JP2011085470A - 電流検出装置及び電流検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】オン抵抗の温度依存性を補償して負荷電流を高精度に検出する電流検出装置を提供する。
【解決手段】温度補正部１３０は、演算手段１３１、メモリ１３２、第１ＡＤ変換手段１３３、及び第２ＡＤ変換手段１３４を備えている。周囲温度Ｔ０におけるパワーＭＯＳＦＥＴ３０のオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）を事前に測定し、パワーＭＯＳＦＥＴ３０の機種に特有の相関を用いてオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）から周囲温度Ｔ０における温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）を算出する。このオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）及び温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）から、周囲温度Ｔを変化させたときのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ）を求めてオン抵抗−温度テーブルを事前に作成し、これをメモリ１３２に保存して用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、負荷への電源供給線路を開閉するスイッチを通過する電流を検出する電流検出装置及び電流検出方法に関し、特にスイッチにパワーＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチを用いたときの電流検出装置及び電流検出方法に関する。

自動車等に用いられている電源供給装置では、ヘッドライト等の電装品に電源を供給するために、各電装品が電源供給線路であるハーネスを介してバッテリに接続されている。また、各電装品への電源供給線路を開閉するためのスイッチがその途中に設けられている。さらに、スイッチやハーネスを過電流から保護するための過電流保護手段も設けられている。過電流保護手段として、従来はヒューズが用いられていた。

近年、スイッチや過電流保護手段の電子化が進められており、電源供給線路を開閉するためのスイッチとして半導体スイッチが用いられるようになっている。また、ヒューズに代えて、過電流時に半導体スイッチをオフにして電源供給線路を遮断させるように構成された過電流保護手段も種々提案されている。半導体スイッチを用いた過電流保護手段では、ハーネスに加えて半導体スイッチも過電流から保護することが要求される。

一般的に、半導体スイッチを用いた過電流保護手段としては、半導体スイッチ両端の差電圧（ＦＥＴの場合、ドレインーソース間電圧Ｖｄｓ）を外部からモニターし、その差電圧に従い過電流等を判定する方法が知られている。すなわち、半導体スイッチの両端電圧より半導体スイッチを通過する電流を予測し、過電流と判定した場合は、回路を遮断する方法である。

しかしながら、半導体スイッチは、周囲温度やそれ自身の発熱の影響を強く受けることが知られており、大電力に対応可能なパワーＭＯＳＦＥＴを用いた場合には、周囲温度の変化によってそのオン抵抗が２倍程度も変化することがある。そのため、半導体スイッチの差電圧（オン抵抗による電圧降下）にをもとに半導体スイッチを通過する電流を精度よく予測することが難しい。そこで、このような半導体スイッチを用いる場合には、半導体スイッチを通過する電流を精度よく求めて過電流等を判定できるようにするために、検出した電流値に対し半導体スイッチのオン抵抗の温度変化による影響を補償する必要がある。

特許文献１には、図８に示すような電動機を駆動させる電動機制御装置９００が記載されており、電機子チョッパ９０１及び界磁チョッパ９０２に用いられるパワーＭＯＳＦＥＴの電流を検出する手段が開示されている。特許文献１では、パワーＭＯＳＦＥＴのオン期間のドレイン−ソース間電圧を検出する手段、検出した電圧を増幅する手段、パワーＭＯＳＦＥＴの温度上昇を検出する手段（温度検出回路）、及びパワーＭＯＳＦＥＴのオン抵抗の温度による変化を補正する手段により、パワーＭＯＳＦＥＴの電流を検出している。

パワーＭＯＳＦＥＴでは、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓと電流Ｉａとの間に図９に示すような比例関係があることが示されているが、オン抵抗が、図１０に示すように、周囲温度変化により大きく変化する欠点がある。そこで、温度検出回路で検出した温度と図１０に示すパワーＭＯＳＦＥＴの特性から、電流値を補正するようにしている。

特許文献１では、図１０に示すパワーＭＯＳＦＥＴの温度変化係数から、図１１に示すような逆関数を求めて温度補償係数ｙとし、これをデータテーブルとして以下のように用いている。
電流値＝（ドレイン−ソース間電圧ＶｄｓのＡ／Ｄ変換値）×（温度補償係数ｙ）
×（電流換算するための変換係数）

また、特許文献２には、図１２に示すようなスイッチング装置が開示されている。同図に示すスイッチング装置では、ハーネス９１１に対し、図１３に示すような周囲温度に依存して変化する発煙特性が規定されている。特許文献２では、ハーネス９１１の周囲温度として、半導体スイッチ９１２がオフの時に温度センサで検出した値を用いている。この周囲温度をもとに、図１３に示した発煙特性の温度変化に過電流判定値を対応させて監視している。

特開２００３−０６１３９２号公報 特開２００３−２０９９２２号公報

しかしながら、図１０に示すようなオン抵抗の周囲温度依存性は、個々のパワーＭＯＳＦＥＴによって異なるため、パワーＭＯＳＦＥＴの電流を精度良く検出するためには、パワーＭＯＳＦＥＴ毎に温度補償係数のデータテーブルを作成する必要がある。そのため、用いるパワーＭＯＳＦＥＴ全てについて、そのオン抵抗の周囲温度依存性を事前に測定し、その測定結果から温度補償係数を求めてデータテーブルを作成する、といった膨大な作業が必要となる。また、パワーＭＯＳＦＥＴ毎のデータテーブルを保存するために、パワーＭＯＳＦＥＴを複数備えたシステムでは、大容量のメモリが必要となり、高コストになるといった問題もある。

また、パワーＭＯＳＦＥＴやハーネスを保護するための制限特性は、図１３に例示すように、周囲温度に依存して大きく変化する。そのため、パワーＭＯＳＦＥＴやハーネスを通電する電流が制限特性を超えないようにさせるためには、周囲温度毎に制限特性を持たせるようにする必要があり、制限特性のデータ量が膨大になるといった問題がある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、オン抵抗の温度依存性を補償して負荷電流を高精度に検出する電流検出装置を提供することを目的とする。

本発明の電流検出装置の第１の態様は、電源からハーネスを介して負荷に供給される負荷電流をオン／オフする半導体スイッチに並列に接続されて前記負荷電流を検出する電流検出装置であって、前記負荷電流に従って変化する所定の測定電圧を検出する電圧検出回路と、前記半導体スイッチの周囲温度を検出する温度センサーと、前記電圧検出回路及び前記温度センサーからそれぞれ前記測定電圧及び前記周囲温度を入力して前記負荷電流を算出する温度補正部と、を備え、前記温度補正部は、前記電圧検出回路から入力した前記測定電圧をＡＤ変換する第１ＡＤ変換手段と、前記温度センサーから入力した前記周囲温度をＡＤ変換する第２ＡＤ変換手段と、前記周囲温度が所定の温度Ｔ０のときの前記半導体スイッチのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を事前に測定し、前記半導体スイッチの機種に特有のオン抵抗と温度係数との相関をもとに前記オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）から前記周囲温度がＴ０のときの温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を求め、前記オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）と前記温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を用いて事前に作成された前記周囲温度によるオン抵抗の変化を補償するオン抵抗補償テーブルを保存するメモリと、前記第２ＡＤ変換手段から入力したデジタル値の前記周囲温度と前記メモリから入力した前記オン抵抗補償テーブルとからオン抵抗補償値を求め、前記第１ＡＤ変換手段から入力したデジタル値の前記測定電圧と前記オン抵抗補償値から前記負荷電流を算出する演算手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の電流検出装置の他の態様は、前記電圧検出回路は、前記半導体スイッチの前記電源側にこれと並列に接続された第１抵抗と、非反転入力端子が前記半導体スイッチの前記負荷側に接続され、反転入力端子が前記第１抵抗の下流側に接続された差動増幅器と、エミッタ端子が前記第１抵抗と前記差動増幅器の反転入力端子との間に接続され、コレクタ端子が第２抵抗を介して接地され、ゲート端子が前記差動増幅器の出力端子に接続されたトランジスタと、を備えることを特徴とする。

本発明の電流検出装置の他の態様は、前記測定電圧は、前記第２抵抗の端子間電圧を測定した電圧であることを特徴とする。

本発明の電流検出装置の他の態様は、前記オン抵抗補償テーブルは、前記周囲温度と前記オン抵抗との相関を表すテーブルであり、前記オン抵抗補償値は、前記検出された周囲温度における前記オン抵抗であることを特徴とする。

本発明の電流検出装置の他の態様は、前記オン抵抗補償テーブルは、前記周囲温度と前記オン抵抗の逆関数との相関を表すテーブルであり、前記オン抵抗補償値は、前記検出された周囲温度における前記オン抵抗の逆数であることを特徴とする。

本発明の電流検出装置の他の態様は、前記オン抵抗補償テーブルは、所定の最低温度以上に対する前記オン抵抗補償値を与えるテーブルであり、前記温度センサーで検出された前記周囲温度が前記最低温度より低いときは、前記オン抵抗補償テーブルから前記最低温度に対応する前記オン抵抗補償値を求めて前記負荷電流を算出することを特徴とする。

本発明の電流検出装置の他の態様は、前記演算手段から前記負荷電流を入力し、前記負荷電流が所定の負荷電流制限値を超えるか否かを判定し、前記負荷電流制限値を超えると判定したときは前記半導体スイッチをオフにするための制御信号を出力する異常判定部をさらに備えることを特徴とする。

本発明の電流検出装置の他の態様は、前記負荷電流制限値は、前記半導体スイッチを保護するために設定された半導体限界過電流特性の電流値と、前記ハーネスを保護するために設定された電線限界過電流特性の電流値のいずれか低い値であることを特徴とする。

本発明の電流検出方法の第１の態様は、半導体スイッチを通電する負荷電流に伴って変化する所定の電圧を測定し、前記測定電圧から前記負荷電流を算出する電流検出方法であって、前記半導体スイッチの機種に特有のオン抵抗と温度係数との相関式を事前に作成し、前記周囲温度が所定の温度Ｔ０のときの前記半導体スイッチのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を事前に測定し、前記相関式をもとに前記オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）から前記周囲温度がＴ０のときの温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を事前に求め、前記オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）と前記温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を用いて前記周囲温度によるオン抵抗の変化を補償するオン抵抗補償テーブルを事前に作成し、前記負荷電流を算出するときは、前記測定電圧および前記周囲温度を検出し、前記検出された周囲温度と前記オン抵抗補償テーブルとからオン抵抗補償値を求め、前記検出された測定電圧と前記オン抵抗補償値から前記負荷電流を算出することを特徴とする。

本発明の電流検出方法の他の態様は、前記オン抵抗補償テーブルは、前記周囲温度と前記オン抵抗との相関を表すテーブルであり、前記オン抵抗補償値は、前記検出された周囲温度における前記オン抵抗であることを特徴とする。

本発明の電流検出方法の他の態様は、前記オン抵抗補償テーブルは、前記周囲温度と前記オン抵抗の逆関数との相関を表すテーブルであり、前記オン抵抗補償値は、前記検出された周囲温度における前記オン抵抗の逆数であることを特徴とする。

本発明の電流検出方法の他の態様は、前記オン抵抗補償テーブルは、所定の最低温度以上に対する前記オン抵抗補償値を与えるテーブルであり、前記温度センサーで検出された前記周囲温度が前記最低温度より低いときは、前記オン抵抗補償テーブルから前記最低温度に対応する前記オン抵抗補償値を求めて前記負荷電流を算出することを特徴とする。

本発明によれば、半導体スイッチの機種別に作成されたオン抵抗と温度係数との相関を用いることで、用いるパワーＭＯＳＦＥＴ全てについて、そのオン抵抗の周囲温度依存性を事前に測定せずとも、個々のパワーＭＯＳＦＥＴについてオン抵抗の温度依存性を補償して負荷電流を高精度に検出する電流検出装置を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る電流検出装置の概略構成を示すブロック図である。 パワーＭＯＳＦＥＴの複数サンプルのオン抵抗及び温度係数をプロットしたグラフである。 パワーＭＯＳＦＥＴの複数サンプルの温度係数の誤差をプロットしたグラフである。 パワーＭＯＳＦＥＴのオン抵抗のモデルを示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る電流検出装置の概略構成を示すブロック図である。 パワーＭＯＳＦＥＴに対する限界過電流特性の一例を示すグラフである。 第３の実施形態の電流検出方法における周囲温度とオン抵抗の逆関数との関係を示すグラフである。 従来の電動機制御装置の構成を示すブロック図である。 パワーＭＯＳＦＥＴの電流対電圧特性図である。 オン抵抗の温度特性図である。 オン抵抗の逆関数図である。 従来のスイッチング装置の構成を示すブロック図である。 従来のハーネスの発煙特性を示すグラフである。

本発明の好ましい実施の形態における電流検出装置及び電流検出方法の構成について、図面を参照して以下に詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。

（第１実施形態）
本発明の第１の実施の形態に係る電流検出装置及び電流検出方法の構成を、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態の電流検出装置１００の構成を示すブロック図である。同図では、負荷４０がハーネス２０及びその途中に設けられた半導体スイッチのパワーＭＯＳＦＥＴ３０を介して電源１０に接続された系統において、負荷４０に供給される負荷電流Ｉ_ｌｏａｄを高精度に測定する本実施形態の電流検出装置１００の構成を示している。

パワーＭＯＳＦＥＴ３０として、ここではｎチャネル型のパワーＭＯＳＦＥＴを用いており、ドライバ回路５０からの制御によって、電源１０から負荷４０への電源供給をオン／オフする構成となっている。このような系統として、例えば電源１０を車両に搭載されたバッテリとし、負荷４０を車載電装品とすることができる。パワーＭＯＳＦＥＴ３０のゲート端子にドライバ回路５０からＨレベルの駆動電圧が出力されると、パワーＭＯＳＦＥＴ３０がオンになって負荷４０に負荷電流Ｉ_ｌｏａｄが供給される。一方、ドライバ回路５０から出力される駆動電圧がＨレベルからＬレベルに変更されると、パワーＭＯＳＦＥＴ３０がオン状態からオフ状態に切り替えられて負荷４０への負荷電流Ｉ_ｌｏａｄが遮断される。なお、パワーＭＯＳＦＥＴ３０には、ｎチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴに限らず、ｐチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴを用いてもよい。

本実施形態の電流検出装置１００は、電圧検出回路１１０、温度センサー１２０、及び温度補正部１３０を備えている。電圧検出回路１１０は、差動増幅器１１１、トランジスタ１１２、第１抵抗１１３、及び第２抵抗１１４を備えている。トランジスタ１１２にはｐｎｐ型のものを用いており、エミッタ端子が第１抵抗１１３を介して電源１０に接続され、コレクタ端子は、第２抵抗１１４を介して接地されている。

差動増幅器１１１は、非反転入力端子がパワーＭＯＳＦＥＴ３０のソース側（負荷４０側）に接続され、反転入力端子が第１抵抗１１３の下流側、すなわちトランジスタ１１２のエミッタ端子に接続されている。これにより、非反転入力端子の電圧はパワーＭＯＳＦＥＴ３０のソース側の電圧と等しく、反転入力端子の電圧はトランジスタ１１２のエミッタ端子の電圧に等しくなっている。また、差動増幅器１１１の出力端子は、トランジスタ１１２のゲート端子に接続されている。

上記のように構成された電圧検出回路１１０では、差動増幅器１１１の反転入力端子に印加される電圧と非反転入力端子に印加される電圧とが等しくなるように差動増幅器１１１の出力が調整され、これによりトランジスタ１１２のエミッターコレクタ間電流、すなわち第１抵抗１１３を流れる電流が制御される。電源１０の電圧をＶ０、パワーＭＯＳＦＥＴ３０のドレイン・ソース間電圧をＶｄｓ、第１抵抗１１３の抵抗値をＲｓ、第１抵抗１１３を流れる電流をＩｓとしたとき、
Ｖ０−Ｖｄｓ＝Ｖ０−Ｒｓ・Ｉｓ （１）
が成立する。

これより、電流Ｉｓは次式で与えられる。
Ｉｓ＝Ｖｄｓ／Ｒｓ （２）
式（２）より、第１抵抗１１３を流れる電流Ｉｓは、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓに比例することがわかる。この電流Ｉｓは、トランジスタ１１２のエミッタ側からコレクタ側に流れ、第２抵抗１１４で消費される。

一方、パワーＭＯＳＦＥＴ３０のオン抵抗をＲｄｓ＿ＯＮとしたとき、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓと負荷電流Ｉ_ｌｏａｄとの間に次式が成り立つ。
Ｖｄｓ＝Ｉ_ｌｏａｄ・Ｒｄｓ＿ＯＮ （３）
式（２）、（３）より、負荷電流Ｉ_ｌｏａｄと電流Ｉｓとの間には、
Ｉｓ＝Ｉ_ｌｏａｄ・Ｒｄｓ＿ＯＮ／Ｒｓ
あるいは
Ｉ_ｌｏａｄ＝Ｉｓ・（Ｒｓ／Ｒｄｓ＿ＯＮ） （４）
が成り立つ。すなわち、第１抵抗１１３には負荷電流Ｉ_ｌｏａｄに比例した電流Ｉｓが流れることがわかる。

本実施形態の電流検出装置１００では、電流Ｉｓを検出することで負荷電流Ｉ_ｌｏａｄを検出する構成となっており、以下では電流Ｉｓを測定電流Ｉｓと称することとする。測定電流Ｉｓは、トランジスタ１１２のコレクタ側電圧を検出し、これを電流値に変換して検出する。トランジスタ１１２のコレクタ側電圧は、第２抵抗１１４の接地側とは反対側の電圧に相当する。この電圧（以下では測定電圧という）をＶｔとし、第２抵抗１１４の抵抗値をＲｔとするとき、測定電流Ｉｓは
Ｉｓ＝Ｖｔ／Ｒｔ （５）
で与えられる。

式（４）、（５）より、
Ｉ_ｌｏａｄ＝（Ｖｔ／Ｒｔ）・（Ｒｓ／Ｒｄｓ＿ＯＮ）
＝Ｖｔ・｛Ｒｓ／（Ｒｄｓ＿ＯＮ・Ｒｔ）｝ （６）
が得られる。これより、抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ、Ｒｓ、Ｒｔが決まると、測定電圧Ｖｔを検出することで負荷電流Ｉ_ｌｏａｄを求めることが可能となる。

しかしながら、パワーＭＯＳＦＥＴ３０のオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮは、周囲温度の変化によって大きく変化する。そのため、式（６）のオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮとして適切な値を用いないと負荷電流Ｉ_ｌｏａｄが大きな誤差を持つことになる。そこで、本実施形態の電流検出装置１００及び電流検出方法では、温度センサー１２０でパワーＭＯＳＦＥＴ３０の周囲温度Ｔを測定し、これを用いてオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮの温度変化による影響を補償するオン抵抗補償値を求め、これを用いて負荷電流Ｉ_ｌｏａｄを温度補正部１３０で算出している。

温度補正部１３０は、演算手段１３１、メモリ１３２、第１ＡＤ変換手段１３３、及び第２ＡＤ変換手段１３４を備えている。温度補正部１３０では、上記の周囲温度によるオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮの変化の影響をデジタル演算処理して補正するために、演算手段１３１にマイコンを用いている。演算手段１３１でデジタル演算処理するために、電圧検出回路１１０から入力する測定電圧Ｖｔを第１ＡＤ変換手段１３３でデジタル値に変換し、温度センサー１２０から入力する周囲温度Ｔｓを第２ＡＤ変換手段１３４でデジタル値に変換している。デジタル値に変換された測定電圧Ｖｔ及び周囲温度Ｔｓは、ともに演算手段１３１に入力され、ここでオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮの温度変化による影響を補償した負荷電流Ｉ_ｌｏａｄを算出している。

オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮは、個々のパワーＭＯＳＦＥＴによって値がばらついており、かつ周囲温度によるオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮの変化、すなわち温度係数も個々のパワーＭＯＳＦＥＴで異なっている。そのため、従来は個々のパワーＭＯＳＦＥＴ毎に、周囲温度を複数変えてオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮを測定し、その測定結果をもとにオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮの温度依存性を補償するオン抵抗補償テーブルを作成する必要があった。しかし、オン抵抗補償テーブルを個々のパワーＭＯＳＦＥＴ毎に作成する必要があるため、膨大な手間とデータ量が必要になるといった問題があった。

これに対し、発明者等は、パワーＭＯＳＦＥＴのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮとその温度係数（ＴＣｄｓ＿ＯＮとする）との間に、機種によって決まる固有の特性があることを見出した。パワーＭＯＳＦＥＴのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ及び温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮの一例を図２に示す。図２は、パワーＭＯＳＦＥＴの複数のサンプルについて、所定の周囲温度Ｔ０において各サンプルのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）及び温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を測定した結果をプロットしたものであり、それぞれ符号１、２で示している。同図において、横軸は個々のサンプルに付したサンプル番号となっている。同図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ機種の異なるパワーＭＯＳＦＥＴのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）及び温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）をプロットしている。

図２（ａ）、（ｂ）より、パワーＭＯＳＦＥＴのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）及び温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）が、サンプルによってばらつくことがわかる。特に、機種の異なる図２（ａ）と図２（ｂ）では、オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）及び温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）のばらつきの傾向が大きく異なることがわかる。これに対し、図２（ａ）、（ｂ）それぞれの同じ機種のサンプルだけに注目すると、それぞれの機種でオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）と温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）との間に一定の相関があることが分かる。

すなわち、図２（ａ）に示す機種（以下では、機種Ａとする）のパワーＭＯＳＦＥＴでは、オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ａ（Ｔ０）が大きいサンプルほど温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ａ（Ｔ０）も大きくなっており、オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ａ（Ｔ０）と温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ａ（Ｔ０）とが、概ね比例してばらついていることが分かる。これに対し、図２（ｂ）に示す機種（以下では、機種Ｂとする）のパワーＭＯＳＦＥＴでは、オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）が大きいサンプルほど温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）が逆に小さくなっており、オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）と温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）^Ｂとが、概ね反比例してばらついている。

そこで、図２（ａ）に示す機種ＡのパワーＭＯＳＦＥＴでは、オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ａ（Ｔ０）と温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ａ（Ｔ０）との間に、比例関係を表す次式の相関を設定することができる。
ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ａ（Ｔ０）＝Ｋ^Ａ・Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ａ（Ｔ０） （７）
また、図２（ｂ）に示す機種ＢのパワーＭＯＳＦＥＴでは、オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）と温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）との間に、反比例の関係を表す次式の相関を設定することができる。
Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）・ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）＝Ｋ^Ｂ （８）

パワーＭＯＳＦＥＴの温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）として、機種毎に図２に示す各サンプルの温度係数の平均値を用いた場合と、式（７）、（８）から求めた温度係数を用いた場合とで、それぞれのサンプルの温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）ｉからの誤差を比較した結果を図３に示す。同図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ機種Ａ、ＢのパワーＭＯＳＦＥＴについて示している。

図３に示す温度係数の平均値を用いたときの各サンプルの温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）ｉからの誤差ΔＴＣ１は、機種毎に次式を用いて算出したものである。
ΔＴＣ１＝（ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）ｉ−ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）ａｖｅ）
／ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）ａｖｅ×１００［％］
ここで、ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）ａｖｅは、個々のサンプルの温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）ｉを機種Ａ、Ｂそれぞれで平均した平均値である。

また、式（７）、（８）から求めた温度係数を用いたときの各サンプルの温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）ｉからの誤差ΔＴＣ２、ΔＴＣ３は、それぞれ次式を用いて算出したものである。
ΔＴＣ２＝（ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）ｉ−Ｋ^Ａ・Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ａ（Ｔ０））
／Ｋ^Ａ・Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ａ（Ｔ０）×１００［％］
ΔＴＣ３＝（ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）ｉ−Ｋ^Ｂ／Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０））
／Ｋ^Ｂ／Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）×１００［％］

図３より、式（７）、（８）から求めた温度係数を用いたときの誤差ΔＴＣ２、ΔＴＣ３は、いずれも温度係数の平均値を用いたときの誤差ΔＴＣ１に比べて小さくなっている。図３（ａ）に示す機種Ａでは、平均値を用いたときの誤差ΔＴＣ１の最小値、最大値がそれぞれー８．８４％、１０．３８％となるのに対し、式（７）を用いたときの誤差ΔＴＣ２の最小値、最大値がそれぞれー６．８５％、７．７０％となり、絶対値がともに小さくなっている。また、図３（ｂ）に示す機種Ｂでも、平均値を用いたときの誤差ΔＴＣ１の最小値、最大値がそれぞれー６．０３％、６．７６％となるのに対し、式（８）を用いたときの誤差ΔＴＣ２の最小値、最大値がそれぞれー４．２５％、３．７３％となり、絶対値がともに小さくなっている。これより、式（７）、（８）を用いることで、温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）をオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）から精度よく求めることができることがわかる。

上記のように、オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ及び温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮのばらつきの傾向が、機種によって異なる理由を以下に説明する。パワーＭＯＳＦＥＴのように、温度係数の異なる複数の材料で構成される抵抗体では、オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮを図４（ａ）のようにモデル化することができる。ここでは、パワーＭＯＳＦＥＴ３０が、パッケージ部３１と半導体チップ３２とからなり、さらに半導体チップ３２が図示しない基板、チャネル、及びエピタキシャル層からなるものとしている。

図４（ａ）に示すパワーＭＯＳＦＥＴ３０の各構成部に対応して、パワーＭＯＳＦＥＴ３０の抵抗Ｒ_ＦＥＴを、図４（ｂ）に示すような抵抗成分に分解して表すことができる。 すなわち、パワーＭＯＳＦＥＴ３０のオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮは、パッケージ部３１の抵抗Ｒｐａｃｋａｇｅと半導体チップ３２の抵抗Ｒｔｉｐからなり、半導体チップ３２の抵抗Ｒｔｉｐは、基板の抵抗Ｒｓｕｂとチャネルの抵抗Ｒｃｈとエピタキシャル層の抵抗Ｒｅｐｉとからなる。それぞれの抵抗値の比率の一例を、図４（ｂ）の括弧内に示している。ここで、Ｒｐａｃｋａｇｅの抵抗値比率は、図４（ｂ）の上下端に示すパッケージ３１の両端部分の抵抗値の合計を示している。

また、パワーＭＯＳＦＥＴ３０のオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮの温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮは、パッケージ部３１の抵抗Ｒｐａｃｋａｇｅの温度係数（ＴＣｐａｃｋａｇｅとする）と半導体チップ３２の抵抗Ｒｔｉｐの温度係数（ＴＣｔｉｐとする）を抵抗値比率で加算した次式で与えられる。
ＴＣｄｓ＿ＯＮ＝ＴＣｐａｃｋａｇｅ＊（６／１５）
＋ＴＣｔｉｐ＊（９／１５）

上記のオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮを構成する各成分のうち、機種Ａでは、基板の抵抗Ｒｓｕｂとエピタキシャル層の抵抗Ｒｅｐｉは比較的ばらつきが小さいのに対し、チャネルの抵抗Ｒｃｈが比較的大きくばらつくといった特徴がある。これは、チャンネルの抵抗Ｒｃｈがトレンチ溝の深さ等、製造工程に起因するばらつきが大きく影響しているのに対し、抵抗Ｒｓｕｂと抵抗Ｒｅｐｉは、基板材料として特性が管理されているためと考えられる。これに加えて、ゲートバイアス電圧等が外部回路のばらつきの影響を受けることも考えられる。

これに対し、機種Ｂでは、パッケージ部３１の抵抗Ｒｐａｃｋａｇｅのばらつきが大きくなっており、この場合にはオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮと温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮとが、反比例してばらつくといった特徴が見られる。上記のように、パワーＭＯＳＦＥＴのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮのばらつき傾向は、それを構成する材料のうち抵抗のばらつきが大きい材料によって支配される。

本実施形態の電流検出方法では、図２に示すようなパワーＭＯＳＦＥＴの機種毎に見られる固有の特性を利用することで、個別のパワーＭＯＳＦＥＴの周囲温度Ｔによるオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮの変化を補償するためのオン抵抗補償テーブルを、事前に容易に作成できるようにしている。これにより、電流検出時には、事前に作成したオン抵抗補償テーブルを用いて、個別のパワーＭＯＳＦＥＴの負荷電流を高精度に算出することが可能となっている。以下では、一例としてパワーＭＯＳＦＥＴ３０が機種Ｂのものであるとし、オン抵抗補償テーブルを事前に作成する方法、及び作成されたオン抵抗補償テーブルを用いて個別のパワーＭＯＳＦＥＴの負荷電流を高精度に算出する方法を説明する。

周囲温度がＴのときのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）は、周囲温度がＴ０のときのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔｏ）及び温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）を用いて、次式で与えることができる。
Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）＝Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）
・［１＋ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）・（Ｔ−Ｔ０）］ （９）
ここで、温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）は、周囲温度Ｔによらず一定であるとしている。

そこでまず、パワーＭＯＳＦＥＴ３０用に選択された機種ＢのパワーＭＯＳＦＥＴについて、周囲温度Ｔ０におけるオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）を事前に測定する。この測定されたＲｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）を相関式（８）に代入することで、周囲温度Ｔ０における温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）を算出する。このようにして求めた周囲温度Ｔ０におけるオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）及び温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）を用いて、周囲温度Ｔを所定の温度範囲で変化させたときのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）を式（９）より算出する。これより、所定の温度範囲で周囲温度Ｔを変化させたときのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）を与えるオン抵抗補償テーブルを事前に作成することができる。ここでは、周囲温度Ｔによるオン抵抗の変化を補償するためのオン抵抗補償値を、オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）それ自身としている。

上記のようにして事前に作成したオン抵抗補償テーブルをメモリ１３２に保存しておくことで、負荷電流測定時には、演算手段１３１で以下のようにして負荷電流Ｉ_ｌｏａｄを求めることができる。まず、温度センサー１２０で周囲温度Ｔを検出する。次に、検出した周囲温度Ｔに対するオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）をオン抵抗補償テーブルから求める。さらに、このオン抵抗補償テーブルから求めたオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）と、電圧検出回路１１０で検出された測定電圧Ｖｔとを、式（６）に代入することで、負荷電流Ｉ_ｌｏａｄを算出することができる。上記の電流検出方法によれば、周囲温度Ｔによるオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）の変化が適切に補正されることから、精度の高い負荷電流Ｉ_ｌｏａｄが得られる。

なお、上記では、メモリ１３２に事前に保存するオン抵抗補償テーブルを、オン抵抗補償値をオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）として、周囲温度Ｔとオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）との相関を表すテーブルとしたが、式（６）の演算処理を容易とするために、周囲温度Ｔとオン抵抗の逆関数１／Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）との相関、あるいは周囲温度ＴとＲｓ／（Ｒｄｓ＿ＯＮ・Ｒｔ）との相関を表すオン抵抗補償テーブルとしてもよい。その場合には、オン抵抗の逆関数１／Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）またはＲｓ／（Ｒｄｓ＿ＯＮ・Ｒｔ）がオン抵抗補償値となる。

また、式（９）では、温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）が周囲温度Ｔによらず一定であるとしたが、これに限らず、周囲温度Ｔによって変化する温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）を用いることも可能である。一例として、温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）が周囲温度Ｔに比例して変化する場合には、
ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）＝ＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）｛１＋α（Ｔ−Ｔ０）｝ （１０）
とすることができる。ここで、係数αは、機種ＢのパワーＭＯＳＦＥＴの温度係数の変化率として、たとえば複数のサンプルの温度係数の変化率を平均して設定することができる。

式（９）のＴＣｄｓ＿ＯＮ^Ｂ（Ｔ０）に代えて、式（１０）のＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）を用いてオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮを算出することで、オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮの周囲温度Ｔによる変化をさらに高精度に補正するオン抵抗補償テーブルを事前に作成することが可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る電流検出装置及び電流検出方法を、図５を用いて以下に説明する。図５は、第２の実施形態の電流検出装置２００の構成を示すブロック図である。本実施形態の電流検出装置２００は、第１の実施形態の電流検出装置１００に、さらに異常判定部２１０を追加している。異常判定部２１０は、演算手段１３１で算出した負荷電流Ｉ_ｌｏａｄが、パワーＭＯＳＦＥＴ３０及びハーネス２０を保護するために設定されている負荷電流制限値を超えるか否かを判定するものである。

本実施形態では、パワーＭＯＳＦＥＴ３０を保護するために設けられている半導体限界過電流特性と、ハーネス２０を保護するために設けられている電線限界過電流特性を、メモリ１３２に予め保存させている。異常判定部２１０は、メモリ１３２から半導体限界過電流特性及び電線限界過電流特性を読み出し、両者のうちいずれか低い方を負荷電流制限値に選択する。そして、演算手段１３１から入力した負荷電流Ｉ_ｌｏａｄが負荷電流制限値を超えるか否かを判定し、負荷電流制限値を超えると判定すると、ドライバ回路５０に対し負荷電流Ｉ_ｌｏａｄの遮断を要求する信号を出力する。これにより、ドライバ回路５０は、負荷電流Ｉ_ｌｏａｄを遮断するようにパワーＭＯＳＦＥＴ３０を制御する。

上記のように、本実施形態の電流検出装置２００によれば、第１の実施形態と同様に、少ないデータ量のオン抵抗補償テーブルを用いて負荷電流を高精度に推定することができるのに加えて、負荷電流が所定の制限値を超えると判定されると、負荷電流を遮断させてパワーＭＯＳＦＥＴ及びハーネスの損傷を防止することが可能となる。

（第３実施形態）
本発明の第３の実施形態の電流検出装置及び電流検出方法について、以下に説明する。本実施形態の電流検出方法では、パワーＭＯＳＦＥＴ３０及びハーネス２０の保護特性に基づき、許容される電流量が大きくなる周囲温度の低温側では、オン抵抗補償テーブルのデータ量をさらに低減するようにしている。なお、本実施形態では、オン抵抗補償テーブルを、周囲温度Ｔ毎のパワーＭＯＳＦＥＴ３０のオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）からなるテーブルに代えて、周囲温度Ｔ毎のオン抵抗の逆関数１／Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）からなるテーブルを用いた場合を例に説明する。

パワーＭＯＳＦＥＴ３０の保護特性として、電流の大きさによって通電を許可する時間ｔを制限する半導体限界過電流特性が規定されている。パワーＭＯＳＦＥＴ３０に設定された半導体限界過電流特性の一例を図６に示す。同図に示すように、パワーＭＯＳＦＥＴ３０の半導体限界過電流特性は周辺温度Ｔに依存して変化し、周辺温度Ｔが低下するほど半導体限界過電流特性のラインが高電流側に移動する。従って、例えば電流値が同じであっても、周辺温度が低温になるほど通電が許可される時間が長くなる。また、通電時間が同じであっても、周辺温度が低いほど高い電流の通電が許可される。

上記のような限界過電流特性は、ハーネス２０に対しても同様に設定されており、電流の大きさによってハーネスを通電する時間を制限する電線限界過電流特性が規定されている。第２の実施形態の電流検出装置２００では、異常判定部２１０において、半導体限界過電流特性と電線限界過電流特性のいずれか低い方を負荷電流制限値としている。

半導体限界過電流特性及び電線限界過電流特性では、図６に例示するように、周囲温度が低温になると、許容する電流値が急激に大きくなる。そのため、周囲温度が低温の場合には、常温または高温の場合に比べて電流制限値に対し十分大きな余裕を有することになる。従って、周囲温度が低温時には、オン抵抗の逆関数１／Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）を周囲温度で高精度に補正しなくても、負荷電流Ｉ_ｌｏａｄが半導体限界過電流特性または電線限界過電流特性で与えられる電流制限値を超えるおそれはない。

そこで、本実施形態の電流検出方法では、周囲温度が所定の最低温度Ｔｃより低い場合には、周囲温度が最低温度Ｔｃのときのオン抵抗の逆関数１／Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔｃ）を用いて負荷電流Ｉ_ｌｏａｄの補正を行うようにする。すなわち、オン抵抗の逆関数１／Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ）は、周囲温度Ｔに対し図７に示すように変化するものとしている。図７では、一例として最低温度Ｔｃ＝０℃としている。そこで、本実施形態の電流検出方法及び電流検出装置では、最低温度Ｔｃ以上の周囲温度に対するオン抵抗補償テーブルを事前に作成してメモリ１３２に保存させておく。そして、温度センサー１２０で検出した周囲温度が最低温度Ｔｃ以下の場合には、オン抵抗補償テーブルから最低温度Ｔｃに対応するオン抵抗の逆関数１／Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔｃ）を求め、これを用いて式（６）から負荷電流Ｉ_ｌｏａｄを算出する。

本実施形態の電流検出方法及び電流検出装置では、周囲温度が最低温度Ｔｃ以下の場合には、オン抵抗補償テーブルから最低温度Ｔｃに対応するオン抵抗の逆関数１／Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔｃ）を求めて負荷電流Ｉ_ｌｏａｄを算出することから、最低温度Ｔｃ以上の周囲温度に対するオン抵抗補償テーブルを作成すればよく、オン抵抗補償テーブルのデータ量をさらに低減することが可能となる。

なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る電流検出装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における電流検出装置の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１０ 電源
２０ ハーネス
３０ パワーＭＯＳＦＥＴ
３１ パッケージ部
３２ 半導体チップ
４０ 負荷
５０ ドライバ回路
１００、２００ 電流検出装置
１１０ 電圧検出回路
１１１ 差動増幅器
１１２ トランジスタ
１１３ 第１抵抗
１１４ 第２抵抗
１２０ 温度センサー
１３０ 温度補正部
１３１ 演算手段
１３２ メモリ
１３３ 第１ＡＤ変換手段
１３４ 第２ＡＤ変換手段
２１０ 異常判定部

Claims (12)

1. 電源からハーネスを介して負荷に供給される負荷電流をオン／オフする半導体スイッチに並列に接続されて前記負荷電流を検出する電流検出装置であって、
   前記負荷電流に従って変化する所定の測定電圧を検出する電圧検出回路と、
   前記半導体スイッチの周囲温度を検出する温度センサーと、
   前記電圧検出回路及び前記温度センサーからそれぞれ前記測定電圧及び前記周囲温度を入力して前記負荷電流を算出する温度補正部と、を備え、
   前記温度補正部は、
   前記電圧検出回路から入力した前記測定電圧をＡＤ変換する第１ＡＤ変換手段と、
   前記温度センサーから入力した前記周囲温度をＡＤ変換する第２ＡＤ変換手段と、
   前記周囲温度が所定の温度Ｔ０のときの前記半導体スイッチのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を事前に測定し、前記半導体スイッチの機種に特有のオン抵抗と温度係数との相関をもとに前記オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）から前記周囲温度がＴ０のときの温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を求め、前記オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）と前記温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を用いて事前に作成された前記周囲温度によるオン抵抗の変化を補償するオン抵抗補償テーブルを保存するメモリと、
   前記第２ＡＤ変換手段から入力したデジタル値の前記周囲温度と前記メモリから入力した前記オン抵抗補償テーブルとからオン抵抗補償値を求め、前記第１ＡＤ変換手段から入力したデジタル値の前記測定電圧と前記オン抵抗補償値から前記負荷電流を算出する演算手段と、を備える
   ことを特徴とする電流検出装置。
2. 前記電圧検出回路は、
   前記半導体スイッチの前記電源側にこれと並列に接続された第１抵抗と、
   非反転入力端子が前記半導体スイッチの前記負荷側に接続され、反転入力端子が前記第１抵抗の下流側に接続された差動増幅器と、
   エミッタ端子が前記第１抵抗と前記差動増幅器の反転入力端子との間に接続され、コレクタ端子が第２抵抗を介して接地され、ゲート端子が前記差動増幅器の出力端子に接続されたトランジスタと、を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の電流検出装置。
3. 前記測定電圧は、前記第２抵抗の端子間電圧を測定した電圧である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電流検出装置。
4. 前記オン抵抗補償テーブルは、前記周囲温度と前記オン抵抗との相関を表すテーブルであり、前記オン抵抗補償値は、前記検出された周囲温度における前記オン抵抗である
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電流検出装置。
5. 前記オン抵抗補償テーブルは、前記周囲温度と前記オン抵抗の逆関数との相関を表すテーブルであり、前記オン抵抗補償値は、前記検出された周囲温度における前記オン抵抗の逆数である
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電流検出装置。
6. 前記オン抵抗補償テーブルは、所定の最低温度以上に対する前記オン抵抗補償値を与えるテーブルであり、前記温度センサーで検出された前記周囲温度が前記最低温度より低いときは、前記オン抵抗補償テーブルから前記最低温度に対応する前記オン抵抗補償値を求めて前記負荷電流を算出する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電流検出装置。
7. 前記演算手段から前記負荷電流を入力し、前記負荷電流が所定の負荷電流制限値を超えるか否かを判定し、前記負荷電流制限値を超えると判定したときは前記半導体スイッチをオフにするための制御信号を出力する異常判定部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電流検出装置。
8. 前記負荷電流制限値は、前記半導体スイッチを保護するために設定された半導体限界過電流特性の電流値と、前記ハーネスを保護するために設定された電線限界過電流特性の電流値のいずれか低い値である
   ことを特徴とする請求項７に記載の電流検出装置。
9. 半導体スイッチを通電する負荷電流に伴って変化する所定の電圧を測定し、前記測定電圧から前記負荷電流を算出する電流検出方法であって、
   前記半導体スイッチの機種に特有のオン抵抗と温度係数との相関式を事前に作成し、
   前記周囲温度が所定の温度Ｔ０のときの前記半導体スイッチのオン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を事前に測定し、
   前記相関式をもとに前記オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）から前記周囲温度がＴ０のときの温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を事前に求め、
   前記オン抵抗Ｒｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）と前記温度係数ＴＣｄｓ＿ＯＮ（Ｔ０）を用いて前記周囲温度によるオン抵抗の変化を補償するオン抵抗補償テーブルを事前に作成し、
   前記負荷電流を算出するときは、
   前記測定電圧および前記周囲温度を検出し、
   前記検出された周囲温度と前記オン抵抗補償テーブルとからオン抵抗補償値を求め、
   前記検出された測定電圧と前記オン抵抗補償値から前記負荷電流を算出する
   ことを特徴とする電流検出方法。
10. 前記オン抵抗補償テーブルは、前記周囲温度と前記オン抵抗との相関を表すテーブルであり、前記オン抵抗補償値は、前記検出された周囲温度における前記オン抵抗である
    ことを特徴とする請求項９に記載の電流検出方法。
11. 前記オン抵抗補償テーブルは、前記周囲温度と前記オン抵抗の逆関数との相関を表すテーブルであり、前記オン抵抗補償値は、前記検出された周囲温度における前記オン抵抗の逆数である
    ことを特徴とする９に記載の電流検出方法。
12. 前記オン抵抗補償テーブルは、所定の最低温度以上に対する前記オン抵抗補償値を与えるテーブルであり、前記温度センサーで検出された前記周囲温度が前記最低温度より低いときは、前記オン抵抗補償テーブルから前記最低温度に対応する前記オン抵抗補償値を求めて前記負荷電流を算出する
    ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の電流検出方法。

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