JP2006136086A - 電流検知方法と電流検知装置及びこの電流検知装置を用いた電力変換装置並びにこの電力変換装置を用いた車両 - Google Patents

電流検知方法と電流検知装置及びこの電流検知装置を用いた電力変換装置並びにこの電力変換装置を用いた車両 Download PDF

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Abstract

【課題】 MOSFETの電流が精度良く検知できるようにした電流検知方法及び電流検知装置を低コストで提供すること。
【解決手段】 電流検出の対象となるMOSFET1のソース−ドレイン間に第1の抵抗体2と第2の抵抗体3の直列回路を接続し、MOSFET1のオン電圧を第1の抵抗体2と第2の抵抗体3からなる電圧分圧回路により分圧されて検知回路4に取り込み、電流に換算してMOSFET1に通流する電流を検知するようにしたものにおいて、第1の抵抗体2と第2の抵抗体3からなる電圧分圧回路の電圧分圧比が温度により変化し、温度が上昇すると電圧分圧比が大きくなるようにしたもの。
【選択図】 図1

Description

本発明はMOSFETに流れる電流を検知する方法に係り、特にスイッチング素子としてMOSFETを用いた電力変換装置に好適な電流検知方法と装置などに関するものである。
DC/DCコンバータや3相インバータなどの電力変換装置においては、スイッチング素子に流れる電流を検知し、この検知結果を制御に反映させるのが通例であり、このため、従来からホール素子による磁界検出型の電流センサが用いられていた。
ここで、図9は、このような磁界検出型の電流センサを用いた電力変換装置の一例として、スイッチング素子にMOSFETを用いた3相インバータ装置を示したもので、図示のように、電池などの電源Eから直流+−の電圧が供給されている3相インバータの主回路90を備え、3相負荷Lに3相交流電力が供給されるるようにしたものである。
このとき、主回路90は、図示のように、U相上アームのMOSFET91とU相下アームのMOSFET92、V相上アームのMOSFET93とV相下アームのMOSFET94、それにW相上アームのMOSFET96とW相下アームのMOSFET96により構成されている。
そして、これら6個のMOSFET91〜96は、それぞれゲート駆動回路から供給されるスイッチング信号によりオン・オフ制御され、電源Eから供給されている直流+−の電圧を、電源Eの電圧未満の所定の電圧で所定の周波数の3相交流電力に変換し、それを、例えば誘導電動機などの3相負荷Lに供給する働きをする。
このとき、主回路90のU、V、Wの各相出力にホール素子を用いた磁界型の電流センサHU、HV、HWが設けてあり、主回路90から負荷Lに供給される電流を各相ごとに検出して電流検知回路に取り込み、検知結果が制御回路に供給されるようにしてあり、これにより、制御回路による電流フィードバック制御が得られるようになっている。
ところで、この電流センサには、高精度であることは勿論として、小型で低損失、且つ低コストであることなどが求められるが、しかし、ホール素子を用いた磁界型の電流センサは、一般的にサイズが大きくコストも掛る。
一方、シャント抵抗を用いた電流センサも従来から用いられているが、この場合は、電流に比例した損失を伴うので、大電流になる程、損失の面で問題となる。
そこで、図10に示すように、MOSFET10のソースとエミッタに検知回路4を接続し、MOSFET10のオン電圧を取り込み、検知回路4でオン電圧を電流値に換算し、それをMOSFET10の電流として検知するようにした電流検知方法が提案されている。
ここで、オン電圧とは、MOSFETがゲート信号によりオンされ、当該MOSFETに電流が通流されたとき、そのソースとドレインの間に発生する電圧のことである。
しかし、MOSFETのオン電圧は温度依存性が強く、絶対温度のほぼ2乗に比例して変化するため、同じ電流が通流していたときでも、温度が変化すれば検知電圧は大幅に変化してしまう。
ここで、図11は、MOSFET10のジャンクション温度が25℃のときのオン電圧を1とし、同じ電流に対して検知回路4が読み込むオン電圧の比を示したものであるが、この図から、MOSFETのオン電圧が強い温度依存性をもっていることが判る。
このため、図10に示した電流検知方法の場合、電流センサとしては温度補正が必要であり、このためMOSFETの温度を検出して検出回路4のマイコンに取り込み、マイコンにより電流値の温度補正演算を行うようにした技術が従来から知られている(例えば、特許文献1参照。)。
そして、この電流検知方法を電力変換装置に適用してインバータ装置とした場合の一例を示したのが図12であり、この場合は、図9のインバータ装置におけるホール素子を用いた磁界型の電流センサHU、HV、HWは省かれ、6個のMOSFET91〜96の各々のソースとドレインから電流検知回路にオン電圧が取り込まれるようになっている。
特開2003−61392号公報
上記従来技術は、別途温度センサの設置を要し、且つ電流検知にマイコンの演算を要する点に配慮がされておらず、小型化や低コスト化に問題があった。つまり、従来技術は、温度センサの設置がコスト増になり、高速の電流検知には高速演算を要するのでマイコンに掛る演算負荷が増し、従って、低コスト化や小型化に問題が生じてしまうのである。
本発明の目的は、MOSFETの電流が精度良く検知できるようにした電流検知方法及び電流検知装置を低コストで提供することにある。
また、本発明の目的は、MOSFETの電流検知装置を用いた電力変換装置及び車両を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明では、温度補正されたオン電圧がMOSFETから得られるようにしたものであり、このため、MOSFETに通流する電流を検知するための電流検知方法において、第1の抵抗体と第2の抵抗体の直列回路からなり、電圧分圧比が温度に依存して変化する電圧分圧回路により、前記MOSFETのソース−ドレイン間電圧を分圧して取り出し、電流に換算して前記MOSFETに通流する電流を検知するようにしたものである。
このとき、前記第1の抵抗体の少なくとも一部の抵抗が、前記MOSFETのミラーMOSFETによるオン抵抗であるようにしてもよく、少なくとも一部が正抵抗温度係数のサーミスタになっているようにしてもよい。
同じく、このとき、前記第2の抵抗体が、負抵抗温度係数の抵抗体であってもよく、前記第2の抵抗体の少なくとも一部が、負抵抗温度係数のサーミスタであってもよい。
また、同じく、このとき、前記MOSFETのオン抵抗値をRon、前記第1の抵抗体の抵抗値をR1、前記第2の抵抗体の抵抗値をR2としたとき、Ron *R2/(R1+R2)で表わされる温度変化率が、50℃以下の温度範囲においては5%以下で、50℃を越え200℃以下の温度範囲においては25%以下であることの何れかであるようにしてもよい。
更に、このとき、前記直列回路が前記MOSFETとは別のMOSFETを含み、該別のMOSFETは前記MOSFETと同じタイミングでオンオフ制御されるようにしてもよく、前記別のMOSFETによるオン抵抗は前記第1の抵抗体の少なくとも一部の抵抗を形成しているようにしてもよい。
次に、上記目的は、MOSFETに通流する電流を検知するための電流検知装置において、互いに抵抗温度係数を異にする第1の抵抗体と第2の抵抗体の直列回路からなり、電圧分圧比が温度に依存して変化するようにした電圧分圧回路を前記MOSFETのソース−ドレイン間に設け、前記電圧分圧回路により取り出される電圧を電流に換算することにより、前記MOSFETに通流する電流を検知するようにして達成される。
このとき、前記第1の抵抗体の少なくとも一部が、前記MOSFETのミラーMOSFETによるオン抵抗で構成されているようにしてもよく、前記第1の抵抗体の少なくとも一部が、正抵抗温度係数のサーミスタで構成されているようにしてもよい。
同じく、このとき、前記第2の抵抗体が、負抵抗温度係数の抵抗体で構成されているようにしてもよく、前記第2の抵抗体の少なくとも一部が、負抵抗温度係数のサーミスタで構成されているようにしてもよい。
また、同じく、このとき、前記MOSFETのオン抵抗値をRon、前記第1の抵抗体の抵抗値をR1、前記第2の抵抗体の抵抗値をR2としたとき、Ron *R2/(R1+R2)で表わされる温度変化率が、50℃以下の温度範囲において5%以下で、50℃を越え200℃以下の温度範囲においては25%以下であることの何れかとなるようにしてもよい。
更に、このとき、前記直列回路が前記MOSFETとは別のMOSFETを備え、該別のMOSFETは前記MOSFETと同じタイミングでオンオフ制御されるようにしてもよく、前記別のMOSFETによるオン抵抗が前記第1の抵抗体の少なくとも一部の抵抗を形成するようにしてもよい。
ここで、上記した何れかの電流検知装置を備え、当該電流検知装置で検知した電流に基いて電流フィードバック制御を行なう電力変換装置によっても上記目的が達成され、このとき、前記第1の抵抗体と前記第2の抵抗体に現れる電圧の比較により温度を検出し、温度保護が行なえるようにしてもよい。
また、上記した何れか電流検知装置を備え、当該電流検知装置で検知した電流に基いて電流フィードバック制御を行なう電力変換装置が用いられている車両によっても上記目的が達成される。
本発明によれば、検知結果の取り込みに段階で既に温度補正されているオン電圧を得ることができるので、電流検知に小型且つ低損失であるというオン電圧の検出による電流検知の特性を充分に活かすことができる。
そして、この結果、本発明によれば、制御精度が高い電力変換装置を低コストで提供することができ、電力変換装置を用いた車両の性能向上にも寄与することができる。
以下、図示の実施の形態により、本発明について詳細に説明する。まず、本発明による電流検知方法では、図1に示すように、電流検知の対象となるMOSFET1のソースとドレイン間に、互いに抵抗温度係数を異にする第1の抵抗体2と第2の抵抗体3の直列回路を並列に接続し、この直列回路により温度に依存して電圧分圧比が変化する電圧分圧回路を形成させた上で、第2の抵抗体3に現われる電圧を検知回路4に入力することにより、MOSFET1のソースとドレインの間に発生する電圧、つまりオン電圧を第1の抵抗体2と第2の抵抗体3により分圧して、検知回路4で電流に換算して検知するようにしたものである。
ここで、まず、第1の抵抗体2は、単体の抵抗体で構成としても、複数の抵抗体で構成してもよく、このとき、抵抗体が半導体素子でも、半導体素子の直列接続体若しくは並列接続体で構成されていてもよい。
また、第2の抵抗体3についても同様で、単体の抵抗体で構成としても、複数の抵抗体で構成してもよく、このとき、抵抗体が半導体素子でも、半導体素子の直列接続体若しくは並列接続体で構成されていてもよい。
そして、このとき、第1の抵抗体2の抵抗温度係数と第2の抵抗体3の抵抗温度係数を異ならしめ、温度の上昇に伴って電圧分圧回路の電圧分圧比が大きくなるようにした点を特徴とするものである。
ここで、検知回路4は、検知した電圧を電流センサの出力として上位の制御機器に伝達する働きをするもので、主として増幅器で構成されているものである。
既に、図11により説明したように、MOSFETのオン電圧は、温度依存性が強く、温度が高くなると、同じ電流のもとでもオン電圧が大きくなる。このとき、図1の実施形態では、上記したように、第1の抵抗体2の抵抗温度係数と第2の抵抗体3の抵抗温度係数を異ならしめ、これらによる電圧分圧回路の電圧分圧比が温度が上がると、オン電圧に対する電圧分圧比が大きくなり、この結果、温度上昇によるオン電圧の温度依存性が補償され、検知回路4でオン電圧の温度依存性が補償された電圧を検知することができる。
従って、この図1の実施形態によれば、検知回路4に取り込まれた電圧をそのまま電流に換算するだけで、マイコンなどにより電流値の温度補正演算を行うことなく、MOSFET1に通流する電流を検知することができる。
このとき、第1の抵抗体2の抵抗温度係数と第2の抵抗体3の抵抗温度係数を異ならしめるためには、第1の抵抗体2の少なくとも一部を、正抵抗温度係数のサーミスタにすればよく、第2の抵抗体3を負抵抗温度係数の抵抗体にしてもよい。ここで、第2の抵抗体3の少なくとも一部を負抵抗温度係数のサーミスタにしてもよい。
ところで、このようなMOSFETのオン電圧の検知は、当該MOSFETがオンに制御され、電流が通流されているときに限られるので、通常は何等かのサンプリングが必要である。
そこで、このような場合には、図2に示すように、MOSFET1と同じゲート信号で駆動される別のMOSFET20を設けてやればよく、これも本発明の特徴である。このとき、MOSFET20のオン抵抗は、図示のように、第1の抵抗体2の一部となる。
そして、このMOSFET20としては、MOSFET1と同一チップ上にあるミラーMOSFETを用いてもよく、他の別のMOSFETを用いるようにしてもよい。
次に、本発明の実施形態について、いくつかの具体例により説明する。
・具体例1
図3は、第1の抵抗体2として抵抗器21を用い、第2の抵抗体3には、抵抗器31とサーミスタ32の直列回路を用いた場合の本発明の一実施形態で、このとき、サーミスタ32には負温度特性のものを用いている。
ここで、まず抵抗器21には、KOA(株)製角型チップ抵抗器(型式名 RK73H2BTTD1501F:抵抗値1.5KΩ)を使用し、次に抵抗器31には、同じくKOA(株)製角型チップ抵抗器(型式名 RK73H2BTTD1201F:抵抗値1.2KΩ)を使用し、そして負温度特性のサーミスタ32には(株)芝浦電子製チップサーミスタ(形式名 KG3T-43)を使用した。
そして、図4は、この場合の温度―検知電圧/オン電圧比特性を、MOSFET1のジャンクション温度が25℃のときのオン電圧を1として示したもので、この図4から明らかなように、この具体例1によれば、50℃〜150℃の範囲で、温度変化による検知電圧変化の割合が5%以下の電流検知結果が実現されていることが判り、従って、この温度範囲、すなわち50℃〜150℃を使用温度範囲とする電力変換装置に適用して、優れた温度特性の電流センサを提供することができる。
・具体例2
この具体例2は、同じく図3において、具体例1とは異なる抵抗値を用いた場合の例で、まず抵抗器21には、KOA(株)製角型チップ抵抗器(型式名 RK73H2BTTD2002F:抵抗値20.0KΩ)を用い、次に抵抗器31には、同じくKOA(株)製角型チップ抵抗器(型式名 RK73H2BTTD1002F:抵抗値10.0KΩ)を使用し、そして負温度特性のサーミスタ32には(株)芝浦電子製チップサーミスタ(形式名 KG3T-43)を使用した。
そして、図5は、この具体例2の場合の温度―検知電圧/オン電圧比のグラフを示したもので、ここでもMOSFET1のジャンクション温度25℃のときのオン電圧を1としている。そして、この図5から明らかなように、この具体例2の場合は、−50℃〜150℃の範囲で、温度変化による検知電圧変化の割合が25%以下が実現されている。
次に、本発明の他の実施形態について説明すると、ここで、例えば具体例2において、抵抗器31の両端電圧と負温度特性のサーミスタ32の両端電圧の比は、両者が直列に接続されているので、抵抗器31の抵抗値と負温度特性のサーミスタ32の抵抗値の比になる。
ここで、これらは互いの温度係数が異なるため、各温度により固有の抵抗比をもつことから、抵抗器31の抵抗値と負温度特性のサーミスタ32の抵抗値の比、つまり分圧比から抵抗体1、2の温度を算出することができる。
そこで、ここでは、抵抗器31の両端電圧と負温度特性のサーミスタ32の両端電圧を検知回路4に取り込み、それらの電圧の比から抵抗体1、2の温度を算出し、例えば電力変換装置の温度保護制御などに使用できるようにしたものである。
次に、図6は、本発明の他の一実施形態で、これは、図示のように、第2の抵抗体3の一部に、MOSFET30を用いたことを特徴とするもので、このMOSFET30は、これも図示のように、ゲート−ソース間に一定電圧を印加して能動動作状態にしてある。
この結果、温度が高くなると、MOSFET30のゲートしきい電圧が低下し、能動動作領域が変化してオン電圧が下がる。つまり、このMOSFET30は負の温度特性を持つ抵抗体として動作することになる。
従って、この実施形態によっても、温度上昇によるオン電圧の温度依存性が補償され、検知回路4でオン電圧の温度依存性が補償された電圧を検知することができ、検知回路4に取り込まれた電圧をそのまま電流に換算するだけで、マイコンなどにより電流値の温度補正演算を行うことなく、MOSFET1に通流する電流を検知することができる。
更に、図7は、本発明の更に別の一実施形態で、これは、ダイオードの順方向電圧降下が負の温度特性をもつことを利用したもので、図示のように、第2の抵抗体3として、その一部にダイオードを用いたことを特徴とするものであり、このとき、双方向の電流検知を可能とするため2個のダイオード33、34を反対極性にし、これらを抵抗器31に並列に接続してある。
従って、この図7の実施形態によっても、温度上昇によるオン電圧の温度依存性が補償され、検知回路4でオン電圧の温度依存性が補償された電圧を検知することができ、検知回路4に取り込まれた電圧をそのまま電流に換算するだけで、マイコンなどにより電流値の温度補正演算を行うことなく、MOSFET1に通流する電流を検知することができる。
ところで、以上の実施形態では、何れもMOSFETが単独でスイッチングする回路の場合について説明したが、MOSFETによるスイッチング素子は、単独で使用さる場合もあるが、これも既に説明したように、インバータなどの電力変換装置に用いられることが多い。
そして、この場合は、図12で説明したインバータ装置90におけるMOSFET91〜96の回路として、上記した各実施形態の回路が用いられることになり、これも本発明の一実施形態となる。
ところで、インバータ装置などスイッチング素子を用いた電力変換装置は、各種の産業分野で広く使用されているが、ここで、特にスイッチング素子としてMOSFETを用いたインバータ装置は、電池を電力源とした自動車などの車両に使用されることが多い。
ここで、図8は、本発明の実施形態にかかる車両の一例を自動車100とした場合の一実施形態であり、以下、この実施形態について説明すると、この自動車100は、例えばガソリンエンジンなどのエンジン110を動力源とするものであるが、このとき、エンジン110にM/G(発電動機)111を連結させ、このM/G111を通常のオルタネータとして動作させると共に、スタータとしても動作させるようにしたものである。
そして、走行時は、エンジン110のトルクがT/M(トランスミッション装置)とDEF(差動歯車装置)を介して車輪WH1、WH2に伝達されるようになっている。
このとき、M/G111は、上記したように、エンジン110が回転中はオルタネータ(交流発電機)として動作し、2個の二次電池、つまり端子電圧36Vの主電池120と、端子電圧12Vの補機用電池121の充電を行うようになっている。
そして、エンジン110の始動時には、主電池120からM/G111に交流電力を供給し、このM/G111を交流電動機として動作させ、エンジン110に始動トルクが与えられるようになっている。
このため、M/G111にはINV(インバータ装置)130が接続され、M/G111がオルタネータとして動作しているときは、このINV130を順変換動作させ、M/G111の交流出力を直流出力に変換して主電池120と補機用電池121に充電が行われるようにする。
そして、M/G111を交流電動機として動作させるときには、INV130を通常の逆変換動作させ、主電池120の直流出力を3相交流電力に変換してM/G111に供給し、エンジン110の起動に必要なトルクを発生させるのである。
ここで、補機用電池121は、通常の自動車の場合、各種のライトや電装品が直流12V仕様なので、それらを動作させるために搭載してあり、従って、その充電のため、36V/12V仕様のDC/DC(直流/直流変換器)122を設け、これを介してINV130に接続してある。
そして、この図8の実施形態は、そのINV130として、上記各実施形態による回路、すなわちMOSFET1に第1の抵抗体2と第2の抵抗体3が接続された回路によるPD(パワーデバイス:インバータ主回路のこと)131を設けたものであり、これがこの実施形態の特徴である。
ここで、このPD131は、駆動回路132とインターフェース133を介してマイコン134により制御され、更に、このマイコン134は、自動車100の全体の制御を統括する上位のCU(コントロールユニット)200により制御されるようになっている。
このとき、M/G111は、エンジン始動時に交流電動機として動作させるだけではなく、自動車走行用の駆動源として、或いは自動車走行用の補助駆動源として動作させるようにしてもよい。
以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、実用上必要な検知電圧を確保した上で、温度による検知電圧の変化をハードウェアにより補正される電流検知方法を示すとともに、特に自動車用電力変換器の電流制御にその電流検知方法を用いることで、自動車用電力変換装置に高精度、小型、低損失、低コストの電流センサを提供することができる。
本発明による電流検知方法の第1の実施形態を示す回路ブロック図である。 本発明による電流検知方法の第2の実施形態を示す回路ブロック図である。 本発明による電流検知方法の第3の実施形態を示す回路ブロック図である。 本発明の一実施形態による検知電圧温度特性の一例を示す特性図である。 本発明の他の一実施形態による検知電圧温度特性の一例を示す特性図である。 本発明による電流検知方法の第4の実施形態を示す回路ブロック図である。 本発明による電流検知方法の第5の実施形態を示す回路ブロック図である。 本発明による電流検知装置が搭載された車両の一実施形態を示す説明図てある。 磁界検出型の電流センサを用いた従来技術による電力変換装置の一例を示す回路ブロック図である。 従来技術によるMOSFETの電流検知方法の一例を示す回路ブロック図である。 従来技術による検知電圧温度特性の一例を示す特性図である。 従来技術による電流検知方法を電力変換装置に適用してインバータ装置とした場合の一例を示す回路図である。
符号の説明
1:MOSFET
2:第1の抵抗体
20:第1の抵抗体の一部を形成するMOSFET
21:第1の抵抗体の一部を形成する抵抗器
3:第2の抵抗体
30:第2の抵抗体の一部を形成するMOSFET
31:第2の抵抗体の一部を形成する抵抗器
32:第2の抵抗体の一部を形成する負温度特性のサーミスタ
33、34:第2の抵抗体の一部を形成するダイオード
4:検知回路(第2の抵抗体の両端電圧を検知し上位機器に伝達する回路)

Claims (19)

  1. MOSFETに通流する電流を検知するための電流検知方法において、
    第1の抵抗体と第2の抵抗体の直列回路からなり、電圧分圧比が温度に依存して変化する電圧分圧回路により、前記MOSFETのソース−ドレイン間電圧を分圧して取り出し、電流に換算して前記MOSFETに通流する電流を検知することを特徴とする電流検知方法。
  2. 請求項1に記載の電流検知方法において、
    前記第1の抵抗体の少なくとも一部の抵抗が、前記MOSFETのミラーMOSFETによるオン抵抗であることを特徴とする電流検知方法。
  3. 請求項1に記載の電流検知方法において、
    前記第1の抵抗体の少なくとも一部が、正抵抗温度係数のサーミスタになっていることを特徴とする電流検知方法。
  4. 請求項1に記載の電流検知方法において、
    前記第2の抵抗体が、負抵抗温度係数の抵抗体であることを特徴とする電流検知方法。
  5. 請求項1に記載の電流検知方法において、
    前記第2の抵抗体の少なくとも一部が、負抵抗温度係数のサーミスタになっていることを特徴とする電流検知方法。
  6. 請求項1に記載の電流検知方法において、
    前記MOSFETのオン抵抗値をRon、前記第1の抵抗体の抵抗値をR1、前記第2の抵抗体の抵抗値をR2としたとき、Ron *R2/(R1+R2)で表わされる温度変化率が、50℃以下の温度範囲においては5%以下で、50℃を越え200℃以下の温度範囲においては25%以下であることの何れかであることを特徴とする電流検知方法。
  7. 請求項1に記載の電流検知方法において、
    前記直列回路が前記MOSFETとは別のMOSFETを含み、該別のMOSFETは前記MOSFETと同じタイミングでオンオフ制御されることを特徴とする電流検知方法。
  8. 請求項7に記載の電流検知方法において、
    前記別のMOSFETによるオン抵抗は前記第1の抵抗体の少なくとも一部の抵抗を形成していることを特徴とする電流検知方法。
  9. MOSFETに通流する電流を検知するための電流検知装置において、
    互いに抵抗温度係数を異にする第1の抵抗体と第2の抵抗体の直列回路からなり、電圧分圧比が温度に依存して変化するようにした電圧分圧回路を前記MOSFETのソース−ドレイン間に設け、
    前記電圧分圧回路により取り出される電圧を電流に換算することにより、前記MOSFETに通流する電流を検知するように構成したことを特徴とする電流検知装置。
  10. 請求項9に記載の電流検知装置において、
    前記第1の抵抗体の少なくとも一部が、前記MOSFETのミラーMOSFETによるオン抵抗で構成されていることを特徴とする電流検知装置。
  11. 請求項9に記載の電流検知装置において、
    前記第1の抵抗体の少なくとも一部が、正抵抗温度係数のサーミスタで構成されていることを特徴とする電流検知装置。
  12. 請求項9に記載の電流検知装置において、
    前記第2の抵抗体が、負抵抗温度係数の抵抗体で構成されていることを特徴とする電流検知装置。
  13. 請求項9に記載の電流検知装置において、
    前記第2の抵抗体の少なくとも一部が、負抵抗温度係数のサーミスタで構成されていることを特徴とする電流検知装置。
  14. 請求項9に記載の電流検知装置において、
    前記MOSFETのオン抵抗値をRon、前記第1の抵抗体の抵抗値をR1、前記第2の抵抗体の抵抗値をR2としたとき、Ron *R2/(R1+R2)で表わされる温度変化率が、50℃以下の温度範囲において5%以下で、50℃を越え200℃以下の温度範囲においては25%以下であることの何れかとなるように構成されていることを特徴とする電流検知装置。
  15. 請求項9に記載の電流検知装置において、
    前記直列回路が前記MOSFETとは別のMOSFETを備え、該別のMOSFETは前記MOSFETと同じタイミングでオンオフ制御されるように構成されていることを特徴とする電流検知装置。
  16. 請求項15に記載の電流検知装置において、
    前記別のMOSFETによるオン抵抗が前記第1の抵抗体の少なくとも一部の抵抗を形成するように構成されていることを特徴とする電流検知装置。
  17. 請求項10乃至請求項18に記載の何れか電流検知装置を備え、当該電流検知装置で検知した電流に基いて電流フィードバック制御を行なうように構成されていることを特徴とする電力変換装置。
  18. 請求項17に記載の電力変換装置において、
    前記第1の抵抗体と前記第2の抵抗体に現れる電圧の比較により温度を検出し、温度保護が行なえるように構成したことを特徴とする電力変換装置。
  19. 請求項17又は請求項18に記載の電力変換装置が用いられていることを特徴とする車両。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010029024A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Denso Corp 電力変換装置
JP2010068672A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Jtekt Corp モータ駆動制御回路及び電動パワーステアリング装置
JP2010074868A (ja) * 2008-09-16 2010-04-02 Jtekt Corp モータ駆動制御回路及び電動パワーステアリング装置
DE102009056868A1 (de) 2009-02-23 2010-09-02 Mitsubishi Electric Corp. Halbleitervorrichtung
US7800354B2 (en) 2007-02-26 2010-09-21 Renesas Technology Corp. Switching power supply
JP2011028602A (ja) * 2009-07-28 2011-02-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レギュレータ回路
JP2011142700A (ja) * 2010-01-05 2011-07-21 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびそれを用いた駆動回路
CN102135556A (zh) * 2010-11-09 2011-07-27 华为技术有限公司 检测电路以及同步整流电路
JP2012207976A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 電流検出装置、過電流保護装置および電流検出方法
DE102012219646A1 (de) 2011-11-15 2013-05-16 Mitsubishi Electric Corp. Halbleitervorrichtung, die eine an ein Halbleiterschaltelement angelegte Spannung misst
JP2015194460A (ja) * 2014-03-17 2015-11-05 富士電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
KR101921765B1 (ko) * 2010-07-01 2019-02-13 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게 전류 센서
WO2020003842A1 (ja) * 2018-06-27 2020-01-02 株式会社デンソー 電流検出装置

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4696701B2 (ja) * 2005-06-07 2011-06-08 ソニー株式会社 抵抗回路
US10693415B2 (en) 2007-12-05 2020-06-23 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
US11881814B2 (en) 2005-12-05 2024-01-23 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
US8947194B2 (en) 2009-05-26 2015-02-03 Solaredge Technologies Ltd. Theft detection and prevention in a power generation system
US8963369B2 (en) 2007-12-04 2015-02-24 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11888387B2 (en) 2006-12-06 2024-01-30 Solaredge Technologies Ltd. Safety mechanisms, wake up and shutdown methods in distributed power installations
US8473250B2 (en) 2006-12-06 2013-06-25 Solaredge, Ltd. Monitoring of distributed power harvesting systems using DC power sources
US8384243B2 (en) 2007-12-04 2013-02-26 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8618692B2 (en) 2007-12-04 2013-12-31 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
US11687112B2 (en) 2006-12-06 2023-06-27 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8816535B2 (en) 2007-10-10 2014-08-26 Solaredge Technologies, Ltd. System and method for protection during inverter shutdown in distributed power installations
US11569659B2 (en) 2006-12-06 2023-01-31 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8319483B2 (en) 2007-08-06 2012-11-27 Solaredge Technologies Ltd. Digital average input current control in power converter
US11855231B2 (en) 2006-12-06 2023-12-26 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11735910B2 (en) 2006-12-06 2023-08-22 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
US9088178B2 (en) 2006-12-06 2015-07-21 Solaredge Technologies Ltd Distributed power harvesting systems using DC power sources
US9112379B2 (en) 2006-12-06 2015-08-18 Solaredge Technologies Ltd. Pairing of components in a direct current distributed power generation system
US11309832B2 (en) 2006-12-06 2022-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11296650B2 (en) 2006-12-06 2022-04-05 Solaredge Technologies Ltd. System and method for protection during inverter shutdown in distributed power installations
US8319471B2 (en) 2006-12-06 2012-11-27 Solaredge, Ltd. Battery power delivery module
US11728768B2 (en) 2006-12-06 2023-08-15 Solaredge Technologies Ltd. Pairing of components in a direct current distributed power generation system
WO2009073868A1 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Solaredge, Ltd. Safety mechanisms, wake up and shutdown methods in distributed power installations
US9130401B2 (en) 2006-12-06 2015-09-08 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8013472B2 (en) 2006-12-06 2011-09-06 Solaredge, Ltd. Method for distributed power harvesting using DC power sources
US9291696B2 (en) 2007-12-05 2016-03-22 Solaredge Technologies Ltd. Photovoltaic system power tracking method
WO2009073867A1 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Solaredge, Ltd. Parallel connected inverters
US11264947B2 (en) 2007-12-05 2022-03-01 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
EP2225778B1 (en) 2007-12-05 2019-06-26 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
US8049523B2 (en) 2007-12-05 2011-11-01 Solaredge Technologies Ltd. Current sensing on a MOSFET
US7960950B2 (en) 2008-03-24 2011-06-14 Solaredge Technologies Ltd. Zero current switching
US9000617B2 (en) 2008-05-05 2015-04-07 Solaredge Technologies, Ltd. Direct current power combiner
US20100060257A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Firas Azrai Current sensor for power conversion
EP2602832B1 (en) 2009-05-22 2014-07-16 Solaredge Technologies Ltd. Electrically isolated heat dissipating junction box
US8710699B2 (en) 2009-12-01 2014-04-29 Solaredge Technologies Ltd. Dual use photovoltaic system
US8766696B2 (en) 2010-01-27 2014-07-01 Solaredge Technologies Ltd. Fast voltage level shifter circuit
US8717033B2 (en) * 2010-09-21 2014-05-06 Maxim Integrated Products, Inc. Integrated MOSFET current sensing for fuel-gauging
US10673229B2 (en) 2010-11-09 2020-06-02 Solaredge Technologies Ltd. Arc detection and prevention in a power generation system
US10230310B2 (en) 2016-04-05 2019-03-12 Solaredge Technologies Ltd Safety switch for photovoltaic systems
GB2485527B (en) 2010-11-09 2012-12-19 Solaredge Technologies Ltd Arc detection and prevention in a power generation system
US10673222B2 (en) 2010-11-09 2020-06-02 Solaredge Technologies Ltd. Arc detection and prevention in a power generation system
GB2486408A (en) 2010-12-09 2012-06-20 Solaredge Technologies Ltd Disconnection of a string carrying direct current
GB2483317B (en) 2011-01-12 2012-08-22 Solaredge Technologies Ltd Serially connected inverters
TWI444806B (zh) * 2011-01-31 2014-07-11 Richtek Technology Corp 適應性溫度補償電路及方法
US8570005B2 (en) 2011-09-12 2013-10-29 Solaredge Technologies Ltd. Direct current link circuit
GB2498365A (en) 2012-01-11 2013-07-17 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic module
GB2498790A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Maximising power in a photovoltaic distributed power system
GB2498791A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic panel circuitry
US9853565B2 (en) 2012-01-30 2017-12-26 Solaredge Technologies Ltd. Maximized power in a photovoltaic distributed power system
GB2499991A (en) 2012-03-05 2013-09-11 Solaredge Technologies Ltd DC link circuit for photovoltaic array
CN102707120A (zh) * 2012-05-21 2012-10-03 上海力信新能源技术有限公司 基于功率半导体器件的控制系统的电流采样电路及方法
EP3168971B2 (en) 2012-05-25 2022-11-23 Solaredge Technologies Ltd. Circuit for interconnected direct current power sources
US10115841B2 (en) 2012-06-04 2018-10-30 Solaredge Technologies Ltd. Integrated photovoltaic panel circuitry
US9548619B2 (en) 2013-03-14 2017-01-17 Solaredge Technologies Ltd. Method and apparatus for storing and depleting energy
US9941813B2 (en) 2013-03-14 2018-04-10 Solaredge Technologies Ltd. High frequency multi-level inverter
EP3506370B1 (en) 2013-03-15 2023-12-20 Solaredge Technologies Ltd. Bypass mechanism
US20150103450A1 (en) * 2013-10-14 2015-04-16 Unico, Inc. Thermal Protection For Electrical Device
US20150162655A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Huawei Device Co., Ltd. Terminal Having Multimode Antenna
US9318974B2 (en) 2014-03-26 2016-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Multi-level inverter with flying capacitor topology
CN117130027A (zh) 2016-03-03 2023-11-28 太阳能安吉科技有限公司 用于映射发电设施的方法
US11081608B2 (en) 2016-03-03 2021-08-03 Solaredge Technologies Ltd. Apparatus and method for determining an order of power devices in power generation systems
US10599113B2 (en) 2016-03-03 2020-03-24 Solaredge Technologies Ltd. Apparatus and method for determining an order of power devices in power generation systems
US11018623B2 (en) 2016-04-05 2021-05-25 Solaredge Technologies Ltd. Safety switch for photovoltaic systems
US11177663B2 (en) 2016-04-05 2021-11-16 Solaredge Technologies Ltd. Chain of power devices
TWI698130B (zh) * 2018-12-20 2020-07-01 瑞昱半導體股份有限公司 溫度計算參數提供電路、溫度計算參數提供方法以及溫度監控方法
CN110426552A (zh) * 2019-07-29 2019-11-08 贵州恒芯微电子科技有限公司 一种通过数字控制的温度补偿提高电流采样精度的方法
CN112858755B (zh) * 2021-01-14 2024-03-19 中微渝芯(重庆)电子科技有限公司 一种三相电流采样方法和系统
US11650231B2 (en) * 2021-06-15 2023-05-16 Infineon Technologies Austria Ag On resistance current sensing for power conversion devices
FR3131132A1 (fr) * 2021-12-21 2023-06-23 Thales Dispositif de controle de demarrage pour un convertisseur controle en courant crete.

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63234166A (ja) * 1987-03-23 1988-09-29 Nippon Denso Co Ltd 車両用方向指示装置
JP2000307402A (ja) * 1999-04-22 2000-11-02 Matsushita Electric Works Ltd 電流検出回路

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3609549A (en) * 1970-06-15 1971-09-28 Universal Oil Prod Co Corrosion-measuring device
US4553084A (en) * 1984-04-02 1985-11-12 Motorola, Inc. Current sensing circuit
US5079608A (en) * 1990-11-06 1992-01-07 Harris Corporation Power MOSFET transistor circuit with active clamp
JP3111576B2 (ja) * 1992-01-06 2000-11-27 富士電機株式会社 半導体装置
JP2795807B2 (ja) * 1994-06-16 1998-09-10 ティーディーケイ株式会社 湿度センサ
JP3302193B2 (ja) * 1994-10-06 2002-07-15 株式会社東芝 電流検出回路
US6163202A (en) * 1998-10-05 2000-12-19 Lucent Technologies Inc. Temperature compensation circuit for semiconductor switch and method of operation thereof
JP2000338146A (ja) * 1999-05-26 2000-12-08 Matsushita Electric Works Ltd 電流検出回路
JP2002043916A (ja) * 2000-07-28 2002-02-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電圧検出回路および半導体装置
JP3773034B2 (ja) 2001-08-17 2006-05-10 株式会社日立カーエンジニアリング 電動車制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63234166A (ja) * 1987-03-23 1988-09-29 Nippon Denso Co Ltd 車両用方向指示装置
JP2000307402A (ja) * 1999-04-22 2000-11-02 Matsushita Electric Works Ltd 電流検出回路

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7800354B2 (en) 2007-02-26 2010-09-21 Renesas Technology Corp. Switching power supply
JP2010029024A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Denso Corp 電力変換装置
JP2010068672A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Jtekt Corp モータ駆動制御回路及び電動パワーステアリング装置
JP2010074868A (ja) * 2008-09-16 2010-04-02 Jtekt Corp モータ駆動制御回路及び電動パワーステアリング装置
DE102009056868B4 (de) * 2009-02-23 2012-04-12 Mitsubishi Electric Corp. Halbleitervorrichtung
DE102009056868A1 (de) 2009-02-23 2010-09-02 Mitsubishi Electric Corp. Halbleitervorrichtung
JP2010200411A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP2011028602A (ja) * 2009-07-28 2011-02-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レギュレータ回路
JP2011142700A (ja) * 2010-01-05 2011-07-21 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびそれを用いた駆動回路
KR101921765B1 (ko) * 2010-07-01 2019-02-13 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게 전류 센서
CN102135556A (zh) * 2010-11-09 2011-07-27 华为技术有限公司 检测电路以及同步整流电路
WO2011137768A1 (zh) * 2010-11-09 2011-11-10 华为技术有限公司 检测电路以及同步整流电路
JP2012207976A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 電流検出装置、過電流保護装置および電流検出方法
DE102012219646A1 (de) 2011-11-15 2013-05-16 Mitsubishi Electric Corp. Halbleitervorrichtung, die eine an ein Halbleiterschaltelement angelegte Spannung misst
JP2015194460A (ja) * 2014-03-17 2015-11-05 富士電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
US9880203B2 (en) 2014-03-17 2018-01-30 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the semiconductor device
WO2020003842A1 (ja) * 2018-06-27 2020-01-02 株式会社デンソー 電流検出装置
JP2020003311A (ja) * 2018-06-27 2020-01-09 株式会社デンソー 電流検出装置
CN112313517A (zh) * 2018-06-27 2021-02-02 株式会社电装 电流检测装置
CN112313517B (zh) * 2018-06-27 2023-10-20 株式会社电装 电流检测装置

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Publication number Publication date
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