OP4的输出端子与反相输入端子经由该电阻R5而连接。另外,开关SW5接通,普通测定/检查用运算放大器OP4的非反相输入端子与节点n5经由电阻R6而连接。
即,在检查模式中,普通测定/检查部u5成为相当于在第一实施方式中作为放大器发挥作用的检查部u2的结构。
如此,开关SW3、SW4、SW5作为设定为普通模式(第一模式)或检查模式(第二模式)的电路设定部发挥作用。
上述开关SW3、SW4、SW5的设定的切换通过从第三控制信号输入端子T8输入的第三控制信号CTL3而进行。
当例如将高电平的第三控制信号CTL3供给到开关SW3、SW4、SW5时,该开关SW3、SW4、SW5切换成图6所示的设定,该集成电路10-2被设定为普通模式。另一方面,当将低电平的第三控制信号CTL3供给到开关SW3、SW4、SW5时,该开关SW3、SW4、SW5切换成图7所示的设定,该集成电路10-2被设定为检查模式。
另外,在第三实施方式的集成电路10-2中,在普通模式及检查模式两个模式中,普通测定/检查用运算放大器OP4的输出端子连接于该集成电路10-2的输出端子T3。因此,在普通模式中输出电压Vout输出到输出端子T3,在检查模式中输出电压Vout′输出到输出端子T3。
如以上所说明那样,根据本第三实施方式,不仅取得了与第一实施方式的集成电路10相同的效果,而且能够减少运算放大器的配置个数,因此能够实现电路结构的进一步简化。
在此,按照以下[1]~[5]分别对上述本发明的集成电路的实施方式的特征简洁地总结列出。另外,将实施方式中例示的各要素的附图标记向下述总结的各要素赋予,但这些附图标记仅为参考,本发明的权利范围并未限定于所例示的附图标记。
[1]一种集成电路,用于对在一次导体中流动的被测定电流Ib进行测定的磁平衡式电流传感器,上述集成电路的特征在于,具备:磁检测电桥电路13,当磁场发生作用时,产生与该磁场对应的检测电压Vsub;电感线圈(消除线圈),当电流Ican、Itest流过时,产生与该电流对应的磁场;测定电路u1,在由上述被测定电流Ib产生的磁场所作用的上述磁检测电桥电路13中产生上述检测电压,由此对在上述电感线圈中流动的电流Ican进行测定;检查电路u2,在检查电流Itest流入到上述电感线圈而产生了检查磁场时,对在上述检查磁场所作用的上述磁检测电桥电路13中产生的上述检测电压进行测定;及电路设定部(开关),设定为连接上述磁检测电桥电路13与上述测定电路u1的第一模式、或连接上述磁检测电桥电路13与上述检查电路u2的第二模式。
[2]在上述[1]的结构的集成电路的基础上,上述电路设定部包含开关元件SW1、SW2,上述开关元件SW1、SW2将上述测定电路u1及上述检查电路u2中的任一方与上述磁检测电桥电路13连接。
[3]在上述[1]的结构的集成电路的基础上,上述测定电路具备:运算放大器OP1,被输入在上述磁检测电桥电路13中产生的上述检测电压;及测定用电阻元件RCOIL,连接于该运算放大器OP1的输出端子,将在上述电感线圈中流动的电流转换为电压,上述电路设定部在上述第二模式下将上述测定电路u1中的上述运算放大器OP1的输出阻抗设定为高阻抗。
[4]在上述[1]的结构的集成电路的基础上,上述测定电路u1与上述检查电路u2是具备运算放大器OP4、测定用电阻元件RCOIL及检查用电阻元件R3、R4、R5、R6的单一的电路u5,上述运算放大器OP4被输入在上述磁检测电桥电路13中产生的上述检测电压,上述测定用电阻元件RCOIL将在上述电感线圈中流动的电流Ican、Itest转换为电压,上述检查用电阻元件R3、R4、R5、R6用于将向上述运算放大器输入的电压以预定的放大率放大并从上述运算放大器输出,上述电路设定部包含开关元件SW3、SW4、SW5,上述开关元件SW3、SW4、SW5在上述第一模式下连接上述运算放大器中的输出端子与上述测定用电阻元件,并且,在上述第二模式下将上述检查用电阻元件连接于上述运算放大器的输入端子与输出端子之间。
[5]在上述[1]至[4]中任一个结构的集成电路的基础上,上述集成电路还具备用于输入上述检查电流的检查电流输入端子T2、T3。
另外,本申请基于2014年6月27日申请的日本专利申请(日本特愿2014-132617),将其内容作为参照并入本文。
附图标记说明
1…磁平衡式电流传感器
10、10-1、10-2…集成电路
13…磁检测电路
15、15-1、15-2…测定/检查电路
50…一次导体
COILa、COILb、COILc、COILd…消除线圈
GMRa、GMRb、GMRc、GMRd…磁阻元件
Hb、Hc、Hc′…磁场
OP1…测定用运算放大器
OP2…检查用运算放大器
OP3…定压供给用运算放大器
OP4…普通测定/检查用运算放大器
T1…电源端子
T2…检查电流输入端子
T3…输出端子
T4…第一控制信号输入端子
T5…接地端子
T6…第二控制信号输入端子
T7…检查输出端子
T8…第三控制信号输入端子
u1、u1-1…普通测定部
u2…检查部
u3…定压供给部
u4…中间电位生成部
u5…普通测定/检查部
Claims (5)
1.一种集成电路,用于对在一次导体中流动的被测定电流进行测定的磁平衡式电流传感器,
所述集成电路的特征在于,具备:
磁检测电桥电路,当磁场发生作用时,产生与所述磁场对应的检测电压;
电感线圈,当电流流过时,产生与作用于所述磁检测电桥电路的磁场相反方向的磁场;
测定电路,在由所述被测定电流产生的磁场所作用的所述磁检测电桥电路中产生所述检测电压,由此对在所述电感线圈中流动的电流进行测定;
检查电路,在检查电流流入到所述电感线圈而产生了检查磁场时,对在所述检查磁场所作用的所述磁检测电桥电路中产生的所述检测电压进行测定;及
电路设定部,设定为连接所述磁检测电桥电路与所述测定电路的第一模式、或连接所述磁检测电桥电路与所述检查电路的第二模式。
2.根据权利要求1所述的集成电路,其特征在于,
所述电路设定部包含开关元件,所述开关元件将所述测定电路及所述检查电路中的任一方与所述磁检测电桥电路连接。
3.根据权利要求1所述的集成电路,其特征在于,
所述测定电路具备:
运算放大器,被输入在所述磁检测电桥电路中产生的所述检测电压;及
测定用电阻元件,连接于所述运算放大器的输出端子,将在所述电感线圈中流动的电流转换为电压,
所述电路设定部在所述第二模式下将所述测定电路中的所述运算放大器的输出阻抗设定为高阻抗。
4.根据权利要求1所述的集成电路,其特征在于,
所述测定电路与所述检查电路是具备运算放大器、测定用电阻元件及检查用电阻元件的单一的电路,
所述运算放大器被输入在所述磁检测电桥电路中产生的所述检测电压,
所述测定用电阻元件将在所述电感线圈中流动的电流转换为电压,
所述检查用电阻元件用于将向所述运算放大器输入的电压以预定的放大率放大并从所述运算放大器输出,
所述电路设定部包含开关元件,
所述开关元件在所述第一模式下连接所述运算放大器中的输出端子与所述测定用电阻元件,并且,在所述第二模式下将所述检查用电阻元件连接于所述运算放大器的输入端子与输出端子之间。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的集成电路,其特征在于,
所述集成电路还具备用于输入所述检查电流的检查电流输入端子。
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