JP2001108712A - Current detector - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
等の出力側に設けられる電流検出装置に係り、特に電流
検出装置を構成するオペアンプを単一の電源で駆動する
のに好適な電流検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current detecting device provided on an output side of a switching power supply or the like, and more particularly to a current detecting device suitable for driving an operational amplifier constituting a current detecting device with a single power supply. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】スイッチング電源等の出力側に設けられ
ている電流検出装置は、スイッチング電源の出力ライン
に設けられた電流検出用抵抗の両端の電圧を検出して増
幅し、増幅出力を電流検出信号とするのが一般である。
この場合、スイッチング電源の出力の損失を少なくする
ため、電流検出用抵抗として抵抗値の小さいものを用い
ている。2. Description of the Related Art A current detection device provided on an output side of a switching power supply or the like detects and amplifies a voltage across a current detection resistor provided on an output line of the switching power supply, and detects the amplified output with a current. Generally, it is a signal.
In this case, in order to reduce the loss of the output of the switching power supply, a resistor having a small resistance value is used as the current detection resistor.
【０００３】図２は、スイッチング電源に使用されてい
る電流検出装置の使用例を示すブロック図である。図２
に示すように、電流検出装置２は、電流検出用抵抗Ｒ４
と電流検出回路１０とから構成されている。電流検出用
抵抗Ｒ４は、前記したように抵抗値の小さいものを用い
ている。図２に示すように、スイッチング電源１の出力
ラインに電流検出用抵抗Ｒ４が挿入され、電流検出用抵
抗Ｒ４の両端の電圧が電流検出回路１０に入力される。FIG. 2 is a block diagram showing an example of use of a current detection device used in a switching power supply. FIG.
As shown in the figure, the current detection device 2 includes a current detection resistor R4
And a current detection circuit 10. As described above, the current detection resistor R4 has a small resistance value. As shown in FIG. 2, a current detection resistor R4 is inserted into the output line of the switching power supply 1, and the voltage across the current detection resistor R4 is input to the current detection circuit 10.
【０００４】電流検出回路１０は、入力された電流検出
用抵抗Ｒ４の両端の電圧を増幅して、電流制御回路３に
電流検出信号として出力する。電流制御回路３は、前記
電流検出信号を受けて、スイッチング電源１の出力電流
の目標値と比較し、トランジスタ４のオンタイムを制御
する制御信号を出力する。The current detection circuit 10 amplifies the input voltage across the current detection resistor R4 and outputs it to the current control circuit 3 as a current detection signal. The current control circuit 3 receives the current detection signal, compares it with a target value of the output current of the switching power supply 1, and outputs a control signal for controlling the on-time of the transistor 4.
【０００５】トランジスタ４は、スイッチング電源１の
入力側の電流を前記制御信号に応じて制御し、出力電流
ｉを目標値に近い値に制御する。ここで、トランジスタ
４の代わりに、他のスイッチング素子を用いてもよい。
図３は、図２に示す電流検出装置２の具体例を示す回路
図である。図示するように、電流検出用抵抗Ｒ４の一端
は、抵抗Ｒ２を介してオペアンプＯＰの非反転入力端子
（＋）に接続されている。[0005] The transistor 4 controls the current on the input side of the switching power supply 1 according to the control signal, and controls the output current i to a value close to the target value. Here, another switching element may be used instead of the transistor 4.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific example of the current detection device 2 shown in FIG. As shown, one end of the current detection resistor R4 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier OP via the resistor R2.
【０００６】また、電流検出用抵抗Ｒ４の他端は、抵抗
Ｒ３を介してオペアンプＯＰの反転入力端子（−）に接
続されている。オペアンプＯＰの出力側は、抵抗Ｒ１を
介してオペアンプＯＰの非反転入力端子（＋）に接続さ
れている。また、オペアンプＯＰの出力は、電流検出信
号として、電流制御回路３に出力される。[0006] The other end of the current detecting resistor R4 is connected to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier OP via the resistor R3. The output side of the operational amplifier OP is connected to a non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier OP via a resistor R1. The output of the operational amplifier OP is output to the current control circuit 3 as a current detection signal.
【０００７】また、オペアンプＯＰの＋電源入力端子は
＋内部電源に接続され、オペアンプＯＰの−電源入力端
子は−内部電源に接続されている。ここで内部電源と
は、図２に示す電流検出回路１０内で作成された電源を
意味する。図３に示す電流検出装置２は、電流検出用抵
抗Ｒ４の両端の電圧をオペアンプＯＰによって増幅し、
電流検出信号として出力する。The positive power supply input terminal of the operational amplifier OP is connected to the positive internal power supply, and the negative power supply input terminal of the operational amplifier OP is connected to the negative internal power supply. Here, the internal power supply means a power supply created in the current detection circuit 10 shown in FIG. The current detection device 2 shown in FIG. 3 amplifies the voltage across the current detection resistor R4 with an operational amplifier OP,
Output as a current detection signal.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図３に示す従来の電流
検出装置には、次の問題点がある。前記したように、電
流検出抵抗Ｒ４としては、損失を少なくするため、抵抗
値の小さなものを使用している。したがって、電流検出
用抵抗Ｒ４の両端の検出電圧は、大変小さい値となる。
そのため、オペアンプＯＰを駆動する電源としては、＋
内部電源と−内部電源という２つの電源が必要になる。The conventional current detecting device shown in FIG. 3 has the following problems. As described above, a resistor having a small resistance value is used as the current detection resistor R4 in order to reduce loss. Therefore, the detection voltage at both ends of the current detection resistor R4 has a very small value.
Therefore, as a power supply for driving the operational amplifier OP, +
Two power supplies are required, an internal power supply and an -internal power supply.
【０００９】なぜならば、オペアンプＯＰを＋内部電源
と０Ｖ付近（例えば、数十ｍＶ付近、アース電位）の電
圧で駆動した場合、オペアンプＯＰの非反転入力端子
（＋）と反転入力端子（−）にノイズが入力されたと
き、誤動作する恐れがあるためである。本発明は、前記
した従来技術の問題点に鑑み為されたもので、検出電流
が小さいものや、電流検出用抵抗の両端の検出電圧が小
さい電流検出装置であっても、単一電源で駆動すること
が可能な電流検出装置を提供することを目的とする。This is because, when the operational amplifier OP is driven by the + internal power supply and a voltage near 0 V (for example, around several tens mV, ground potential), the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier OP. This is because there is a risk of malfunction when noise is input to the. The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and can be driven by a single power supply even if the detection current is small or the current detection device has a small detection voltage across the current detection resistor. It is an object of the present invention to provide a current detection device that can perform the current detection.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の電流検出
装置は、電流の出力ラインに設けられた電流検出用抵抗
とオペアンプとから構成され、電流検出用抵抗の一端を
第１ラインを介してオペアンプの第１の入力端子に接続
し、電流検出用抵抗の他端を第２ラインを介してオペア
ンプの第２の入力端子に接続し、さらにオペアンプの出
力を抵抗を介して第２の入力端子に帰還する帰還路を備
え、オペアンプの出力を電流検出信号とする電流検出装
置において、オペアンプの第１電源入力端子は単一電源
に接続され、オペアンプの第２電源入力端子はアース電
位に接続され、さらに、第１ラインは、第１抵抗を介し
て単一電源に接続され、かつ第２抵抗を介してアース電
位に接続され、第２ラインは、第３抵抗を介して単一電
源に接続され、かつ第４抵抗を介してアース電位に接続
されていることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a current detecting device including a current detecting resistor provided on a current output line and an operational amplifier, and one end of the current detecting resistor connected to the first line via a first line. Connected to the first input terminal of the operational amplifier, the other end of the current detecting resistor is connected to the second input terminal of the operational amplifier via the second line, and the output of the operational amplifier is connected to the second input terminal via the resistor. In a current detecting device having a feedback path for returning to a terminal and using an output of the operational amplifier as a current detection signal, a first power input terminal of the operational amplifier is connected to a single power supply, and a second power input terminal of the operational amplifier is connected to a ground potential. And the first line is connected to a single power supply via a first resistor, and connected to ground potential via a second resistor, and the second line is connected to a single power supply via a third resistor. Connected and Via a fourth resistor, characterized in that it is connected to the ground potential.
【００１１】請求項１記載の発明によれば、第１抵抗か
ら第４抵抗の働きにより、オペアンプの反転入力端子と
非反転入力端子をアース電位又は単一電源電圧を基準と
して所定の高さの電位にシフトすることが可能になる。
したがって、単一電源とアース電位によってオペアンプ
を駆動しても、ノイズによる誤動作が生じることがな
い。According to the first aspect of the present invention, the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier have a predetermined height with respect to the ground potential or a single power supply voltage by the operation of the first to fourth resistors. It becomes possible to shift to a potential.
Therefore, even if the operational amplifier is driven by a single power supply and a ground potential, no malfunction occurs due to noise.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に示す実施の形
態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態を
示す回路図である。ここで、図３に示す従来技術と同一
部分には同一符号を付してその説明を省略する。図１に
示す実施の形態が、図３に示す従来技術と異なるのは、
次の点である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments shown in the accompanying drawings will be described below. FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention. Here, the same parts as those of the prior art shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the embodiment shown in FIG. 1 and the prior art shown in FIG.
The following points.
【００１３】第１に、オペアンプＯＰの−電源入力端子
が０Ｖのライン（アース電位）に接続されていること。
第２に、＋内部電源と反転入力端子（−）が抵抗Ｒ５に
よって接続され、０Ｖのライン（アース電位）と反転入
力端子（−）が抵抗Ｒ６によって接続されていること。First, the minus power supply input terminal of the operational amplifier OP is connected to a 0 V line (ground potential).
Second, the + internal power supply and the inverting input terminal (-) are connected by a resistor R5, and the 0 V line (ground potential) and the inverting input terminal (-) are connected by a resistor R6.
【００１４】第３に、＋内部電源と非反転入力端子
（＋）が抵抗Ｒ７によって接続され、０Ｖのライン（ア
ース電位）と非反転入力端子（＋）が抵抗Ｒ８によって
接続されていることである。以上の構成において、請求
項１に記載する第１ラインは、抵抗Ｒ２を介して非反転
入力端子（＋）と抵抗Ｒ４の一端とを接続するラインで
あり、第２ラインは抵抗Ｒ３を介して反転入力端子
（−）と抵抗Ｒ４の他端とを接続するラインである。ま
た、第１抵抗は抵抗Ｒ５に相当し、第２抵抗は抵抗Ｒ６
に相当する。また、第３抵抗は抵抗Ｒ７に相当し、第４
抵抗は抵抗Ｒ８に相当する。Third, the + internal power supply and the non-inverting input terminal (+) are connected by a resistor R7, and the 0V line (ground potential) and the non-inverting input terminal (+) are connected by a resistor R8. is there. In the above configuration, the first line described in claim 1 is a line connecting the non-inverting input terminal (+) to one end of the resistor R4 via the resistor R2, and the second line is connected via the resistor R3. This line connects the inverting input terminal (-) and the other end of the resistor R4. The first resistor corresponds to the resistor R5, and the second resistor corresponds to the resistor R6.
Is equivalent to The third resistor corresponds to the resistor R7, and the fourth resistor
The resistance corresponds to the resistance R8.
【００１５】以下、図１に示す実施の形態の動作につい
て説明する。図１に示す実施の形態によれば、電源の一
つとしてアース電位を使用している。しかし、オペアン
プＯＰの非反転入力端子（＋）及び反転入力端子（−）
の電位は、電流検出抵抗Ｒ４の検出電圧が小さい場合で
も、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の分圧電
圧となり、０Ｖ付近の動作ではなく、より高い電圧での
動作が可能になる。The operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described below. According to the embodiment shown in FIG. 1, the ground potential is used as one of the power supplies. However, the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (-) of the operational amplifier OP
Is a divided voltage of the resistors R5 and R6 and the resistors R7 and R8 even when the detection voltage of the current detection resistor R4 is small, so that operation at a higher voltage is possible instead of operation near 0V. .
【００１６】したがって、電流ｉが小さい電流値や、ま
た、電流検出抵抗Ｒ４の両端検出電圧が小さい場合で
も、ノイズの影響を受けることなく、正確に電流ｉを検
出することが可能になる。そのため、単一の内部電源だ
けで動作可能な電流検出装置を提供することができる。Therefore, even when the current value of the current i is small or the detection voltage at both ends of the current detection resistor R4 is small, the current i can be accurately detected without being affected by noise. Therefore, it is possible to provide a current detection device operable with only a single internal power supply.
【００１７】なお、抵抗Ｒ５とＲ６、及び抵抗Ｒ７とＲ
８の抵抗値として、全てに同一抵抗値の抵抗を用いれ
ば、オペアンプＯＰの非反転入力端子（＋）及び反転入
力端子（−）が分圧によって底上げされる電圧で同一に
なる。したがって、オペアンプＯＰの非反転入力端子
（＋）及び反転入力端子（−）の電位は、電流検出抵抗
Ｒ４で検出された電圧に基づく電圧となる。この場合に
は、電流制御回路へ出力される電流検出信号は、図３に
示す従来技術の場合と同様である。The resistors R5 and R6 and the resistors R7 and R
If all resistors having the same resistance value are used as the resistance value of 8, the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (-) of the operational amplifier OP become the same at the voltage raised by the voltage division. Therefore, the potentials of the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (-) of the operational amplifier OP are voltages based on the voltage detected by the current detection resistor R4. In this case, the current detection signal output to the current control circuit is the same as in the case of the prior art shown in FIG.
【００１８】しかし、抵抗Ｒ５，Ｒ６、抵抗Ｒ７，Ｒ８
として互いに異なる抵抗値の抵抗を用いた場合には、オ
ペアンプＯＰの非反転入力端子（＋）及び反転入力端子
（−）の電位は、次のようになる。すなわち、抵抗Ｒ５
と抵抗Ｒ６の分圧電圧と、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の分圧電
圧との差の電圧に起因して、電流検出抵抗Ｒ４によって
検出された電圧に基づく電圧以外の電圧が加わる。した
がって、前記分圧差だけ、電流検出装置２から出力され
る電流制御信号が変化する。そのため、電流制御回路３
において（図２参照）対応する必要性が生じる。具体的
には、前記分圧差に相当する分だけ、制御信号を小さく
してトランジスタ４に出力する等の加工が必要になる。However, resistors R5 and R6, resistors R7 and R8
When resistors having different resistance values are used, the potentials of the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier OP are as follows. That is, the resistance R5
A voltage other than the voltage based on the voltage detected by the current detection resistor R4 is applied due to the difference voltage between the divided voltage of the resistor R6 and the divided voltage of the resistor R7 and the resistor R8. Therefore, the current control signal output from the current detection device 2 changes by the voltage division difference. Therefore, the current control circuit 3
(See FIG. 2), a corresponding need arises. Specifically, processing such as reducing the control signal by the amount corresponding to the partial pressure difference and outputting the control signal to the transistor 4 is required.
【００１９】なお、前記実施の形態においては、内部電
源として＋内部電源を用いる場合について説明した。し
かし、本発明はこれに限定されるものではなく、−内部
電源とアース電位とを用いることにより、実現すること
が可能である。In the above embodiment, the case where the + internal power supply is used as the internal power supply has been described. However, the invention is not limited to this, and can be realized by using an internal power supply and a ground potential.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、微小電流や、電流検出用抵抗の電位差が小さ
いものを検出することができ、単一電源で動作可能な電
流検出装置を提供することができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to detect a small current and a current detecting resistor having a small potential difference, and to operate the current detecting device with a single power supply. Can be provided.
【図１】本発明の一実施の形態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】スイッチング電源に使用されている電流検出装
置の使用例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a usage example of a current detection device used in a switching power supply.
【図３】図２に示す電流検出装置の具体例を示す回路図
である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific example of the current detection device shown in FIG.
１ スイッチング電源 ２ 電流検出装置 ３ 電流制御回路 ４ トランジスタ １０ 電流検出回路 ＯＰ オペアンプ Ｒ１〜Ｒ３，Ｒ５〜Ｒ８ 抵抗 Ｒ４ 電流検出用抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Switching power supply 2 Current detection device 3 Current control circuit 4 Transistor 10 Current detection circuit OP Operational amplifier R1 to R3, R5 to R8 Resistance R4 Current detection resistance
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G035 AA00 AB02 AC02 AD10 AD11 AD20 5H410 BB05 CC02 DD02 EA10 FF05 5H730 AA00 AS02 BB43 DD02 EE07 EE10 FD31 5H740 AA08 BA11 BB01 BB07 MM11 NN17 NN18 5J091 AA01 AA47 CA00 FA20 HA02 HA19 HA25 HA29 KA00 KA28 MA21 SA00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) 2G035 AA00 AB02 AC02 AD10 AD11 AD20 5H410 BB05 CC02 DD02 EA10 FF05 5H730 AA00 AS02 BB43 DD02 EE07 EE10 FD31 5H740 AA08 BA11 BB01 BB07 MM11 NN17 NN18 A2019 HA01 FA01 HA19A01 HA01 KA00 KA28 MA21 SA00
Claims (1)
用抵抗とオペアンプとから構成され、前記電流検出用抵
抗の一端を第１ラインを介してオペアンプの第１の入力
端子に接続し、前記電流検出用抵抗の他端を第２ライン
を介してオペアンプの第２の入力端子に接続し、さらに
オペアンプの出力を抵抗を介して前記第２の入力端子に
帰還する帰還路を備え、オペアンプの出力を電流検出信
号とする電流検出装置において、 前記オペアンプの第１電源入力端子は単一電源に接続さ
れ、前記オペアンプの第２電源入力端子はアース電位に
接続され、 さらに、前記第１ラインは、第１抵抗を介して単一電源
に接続され、かつ第２抵抗を介してアース電位に接続さ
れ、 前記第２ラインは、第３抵抗を介して単一電源に接続さ
れ、かつ第４抵抗を介してアース電位に接続されている
ことを特徴とする電流検出装置。A current detection resistor provided on a current output line and an operational amplifier, wherein one end of the current detection resistor is connected to a first input terminal of the operational amplifier via a first line; The other end of the current detection resistor is connected to a second input terminal of the operational amplifier via a second line, and a feedback path for returning the output of the operational amplifier to the second input terminal via the resistor is provided. In a current detection device whose output is a current detection signal, a first power supply input terminal of the operational amplifier is connected to a single power supply, a second power supply input terminal of the operational amplifier is connected to a ground potential, and the first line is , Connected to a single power supply via a first resistor and to ground potential via a second resistor, the second line connected to a single power supply via a third resistor, and a fourth resistor Through A current detecting device, which is connected to a ground potential.
Priority Applications (1)
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| JP28857099A JP2001108712A (en) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | Current detector |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2001108712A true JP2001108712A (en) | 2001-04-20 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2001108712A (en) |
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