JP2012079083A - 電流制御回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電流制御用MOSトランジスタと、該トランジスタとカレントミラー接続された電流検出用トランジスタおよびこれと直列に接続された電流−電圧変換手段を備えた電流検出系とをそれぞれ複数組設け、電流制御用トランジスタに流れる充電電流の大きさに応じて電流検出系を切り替えて動作させるように構成した。
【選択図】 図1
Description
電圧入力端子と出力端子との間に接続され前記電圧入力端子から出力端子へ流す電流を制御する並列形態の第1および第2の電流制御用MOSトランジスタと、
ソース端子が前記第1および第2の電流制御用MOSトランジスタのソース端子にそれぞれ接続されこれらのトランジスタよりも小さなサイズを有し同一のゲート電圧がゲート端子に印加される第1および第2の電流検出用MOSトランジスタと、前記第1および第2の電流検出用MOSトランジスタと直列に接続される第1および第2の電流−電圧変換手段がそれぞれ接続される端子とを有する電流検出回路と、
前記電流検出回路により検出された電流値に応じて前記電流制御用MOSトランジスタのゲート電圧を制御するゲート電圧制御回路と、を備え、
前記ゲート電圧制御回路の出力が前記第1の電流制御用MOSトランジスタおよび第1の電流検出用MOSトランジスタの制御端子に印加される第1制御状態、または、前記ゲート電圧制御回路の出力が前記第2の電流制御用MOSトランジスタおよび第2の電流検出用MOSトランジスタの制御端子に印加される第2制御状態をとり得るように構成したものである。
前記ゲート電圧制御回路の出力を前記第1の電流制御用MOSトランジスタおよび第1の電流検出用MOSトランジスタの制御端子、または前記第2の電流制御用MOSトランジスタおよび第2の電流検出用MOSトランジスタの制御端子へ選択的に供給可能な第2の切替え回路と、
前記第1および第2の電流−電圧変換手段により変換された電圧を入力とし前記第1および第2の切替え回路の切替え制御信号を生成する切替え制御回路と、を備えるようにする。
前記第1の電流検出用MOSトランジスタの制御端子に前記ゲート電圧制御回路の出力が供給される際に、前記第1のスイッチ手段がオン状態でかつ前記第2のスイッチ手段がオフ状態にされ、
前記第2の電流検出用MOSトランジスタの制御端子に前記ゲート電圧制御回路の出力が供給される際に、前記第1のスイッチ手段がオフ状態でかつ前記第2のスイッチ手段がオン状態にされるように構成する。
前記第1および第2の電流制御用MOSトランジスタのドレイン電圧と前記第1および第2の電流検出用MOSトランジスタのドレイン電圧を入力とする第1および第2の演算増幅回路と、
前記第1および第2の電流検出用MOSトランジスタと接地点に接続された前記第1および第2の電流−電圧変換手段との間に接続された第1および第2のバイアス状態制御用トランジスタと、を備え、
前記第1および第2の演算増幅回路の出力が前記第1および第2のバイアス状態制御用トランジスタの制御端子にそれぞれ印加されることで、前記第1および第2の電流制御用MOSトランジスタと前記第1および第2の電流検出用MOSトランジスタのドレイン電圧が、それぞれ同電位となるように構成する。
前記電圧入力端子に入力されている電圧が所定の電圧以下になったことを前記電圧監視手段が検出した場合に、前記電流検出回路および前記ゲート電圧制御回路を含む内部回路が動作するための電源電圧を生成する内部レギュレータ、もしくは前記電流検出回路および前記ゲート電圧制御回路に動作電流を流す電流源がオフ状態にされるように構成する。
これにより、入力電圧が所定の電圧以下になった場合に電流制御回路の動作を停止させて、電流制御用トランジスタのソース・ドレイン間の電圧差が非常に小さくなって差動アンプのオフセット電圧等の影響で充電電流を正確に検出して電流制御が行えなくなる事態が生じるのを回避することができる。
図1は、本発明に係る電流制御回路を適用した二次電池の充電制御用ICの一実施形態およびそれを用いた充電装置の概略構成を示す。
図1に示されているように、この実施形態の充電装置は、例えば太陽電池のような一次電源20と、該一次電源20により入力された直流電圧Vinによってリチウムイオン電池のような二次電池30を充電する充電制御用IC10とを備えている。
また、誤差アンプAMP2は電流制御用MOSトランジスタQ12のドレイン電圧と電流検出用MOSトランジスタQ22のドレイン電圧とを入力とし、その電位差に応じた電圧をバイアス状態制御用のMOSトランジスタQ32のゲート端子に印加することでQ22のバイアス状態すなわちソース・ドレイン間電圧をQ12のソース・ドレイン間電圧と同一にすることで、Q12のドレイン電流により正確に比例した電流をQ22に流す。
電流制御用MOSトランジスタQ11,Q12のゲート端子と入力端子との間には高抵抗値の抵抗Rc1,Rc2が接続されており、トランジスタQ4のドレイン電流がRc1,Rc2に流されて電圧に変換され、その電圧がQ11,Q12のゲート端子に印加されることで、誤差アンプAMP3の出力電圧に応じた電流が電流制御用MOSトランジスタQ11,Q12に流れるように制御されることとなる。
切替え制御回路16は、抵抗Rp1,Rp2により変換された電圧と所定の参照電圧とを比較する2つのコンパレータと、これらのコンパレータの出力に基づいて切替え制御信号S1を生成するロジック回路とにより構成することができる。
図2は、太陽電池(20)に入る日射量が時間の経過と共に増加し、その後減少したと仮定した場合の充電電流Icの変化と、セレクタ14,15の選択状態と、オン状態にされるトランジスタとの関係を示している。
これにより、入力端子INからの電流はQ12を通してバッテリ端子BATへ流されて二次電池30が充電されるとともに、抵抗値の高い抵抗Rp2に流され、電流値が多少小さくても電流検出用アンプAMP1,AMP2のオフセットよりも高い電圧が外部端子P2に発生され、誤差アンプAMP3へ供給される。その結果、充電電流が小さい状態においても電流検出回路12による精度の高い電流制御が可能となる。
これにより、入力端子VINからの電流はQ11を通してバッテリ端子BATへ流されて二次電池30が充電されるとともに、抵抗値の低い抵抗Rp1に流され、電流値が大きくても比較的低い電圧が外部端子P1に発生され、誤差アンプAMP3へ供給される。その結果、充電電流が大きい状態においても電流検出電圧Vr1が入力電圧Vin以上になってVinにクランプされることがなく、広い電流範囲にわたって電流検出回路12による精度の高い電流制御が可能となる。
具体的には、切替え制御回路16からの制御信号S1によってセレクタ14,15がa端子を選択しているときはスイッチSW1がオン状態、スイッチSW2がオフ状態にされ、セレクタ14,15がb端子を選択しているときはスイッチSW2がオン状態、スイッチSW1がオフ状態にされように制御がなさる。これにより、使用しない側の電流検出用の抵抗Rp1,Rp2に無駄な電流が流れないようにすることができる。
なお、図4の変形例では、入力電圧Vinが所定の電圧以下になると、内部レギュレータ18の動作を停止させるように構成しているが、前記電流検出回路および前記ゲート電圧制御回路に動作電流を流す電流源(アンプの電流源等)がオフ状態にされるように構成してもよい。
第2の変形例は、電流制御用MOSトランジスタQ11,Q12のサイズをQ11>Q12とする代わりに、Q11+Q12のサイズが図1のトランジスタQ11のサイズと同じになるように設定するとともに、Q11のゲート端子とトランジスタQ4との間にオン/オフ・スイッチSW3を設け、セレクタ14,15がa端子を選択しているときはスイッチSW3をオン状態、セレクタ14,15がb端子を選択しているときはスイッチSW3をオン状態に制御するようにしたものである。
すなわち、この変形例においては、充電電流が多い時は電流制御用MOSトランジスタQ11とQ12の両方がオン状態にされ、充電電流が少ない時は電流制御用MOSトランジスタQ12のみがオン状態にされるような制御が行われる。
また、前記実施形態では、電流制御用MOSトランジスタと電流検出用MOSトランジスタをそれぞれ2個並列形態に設けたものについて説明したが、これらのトランジスタを3個以上並列に設けて、互いに異なる電流範囲で動作させるように構成しても良い。
11 ゲート電圧制御回路
12 電流検出回路
14,15 セレクタ
16 切替え制御回路
17 コンパレータ(電圧監視手段)
18 内部レギュレータ
20 一次電源(太陽電池)
30 二次電池
Q11,Q12 電流制御用MOSトランジスタ
Q21,Q22 電流検出用MOSトランジスタ
Q31,Q32 バイアス状態制御用トランジスタ
Rp1,Rp2 電流−電圧変換手段(電流検出用抵抗)
Claims (5)
- 電圧入力端子と出力端子との間に接続され前記電圧入力端子から出力端子へ流す電流を制御する並列形態の第1および第2の電流制御用MOSトランジスタと、
ソース端子が前記第1および第2の電流制御用MOSトランジスタのソース端子にそれぞれ接続されこれらのトランジスタよりも小さなサイズを有し同一のゲート電圧がゲート端子に印加される第1および第2の電流検出用MOSトランジスタと、前記第1および第2の電流検出用MOSトランジスタと直列に接続される第1および第2の電流−電圧変換手段がそれぞれ接続される端子とを有する電流検出回路と、
前記電流検出回路により検出された電流値に応じて前記電流制御用MOSトランジスタのゲート電圧を制御するゲート電圧制御回路と、を備え、
前記ゲート電圧制御回路の出力が前記第1の電流制御用MOSトランジスタおよび第1の電流検出用MOSトランジスタの制御端子に印加される第1制御状態、または、前記ゲート電圧制御回路の出力が前記第2の電流制御用MOSトランジスタおよび第2の電流検出用MOSトランジスタの制御端子に印加される第2制御状態をとり得るように構成されていることを特徴とする電流制御回路。 - 前記第1および第2の電流−電圧変換手段により変換された電圧を前記ゲート電圧制御回路へ選択的に供給可能な第1の切替え回路と、
前記ゲート電圧制御回路の出力を前記第1の電流制御用MOSトランジスタおよび第1の電流検出用MOSトランジスタの制御端子、または前記第2の電流制御用MOSトランジスタおよび第2の電流検出用MOSトランジスタの制御端子へ選択的に供給可能な第2の切替え回路と、
前記第1および第2の電流−電圧変換手段により変換された電圧を入力とし前記第1および第2の切替え回路の切替え制御信号を生成する切替え制御回路と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の電流制御回路。 - 前記第1および第2の電流検出用MOSトランジスタと前記第1および第2の電流−電圧変換手段との間には、オン・オフ切替え可能な第1および第2のスイッチ手段がそれぞれ設けられ、
前記第1の電流検出用MOSトランジスタの制御端子に前記ゲート電圧制御回路の出力が供給される際に、前記第1のスイッチ手段がオン状態でかつ前記第2のスイッチ手段がオフ状態にされ、
前記第2の電流検出用MOSトランジスタの制御端子に前記ゲート電圧制御回路の出力が供給される際に、前記第1のスイッチ手段がオフ状態でかつ前記第2のスイッチ手段がオン状態にされるように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電流制御回路。 - 前記電流検出回路は、
前記第1および第2の電流制御用MOSトランジスタのドレイン電圧と前記第1および第2の電流検出用MOSトランジスタのドレイン電圧を入力とする第1および第2の演算増幅回路と、
前記第1および第2の電流検出用MOSトランジスタと接地点に接続された前記第1および第2の電流−電圧変換手段との間に接続された第1および第2のバイアス状態制御用トランジスタと、を備え、
前記第1および第2の演算増幅回路の出力が前記第1および第2のバイアス状態制御用トランジスタの制御端子にそれぞれ印加されることで、前記第1および第2の電流制御用MOSトランジスタと前記第1および第2の電流検出用MOSトランジスタのドレイン電圧が、それぞれ同電位となるように構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電流制御回路。 - 前記電圧入力端子に入力されている電圧を監視する電圧監視手段を備え、
前記電圧入力端子に入力されている電圧が所定の電圧以下になったことを前記電圧監視手段が検出した場合に、前記電流検出回路および前記ゲート電圧制御回路を含む内部回路が動作するための電源電圧を生成する内部レギュレータ、もしくは前記電流検出回路および前記ゲート電圧制御回路に動作電流を流す電流源がオフ状態にされるように構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電流制御回路。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101611842B1 (ko) | 2014-05-15 | 2016-04-12 | 우석대학교 산학협력단 | 전류 제어회로 |
JP2017207507A (ja) * | 2017-07-26 | 2017-11-24 | セイコーエプソン株式会社 | 電圧検出回路及び電子機器 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8373449B2 (en) * | 2010-12-30 | 2013-02-12 | Infineon Technologies Ag | Circuit arrangement including a common source sense-FET |
CN103855782B (zh) * | 2014-01-14 | 2017-12-08 | 深圳市普林泰克科技有限公司 | 一种无线充电器自适应功率输出功率控制方法 |
CN109004705A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-14 | 成都芯源系统有限公司 | 充电终止控制电路及电池充电电路 |
TWI674728B (zh) * | 2018-08-10 | 2019-10-11 | 茂達電子股份有限公司 | 電池充電電路 |
CN110426549A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-08 | 上海爻火微电子有限公司 | 电源通道的电流检测电路与电子设备 |
CN113169385B (zh) * | 2019-08-16 | 2023-03-24 | 华为技术有限公司 | 电池包、测量电池电流的电路系统及测量电池电流的设备 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04212786A (ja) * | 1990-02-08 | 1992-08-04 | Toshiba Corp | 半導体集積回路 |
JP2001296931A (ja) * | 2000-04-12 | 2001-10-26 | Hitachi Ltd | 電流源 |
JP2009294981A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電流制御回路 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4628881B2 (ja) * | 2005-06-15 | 2011-02-09 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 可変利得増幅回路及びそのdcオフセット補正方法並びに無線受信装置 |
US20090033293A1 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Intersil Americas Inc. | Voltage converter with combined capacitive voltage divider, buck converter and battery charger |
JP5309641B2 (ja) * | 2008-03-24 | 2013-10-09 | ミツミ電機株式会社 | 充電制御用半導体集積回路 |
JP4702403B2 (ja) * | 2008-06-06 | 2011-06-15 | ミツミ電機株式会社 | 充電制御用半導体集積回路 |
US9088224B2 (en) * | 2010-07-21 | 2015-07-21 | Lihua Chen | Variable voltage converter with stabilized output voltage |
-
2010
- 2010-10-01 JP JP2010223551A patent/JP5605143B2/ja active Active
-
2011
- 2011-09-30 US US13/249,576 patent/US8664918B2/en active Active
- 2011-09-30 CN CN201110372537.7A patent/CN102447287B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04212786A (ja) * | 1990-02-08 | 1992-08-04 | Toshiba Corp | 半導体集積回路 |
JP2001296931A (ja) * | 2000-04-12 | 2001-10-26 | Hitachi Ltd | 電流源 |
JP2009294981A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電流制御回路 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101611842B1 (ko) | 2014-05-15 | 2016-04-12 | 우석대학교 산학협력단 | 전류 제어회로 |
JP2017207507A (ja) * | 2017-07-26 | 2017-11-24 | セイコーエプソン株式会社 | 電圧検出回路及び電子機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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CN102447287A (zh) | 2012-05-09 |
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