JP2004364280A - 線形および飽和領域で動作可能なパワーmosfet用電流センス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電流センス回路は、パワーMOSFETに結合しパワーMOSFETの飽和動作領域でパワーMOSFETを流れる電流をセンスする第1回路と、パワーMOSFETに結合しMOSFETの線形動作領域でMOSFETを流れる電流をセンスする第2回路とを備える。
【選択図】 図1
Description
20 パワーMOSFET
20A メインMOSFET
20B 電流センスセル
22 増幅器
24 Pチャネルデバイス(FET)
100 第2の回路
101 抵抗
103 抵抗
105 第1のMOSFET
107 第2のMOSFET
109 電流源
111 第3の抵抗
122 増幅器
124 電流源
126 Pチャネルデバイス
128 Pチャネルデバイス
Claims (12)
- パワーMOSFETを流れる電流を、該パワーMOSFETの線形および飽和の両方の動作領域でセンスする電流センス回路であって、
前記パワーMOSFETに結合し、該パワーMOSFETの飽和動作領域で該パワーMOSFETを流れる電流をセンスする第1回路と、
前記パワーMOSFETに結合し、該MOSFETの線形動作領域で該MOSFETを流れる電流をセンスする第2回路と
を備えたことを特徴とする電流センス回路。 - 前記第1回路は前記パワーMOSFETのドレイン−ソース電圧が特定電圧以下であることに応答し、前記第2回路は前記パワーMOSFETのドレイン−ソース電圧が該特定電圧以上であることに応答することを特徴とする請求項1に記載の回路。
- 前記特定電圧が約3〜4ボルトであることを特徴とする請求項2に記載の回路。
- 前記パワーMOSFETが、負荷電流が流れるメインセルと電流センスセルとを含み、前記第1回路が、前記メインセルおよび前記電流センスセルに結合し、第1および第2電源を有する増幅器を備えることにより、前記第1回路は前記特定電圧以下のパワーMOSFETドレイン−ソース電圧に応答し、該増幅器は、抵抗を越えて出力を供給し、それにより該抵抗の両端の電圧が前記パワーMOSFETメインセルの電流に比例することを特徴とする請求項2に記載の回路。
- 前記増幅器の出力が、別のトランジスタの制御電極に接続され、該別のトランジスタの主電極が前記抵抗に直列に接続されていることを特徴とする請求項4に記載の回路。
- 前記電流センスセルの両端の電圧降下が前記パワーMOSFETのメインセルの両端の電圧降下に等しくなるように、前記増幅器が前記別のトランジスタをドライブ(駆動)することを特徴とする請求項5に記載の回路。
- 前記第2回路が、前記電流センスセルと直列に結合した抵抗と、該抵抗に結合し電流ミラー出力を供給する電流ミラーとを備えることにより、該電流ミラー出力により得られる電流が前記電流センスセルを流れる電流に比例し、さらに前記電流ミラー出力に結合するとともに基準電圧に結合した増幅器を備え、該増幅器が前記電流ミラーからの電流に比例するとともに前記パワーMOSFETのメインセルの電流に比例する出力を生成することを特徴とする請求項1に記載の回路。
- 前記第2回路の増幅器が別のトランジスタに結合し、該別のトランジスタが抵抗と直列に結合し、該抵抗の両端に、前記パワーMOSFETのメインセルを流れる電流に比例する電圧が生じることを特徴とする請求項7に記載の回路。
- 前記第2回路が第1および第2トランジスタをさらに備え、該第1および第2トランジスタの制御電極が前記増幅器の出力に結合し、該第1トランジスタは前記増幅器にフィードバック信号を供給するために前記電流ミラーに結合し、該第2トランジスタは抵抗に結合し、該抵抗の両端に、前記パワーMOSFETのメインセルの電流に比例する電圧が生じることを特徴とする請求項7に記載の回路。
- 前記第2トランジスタが開ループで前記抵抗に結合していることを特徴とする請求項9に記載の回路。
- 前記第1および第2トランジスタの電流の比があらかじめ設定されていることを特徴とする請求項9に記載の回路。
- 前記第1回路の増幅器は、前記パワーMOSFETのドレイン−ソース電圧が特定レベルよりも低い時に出力を供給し、該ドレイン−ソース電圧が該特定レベルよりも高い時には出力の供給を停止するようにバイアスされ、前記第2回路の増幅器は、前記ドレイン−ソース電圧が前記特定レベルよりも高い時に出力を供給し、前記ドレイン−ソース電圧が前記特定レベルよりも低い時には出力の供給を停止するように動作することを特徴とする請求項1に記載の回路。
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