JP2675502B2 - 電流検出回路の自動設計システム - Google Patents

電流検出回路の自動設計システム

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JP2675502B2
JP2675502B2 JP5007166A JP716693A JP2675502B2 JP 2675502 B2 JP2675502 B2 JP 2675502B2 JP 5007166 A JP5007166 A JP 5007166A JP 716693 A JP716693 A JP 716693A JP 2675502 B2 JP2675502 B2 JP 2675502B2
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文昭 中尾
ゆき乃 田中
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富士電気化学株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電流検出回路を設計す
る自動設計システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、図10の(a)に示すようなフの
字特性の電流検出回路や、図10の(b)に示すような
垂下特性の電流検出回路を設計する場合、設計者が出力
電流の最大値IMAX(あるいは更にこれの下限値Il)、
最小値IMIN(あるいは更にこれの上限値IH)を満足す
る抵抗値R4、R5やR1、R2を決定する際に、分圧
する抵抗R4、R5やR1、R2などが実際には段階的
な値しかないと共にそれぞれ公差を持つため、経験やカ
ンによって規格に存在する抵抗値を選択したりして決め
るようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、上述した図1
0の(a)のフの字特性や(b)の垂下特性の電流検出
回路を設計する際に、各素子が段階的な値しかないと共
に公差があるため、これらを考慮した設計を行うために
非常に多くの時間が必要となってしまうと共に、条件を
満足するかの確実性に欠けるという問題もあった。
【0004】本発明は、これらの問題を解決するため、
電流検出回路の素子が段階的な値しかないと共に公差を
持つことを考慮し、計算機システムを使用して与えられ
た条件を満足する最適設計値を自動的かつ瞬時に算出す
ることを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】図1、図3および図7を
参照して課題を解決するための手段を説明する。図1、
図3および図7において、電流検出用抵抗Ri(あるい
はRii)は、電源側(あるいは接地側)に直列接続し
て負荷電流を検出する電流検出用抵抗である。
【0006】電流検出回路1は、電流検出用抵抗Ri
(あるいはRii)の入力側の電圧を分圧した電圧(あ
るいは分圧しない電圧)と、出力側の電圧を抵抗Ra
抵抗Rb、可変抵抗Rvによって分圧した電圧とを等しく
させるなどのための回路である。
【0007】分圧算出部12は、抵抗値Ra、Rbの値
を算出するものである。値変換部13は、算出した抵抗
値Ra、Rbについて、指定された規格の変換テーブル
16を参照して近傍の数値を取り出して変換するもので
ある。
【0008】最悪値算出部14は、変換したRa、Rb
の数値をもとに電流検出回路1の出力電流の最悪値を算
出するものである。評価部15は、算出した最悪値につ
いて、入力された条件(出力電流の最大値、最小値)を
満足するかを評価するものである。
【0009】
【作用】本発明は、図1、図3および図7に示すよう
に、出力電流の最大値、最小値、可変抵抗値Rvおよび
Ra、Rb、Rvの公差の入力に対応して、分圧算出部
12が抵抗値Ra、Rbの値を算出し、値変換部13が
算出した抵抗値Ra、Rbについて、指定された規格の
変換テーブル16を参照して近傍の数値を取り出し、最
悪値算出部14がこれら変換したRa、Rbの数値をもと
に電流検出回路1の出力電流の最悪値を算出し、評価部
15が算出した最悪値について、入力された条件(出力
電流の最大値、最小値)を満足するかを評価し、条件を
満足すると判定したときに変換したRa、Rbの数値を
設計値と決定し、一方、条件を満足しないと判定したと
きに変換テーブル16を参照して近傍の他の数値を取り
出し、最悪値の算出、評価を繰り返すようにしている。
【0010】また、出力電流の最大値IMAXの下限値
L、最小値IMINの上限値IH、可変抵抗値Rvおよび
Ra、Rb、Rvの公差の入力に対応して、分圧算出部
12が抵抗値Ra、Rbの値を算出し、値変換部13が
算出した抵抗値Ra、Rbについて、指定された規格の
変換テーブル16を参照して近傍の数値を取り出し、最
悪値算出部14が変換したRa、Rbの数値をもとに電
流検出回路1の出力電流の最悪値(出力電流の最大値の
下限値、最小値の上限値)を算出し、評価部15が算出
した最悪値について、入力された条件(出力電流の最大
値IMAXの下限値IL、最小値IMINの上限値IH)を満足
するかを評価し、条件を満足すると判定したときに変換
したRa、Rbの数値を設計値と決定し、一方、条件を
満足しないと判定したときに変換テーブル16を参照し
て近傍の他の数値(例えば1つ下の数値)を取り出し、
最悪値の算出、評価を繰り返すようにしている。
【0011】図7においては、電源側に直列接続して負
荷電流を検出する電流検出用抵抗Riの代わりに、接地
側に直列接続して負荷電流を検出する電流検出用抵抗R
iiを設け、電流検出回路1を設計するようにしてい
る。
【0012】従って、電流検出回路1の素子が段階的な
値しかないと共に公差を持つことを考慮し、計算機シス
テムを使用して与えられた条件を満足する最適設計値を
自動的かつ瞬時に算出することが可能となる。
【0013】
【実施例】次に、図1から図5を用い、フの字特性の場
合の本発明の実施例の構成および動作を順次詳細に説明
する。
【0014】図1は、本発明の原理構成図を示す。図1
において、設計データベース10は、各種設計データを
保存するものであって、ここでは、後述する図3の
(a)の電流検出回路(フの字特性)、図7の(a)の
電流検出回路(垂下特性)の各素子(抵抗、可変抵抗な
どの素子)および接続情報などを保存するものである。
【0015】電流検出回路(フの字特性)1は、図3の
(a)のフの字特性の回路に示すように、例えば電流検
出用抵抗R1(Ri)の出力側の電圧を抵抗R4と抵抗
R5および可変抵抗Rvによって分圧した電圧と、電流
検出用抵抗R1の入力側の電圧を分圧した電圧とを等し
くするように検出する回路である。
【0016】電流検出回路(垂下特性)1は、後述する
図7の(a)の垂下特性の回路に示すように、例えば電
流検出用抵抗R5(Rii)の出力側の電圧を抵抗R1
と抵抗R2および可変抵抗Rvによって分圧した電圧
と、電流検出用抵抗R5の入力側の電圧を分圧した電圧
とを等しくするように検出する回路である。
【0017】自動設計システム11は、電流検出回路
(フの字特性)1、電流検出回路(垂下特性)1の各素
子の値を自動的に設計するシステムであって、分圧算出
部12、値変換部13、最悪値算出部14、評価部15
および変換テーブル16などから構成されるものであ
る。
【0018】分圧算出部12は、電流検出回路(フの字
特性)1、電流検出回路(垂下特性)1の分圧抵抗など
の値を算出するものである(図2、図6を用いて後述す
る)。
【0019】値変換部13は、分圧算出部12によって
算出した抵抗値について、指定された規格の変換テーブ
ル16を参照して実際に存在する数値(抵抗値)に変換
するものである。
【0020】最悪値算出部14は、値変換部13によっ
て変換された数値をもとに、電流検出回路(フの字特
性)1あるいは電流検出回路(垂下特性)1の出力電流
の最悪値(出力電流の最大値の下限値、最小値の上限
値)を算出するものである。
【0021】評価部15は、最悪値算出部14によって
算出された最悪値について、入力された条件(出力電流
の最大値IMAXの下限値IL、最小値IMINの上限値IH
を満足するかを評価するものである。
【0022】変換テーブル16は、実際に存在する規格
毎の抵抗の数値を予め設定したテーブルである(図5参
照)。制御部17は、全体を統括制御するものである。
【0023】次に、図2のフローチャートに示す順序に
従い、図3の(a)の電流検出回路(フの字特性)1に
ついて、自動設計するときの図1の構成の動作を詳細に
説明する。
【0024】図2の(a)において、は、 ・出力電流の最小値IMINの上限値IH、最大値IMAX
下限値IL ・抵抗値R1、R2、R3、R6(なくてもよい) ・可変抵抗値Rv ・出力電圧Es ・各変数の公差 を入力する。これは、電流検出回路(フの字特性)1を
設計するときの仕様を、本発明の自動設計システム11
に入力するものである。
【0025】は、R4とR5を算出する。これは、図
3の(a)の電流検出回路(フの字特性)1について、
で入力された条件をもとに、分圧算出部12が抵抗R
4と、抵抗R5の値を後述する(式4)、(式6)によ
ってそれぞれ算出する。
【0026】は、R4とR5の値を修正する。は、
E6〜E96シリーズの数値の変換を行う。これら、
は、で算出した計算上のR4とR5の数値につい
て、指定されたE6〜E96のうちの1つのシリーズの
中から当該計算上のR4とR5の数値よりも小さい最初
の数値に変換し、実際に存在する抵抗値にする。例えば
後述する図5のE6シリーズが指定されたときに計算上
のR4の数値がR4=4524オームであったとき、当
該E6シリーズ上に存在する、ここでは小さい最初の数
値R4=3300オームに変換する。この変換は、図1
の値変換部13が変換テーブル16を参照して行う。
【0027】は、公差を含めた最悪値にて、IMAX
MINを算出する。これは、で変換したR4とR5、
および公差をもとに、最悪値の出力電流の最大値
MAX、最小値IMINを算出する。この最悪値の算出は、
図1の最悪値算出部14が行う。
【0028】は、IMINの最高電流を評価し、OKあ
るいはNGを判定する。これは、図1の評価部15が
で算出した最悪値の出力電流の最小値IMINの上限値が
の入力条件の出力電流の最小値IMINの上限値IH以下
を満たすか評価し、満たすときにOK、満たさないとき
にNGと判定する。OKのときはに進む。一方、NG
の場合には、でR5の値を1ステップ下の値に変更、
即ち指定された規格の変換テーブル6を参照して1ステ
ップ下の値に変更してIMINの上限値が小さくなる方向
に変更し、を繰り返し、OKとなるように変更する。
【0029】は、でR5の数値がOKとなったの
で、次に、IMAXの最低電圧を評価し、OKあるいはN
Gを判定する。これは、図1の評価部15がで算出し
た最悪値の出力電流の最大値IMAXの下限値がの入力
条件の出力電流の最大値IMAXの下限値IL以上を満たす
か評価し、満たすときにOK、満たさないときにNGと
判定する。OKのときは、R5、R4の数値を求める値
として設計を終了する。一方、NGの場合には、でR
4の値を1ステップ下の値に変更、即ち指定された規格
の変換テーブル16を参照して1ステップ下の値に変更
してIMAXの下限値が大きくなる方向に変更し、以降
を繰り返し、OKとなるように変更する。
【0030】以上によって、図3の(a)の電流検出回
路(フの字特性)1について、で仕様を入力すると、
指定された変換テーブル16を参照して実際に存在する
R5、R4の数値を自動設計することが可能となる。
【0031】図2の(b)は、公差例を示す。これは、
指定されたEシリーズ名のときの公差を示す。Eシーリ
名のE6、E12、E24、E48、E96のいずれか
が指定されたとき、実際に存在する数値は、図5の
(a)から(e)にそれぞれ示す。従って、Eシリーズ
名のいずれか1つが指定されたときに、で変換する変
換テーブル16が決まり、その取り得る数値が決まると
共に、で最悪値を算出するときの公差も決まることと
なる。
【0032】ここで、上述したR5、R4を算出する式
について以下求める。まず、図3の(a)の電流検出回
路(フの字特性)1に記載したように、R1、R2、R
3、R4、R5、R6、RV、Es、I、IMAX、IMIN
と定める。
【0033】図3の(a)の電流検出回路(フの字特
性)1から出力電流Iは、R5+Rr=RAとすると、
下記の(式1)のように求めることができる。 ここで、ES・R2/(R2+R3)=B (R2/(R2+R3)-1)R1=C とすると、(式1)は下記の(式2)となる。
【0034】 I=(ES・R4/(RA・R6/(RA+R6)+R4)-B)/C (式2) (1) 低電流値IMINについて、 IMINC+B=ES・R4(R5+R6)/(R5・R6+(R5+R6)・R4) (式3) (IMINC+B)(R5・R6+R4・R5+R4・R6)=ES・R4・R5+ES・R4・R6 整理してR4を求めると下記の(式4)となる。
【0035】 R4=(IMIN・C・R5・R6+B・R5・R6)/(ES・R5+ES・R6-IMIN・C・R5-IMIN・C・R6 -B・R5-B・R6) =(R5・R6(IMIN・C+B))/(R5+R6)(ES-IMIN・C-B) (式4) (2) 最大電流値IMAXについて、 IMAXC+B=(ES・R4)(RS+RV+R6)/((R5+RV)・R6+(R5+RV+R6)・R4) (式5) で示されることから(式4)を代入して整理すると、下記
の(式6)として求められる。
【0036】 R5=(-b+(b2-4・a・c)1/2)/2a (式6) ここで、a=ES・IMAX・C-Es・IMIN・C b=R6・IMAX・C+RV・IMAX・C-IMIN・C・RV-IMIN・C・R6 C=R6・RV(IMAX・C+B)(ES-IMIN・C-B) 図3の(b)は、入力条件を示す。
【0037】・出力電流 ・IMINの上限値:12.5A以下(出力電流の最小値
MINの上限値) ・IMAXの下限値:12.6A以上(出力電流の最大値
MAXの下限値) ・項目 定数 公差 R1 0.025 ±5% R2 1000 ±5% R3 15000 ±5% R4 * ±5% R5 * ±5% R6 100000 ±5% RV 5000 ±15% Es 26 ±0.5% 図3の(c)は、変数の時系列変化(E6シリーズを指
定した場合)を示す。これは、図2の(b)のE6シリ
ーズを指定した場合の、図2の(a)のフローチャート
による計算例を示す。ここで、左端のフローNoの欄
に、図2の(a)のフローチャート中の番号を記載す
る。
【0038】 1.:R4=4524、R5=516860 これは、図2の(a)のの手順によって、R4、R5
の値を(式4)、(式6)によって求める。
【0039】 2.:R4=3300、R5=470000 これは、1で求めたR4、R5の値について、E6シリ
ーズの変換テーブルである図5の(a)を参照し、当該
R4、R5の値よりも小さい最初の値を求めたものであ
る。例えばR4=4524は、図5の(a)からこれよ
りも小さい最初の値としてR4=3300を求める。同
様に、R5=470000と求める。
【0040】3.:R5=330000 これは、公差を含めた最悪値の最小値IMINの最高電流
評価がNG、即ち出力電流の最小値IMINの上限値が、
の入力条件の出力電流の最小値IMINの上限値IHより
も大きく、でNGとなったので、でR5を1つ下の
値、ここでは図5の(a)を参照して1つ下のR5=3
30000としたものである。
【0041】4.:R5=220000 これは、3で値を変更した後にに戻り、3と同様に図
5の(a)を参照して1つ下のR5=220000とし
たものである。
【0042】5.:R5=150000 これは、4で値を変更した後にに戻り、3と同様に図
5の(a)を参照して1つ下のR5=150000とし
たものである。
【0043】6.:R5=100000 これは、5で値を変更した後にに戻り、3と同様に図
5の(a)を参照して1つ下のR5=100000とし
たものである。
【0044】7.:R5=68000 これは、6で値を変更した後にに戻り、3と同様に図
5の(a)を参照して1つ下のR5=68000とした
ものである。
【0045】8.:R4=2200 これは、7で値を変更した後にに戻り、でOKとな
り、公差を含めた最悪値の最大値IMAXの最低電流評価
がNG、即ち出力電流の最大値EMAXの下限値が、の
入力条件の出力電流の最大値IMAXの下限値ILよりも小
さく、でNGとなったので、でR4を1つ小さい
値、ここでは図5の(a)を参照して1つ小さい値のR
4=2200としたものである。
【0046】9.:R5=47000 これは、8で値を変更した後にに戻り、でNGとな
ったので、3と同様にで図5の(a)を参照して1つ
下のR5=47000としたものである。
【0047】10.:R4=1500 これは、9で値を変更した後にに戻り、でOK、
でNGとなったので、8と同様にで図5の(a)を参
照して1つ下のR4=1500としたものである。
【0048】以下同様に、図示のようにして 19.:R4=330 20.:R5=4700 そして、に戻り、でOK、でOKとなり、終了す
る。
【0049】以上の手順によって、 ・R5=4700 ・R4=330 と設計できる。このときの結果は、図3の(d)に示す
ように、 ・IMAXの上限設定範囲15.9729〜44.078
Aで入力条件12.6A以上を満足し、 ・IMINの下限設定範囲−19.0802〜7.399
3Aで入力条件12.5A以下を満足する。
【0050】図4は、本発明の電流検出回路(フの字特
性)例を示す。これらは、電源側に電流検出用抵抗Ri
として、R1を図示のように接続した例を示す。図4の
(a)は、電流検出用抵抗R1の出力側で抵抗R4、R
5、RVで分圧する電流検出回路例を示す。これは、図
2の(a)のフローチャートに従い、入力条件を満足す
る抵抗R4、R5について、実際に存在する値を決定す
る。
【0051】図4の(b)は、電流検出用抵抗R1の入
力側で抵抗R2、R3、RVで分圧する電流検出回路例
を示す。これは、図2の(a)のフローチャートに従
い、入力条件を満足する抵抗R2、R3について、実際
に存在する値を決定する。具体的に言えば、図2の ・のR2、R3→R4、R5 ・、のR4、R5→R2、R3 ・のR5→R2 ・のR4→R3 にそれぞれ変更することによって、求められる。
【0052】図4の(c)は、電流検出用抵抗R1を変
化させる電流検出回路例を示す。これは、分圧回路の分
圧比を一定とし、電流検出用抵抗R1に直列に可変抵抗
RVを接続した例である。これは、図2の(a)のフロ
ーチャートに従い、入力条件を満足する抵抗R1、RV
について、実際に存在する値を決定する。具体的に言え
ば、図2の ・のR1、RV→R4、R5 ・、のR4、R5→R1、RV ・のR5→R1 ・との内容を入れ換える。
【0053】・のR4→RV にそれぞれ変更することによって、求められる。ここ
で、RVの変換テーブル16は、図5のものは一般的で
なく、100、200、500、1Kといった標準品を
選択する。
【0054】図5は、本発明の変換テーブル例を示す。
これは、図1の変換テーブル16の例であって、図2の
(b)のEシリーズ名のE6、E12、E24、E4
8、E96をそれぞれ表す。
【0055】図5の(a)は、E6シリーズの数値を示
す。図5の(b)は、E12シリーズの数値を示す。図
5の(c)は、E24シリーズの数値を示す。
【0056】図5の(d)は、E48シリーズの数値を
示す。図5の(e)は、E96シリーズの数値を示す。
このE96シリーズは、数値の個数が多くなるので、図
5の(f)に示すように、E96の導出関数によってそ
の数値を算出する。E96の導出関数は図示したように
下記で表される。
【0057】 y=cint(10X/96 ×100)÷100 ここで、cint:小数点部分を四捨五入して整数変換
を表す。 次に、図1、図6から図9を用い、垂下特性の場合の本
発明の他の実施例の構成および動作を順次詳細に説明す
る。図1は、既述したので説明を省略する。
【0058】図6のフローチャートに示す順序に従い、
図7の(a)の電流検出回路(垂下特性)1について、
自動設計するときの図1の構成の動作を詳細に説明す
る。図6の(a)において、は、 ・出力電流の最小値IMINの上限値IH、最大値IMAX
下限値IL ・抵抗値R3、R4、R5 ・可変抵抗値Rv ・基準電圧Er ・各変数の公差 を入力する。これは、電流検出回路(垂下特性)1を設
計するときの仕様を、本発明の自動設計システム11に
入力するものである。
【0059】は、R1とR2を算出する。これは、図
7の(a)の電流検出回路(垂下特性)1について、
で入力された条件をもとに、分圧算出部12が抵抗R1
と、抵抗R2の値を後述する(式4)、(式5)によっ
てそれぞれ算出する。
【0060】は、R1とR2の値を修正する。は、
E6〜E96シリーズの数値の変換を行う。これら、
は、で算出した計算上のR1とR2の数値につい
て、指定されたE6〜E96のうちの1つのシリーズの
中から当該計算上のR1とR2の数値よりも小さい最初
の数値に変換し、実際に存在する抵抗値にする。例えば
後述する図5のE6シリーズが指定されたときに計算上
のR1の数値がR1=115630オームであったと
き、当該E6シリーズ上に存在する、ここでは小さい最
初の数値R1=100000オームに変換する。この変
換は、図1の値変換部13が変換テーブル16を参照し
て行う。
【0061】は、公差を含めた最悪値にて、IMIN
MAXを算出する。これは、で変換したR1とR2、
および公差をもとに、最悪値の出力電流の最小値
MIN、最大値IMAXを算出する。この最悪値の算出は、
図1の最悪値算出部14が行う。
【0062】は、IMINの最高電流を評価し、OKあ
るいはNGを判定する。これは、図1の評価部15が
で算出した最悪値の出力電流の最小値IMINの上限値が
の入力条件の出力電流の最小値IMINの上限値IH以下
を満たすか評価し、満たすときにOK、満たさないとき
にNGと判定する。OKのときはに進む。一方、NG
の場合には、でR1の値を1ステップ下の値に変更、
即ち指定された規格の変換テーブル16を参照して1ス
テップ下の値に変更してIMINの上限値が小さくなる方
向に変更し、を繰り返し、OKとなるように変更す
る。
【0063】は、でR1の数値がOKとなったの
で、次に、IMAXの最低電流を評価し、OKあるいはN
Gを判定する。これは、図1の評価部15がで算出し
た最悪値の出力電流の最大値IMAXの下限値がの入力
条件の出力電流の最大値IMAXの下限値IL以上を満たす
か評価し、満たすときにOK、満たさないときにNGと
判定する。OKのときは、R1、R2の数値を求める値
として設計を終了する。一方、NGの場合には、でR
2の値を1ステップ下の値に変更、即ち指定された規格
の変換テーブル16を参照して1ステップ下の値に変更
してIMAXの下限値が大きくなる方向に変更し、以降
を繰り返し、OKとなるように変更する。
【0064】以上によって、図7の(a)の電流検出回
路(垂下特性)1について、で仕様を入力すると、指
定された変換テーブル16を参照して実際に存在するR
1、R2の数値を自動設計することが可能となる。
【0065】図6の(b)は、公差例を示す。これは、
指定されたEシリーズ名のときの公差を示す。Eシーリ
名のE6、E12、E24、E48、E96のいずれか
が指定されたとき、実際に存在する数値は、図5の
(a)から(e)にそれぞれ示す。従って、Eシリーズ
名のいずれか1つが指定されたときに、で変換する変
換テーブル16が決まり、その取り得る数値が決まると
共に、で最悪値を算出するときの公差も決まることと
なる。
【0066】ここで、上述したR1、R2を算出する式
について以下求める。まず、図7の(a)の電流検出回
路(垂下特性)1に記載したように、R1、R2、R
3、R4、R5、RV、Er、I、IMAX、IMINと定め
る。
【0067】図7の(a)の電流検出回路(垂下特性)
1から出力電流Iは、下記の(式1)のように求めるこ
とができる。 そして、R2+RV=Aと置き、RVが最大のときの設定値(最大
値IMAX)とR1が0のときの設定値(最小値IMIN)からR1と
R2の値を求める。
【0068】 これを整理してR1を求めると下記の(式4)となる。
【0069】 また、R2を求めると下記の(式5)となる。
【0070】 図7の(b)は、入力条件を示す。
【0071】・出力電流 ・IMINの上限値:2.4A以下(出力電流の最小値I
MINの上限値) ・IMAXの下限値:2.5A以上(出力電流の最大値I
MAXの下限値) ・項目 定数 公差 R1 * ±5% R2 * ±5% R3 3300 ±5% R4 680 ±5% R5 0.22 ±5% RV 500 ±20% Er 5 ±5% 図7の(c)は、変数の時系列変化(E6シリーズを指
定した場合)を示す。これは、図6の(b)のE6シリ
ーズを指定した場合の、図6の(a)のフローチャート
による計算例を示す。ここで、左端のフローNoの欄
に、図6の(a)のフローチャート中の番号を記載す
る。
【0072】 1.:R1=115630、R2=10007 これは、図6の(a)のの手順によって、R1、R2
の値を(式4)、(式5)によって求めたものである。
【0073】 2.:R1=100000、R2=10000 これは、1で求めたR1、R2の値について、E6シリ
ーズの変換テーブルである図5の(a)を参照し、当該
R1、R2の値よりも小さい最初の値を求めたものであ
る。例えばR1=115630は、図5の(a)からこ
れよりも小さい最初の値としてR1=100000を求
める。同様に、R2=10000と求める。
【0074】3.:R1=68000 これは、公差を含めた最悪値の最小値IMINの最高電流
評価がNG、即ち出力電流の最小値IMINの上限値が、
の入力条件の出力電流の最小値IMINの上限値IHより
も大きく、でNGとなったので、でR1を1つ下の
値、ここでは図5の(a)を参照して1つ下のR1=6
8000としたものである。
【0075】4.:R2=6800 これは、3で値を変更した後にに戻り、でOKとな
ったが、で公差を含めた最悪値の最大値IMAXの最低
電流評価がNG、即ち出力電流の最大値IM AXの下限値
が、の入力条件の出力電流の最大値IMAXの下限値IL
よりも小さく、でNGとなったので、でR2を1つ
下の値、ここでは図5の(a)を参照して1つ下のR2
=6800としたものである。
【0076】以下同様に、図示のようにして 18.:R1=4700 20.:R2=220 そして、に戻り、でOK、でOKとなり、終了す
る。
【0077】以上の手順によって、 ・R1=4700 ・R2=220 と設計できる。このときの結果は、図7の(d)に示す
ように、 ・IMAXの上限設定範囲2.63356〜4.4679
7Aで入力条件2.5A以上を満足し、 ・IMINの下限設定範囲5.57444E−03〜2.
33322Aで入力条件2.4A以下を満足する。
【0078】図8は、本発明の電流検出回路(垂下特
性)例を示す。これらは、接地側に電流検出用抵抗Ri
iとして、R5を図示のように接続した例を示す。図8
の(a)は、電流検出用抵抗R5の負荷側で抵抗R1、
R2、RVで分圧する既述した電流検出回路例を示す。
これは、図6の(a)のフローチャートに従い、入力条
件を満足する抵抗R1、R2について、実際に存在する
値を決定する。
【0079】図8の(b)は、電流検出用抵抗R5の入
力側で抵抗R3、R4、RVで分圧する電流検出回路例
を示す。これは、図6の(a)のフローチャートに従
い、入力条件を満足する抵抗R3、R4について、実際
に存在する値を決定する。具体的に言えば、図6の ・のR3、R4→R1、R2 ・、のR1、R2→R3、R4 ・のR1→R3 ・のR2→R4 にそれぞれ変更することによって、求められる。
【0080】図8の(c)は、図8の(b)のR1、R
2を削除した電流検出回路例を示す。比較器の入力電圧
が出力の0Vよりも低い入力を許容できる場合に優位で
ある。これは、図6のフローチャートに従い、入力条件
を満足する抵抗R3、R4について、実際に存在する値
を決定する。具体的に言えば、図6の ・のR3、R4を削除 ・、のR1、R2→R3、R4 ・のR1→R3 ・のR2→R4 にそれぞれ変更することによって、求められる。
【0081】図9の(d)は、電流検出用抵抗R5を変
化させる電流検出回路例を示す。これは、分圧回路の分
圧比を一定とし、電流検出用抵抗R5に直列に可変抵抗
RVを接続した例である。これは、図6の(a)のフロ
ーチャートに従い、入力条件を満足する抵抗R5、RV
について、実際に存在する値を決定する。具体的に言え
ば、図6の ・のR1、RV→R1、R2 ・、のR1、R2→R5、RV ・のR1→R5 ・との内容を入れ換える。
【0082】・のR2→RV にそれぞれ変更することによって、求められる。ここ
で、RVの変換テーブル16は、図5のものは一般的で
なく、100、200、500、1Kといった標準品を
選択する。
【0083】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電源側(あるいは接地側)に直列接続して負荷電流を検
出する電流検出用抵抗Ri(あるいはRii)と、電流
検出用抵抗Ri(あるいはRii)の入力側(あるいは
出力側)の電圧を分圧した電圧(あるいは分圧しない電
圧)と、出力側(あるいは入力側)の電圧を抵抗Ra、
抵抗Rb、可変抵抗Rvによって分圧した電圧とを等し
くする電流検出回路1について、出力電流の最大値、最
小値、可変抵抗値RvおよびRa、Rb、Rvの公差の
入力に対応して、変換テーブル16を参照してこの入力
条件を満足する実際に存在する抵抗値を決定する構成を
採用しているため、電流検出回路1の抵抗器が段階的な
値しかないと共に公差を持つことを考慮し、計算機シス
テムを使用して与えられた条件を満足する最適設計値を
自動的かつ瞬時に算出することができると共に、確実に
入力条件を満足する抵抗値などを求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理構成図である。
【図2】本発明の動作説明フローチャート(フの字特
性)である。
【図3】本発明の具体例説明図(フの字特性)である。
【図4】本発明の電流検出回路(フの字特性)例であ
る。
【図5】本発明の変換テーブル例である。
【図6】本発明の他の動作説明フローチャート(垂下特
性)である。
【図7】本発明の他の具体例説明図(垂下特性)であ
る。
【図8】本発明の電流検出回路(垂下特性、その1)で
ある。
【図9】本発明の電流検出回路(垂下特性、その2)で
ある。
【図10】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
1:電流検出回路 10:設計データベース 11:自動設計システム 12:分圧算出部 13:値変換部 14:最悪値算出部 15:評価部 16:変換テーブル

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電流検出回路を設計する自動設計システム
    において、 電源側に直列接続して負荷電流を検出する電流検出用抵
    抗Riと、 この電流検出用抵抗Riの入力側の電圧を分圧した電圧
    (あるいは分圧しない電圧)と、出力側の電圧を抵抗R
    a、抵抗Rb、可変抵抗Rvによって分圧した電圧とを
    等しくする電流検出回路(1)について、 出力電流の最大値、最小値、可変抵抗値RvおよびR
    a、Rb、Rvの公差の入力に対応して、 抵抗値Ra、Rbの値を算出する分圧算出部(12)
    と、 これら算出した抵抗値Ra、Rbについて、指定された
    規格の変換テーブル(16)を参照して近傍の数値を取
    り出す値変換部(13)と、 これら変換したRa、Rbの数値をもとに上記電流検出
    回路(1)の出力電流の最悪値を算出する最悪値算出部
    (14)と、 これら算出した最悪値について、入力された条件(出力
    電流の最大値、最小値)を満足するかを評価する評価部
    (15)とを備え、 この評価部(15)が条件を満足すると判定したときに
    変換したRa、Rbの数値を設計値と決定し、一方、条
    件を満足しないと判定したときに上記変換テーブル(1
    6)を参照して近傍の他の数値を取り出し、最悪値の算
    出、評価を繰り返すように構成したことを特徴とする電
    流検出回路の自動設計システム。
  2. 【請求項2】電流検出回路を設計する自動設計システム
    において、 電源側に直列接続して負荷電流を検出する電流検出用抵
    抗Riと、 この電流検出用抵抗Riの入力側の電圧を分圧した電圧
    (あるいは分圧しない電圧)と、出力側の電圧を抵抗R
    a、抵抗Rb、可変抵抗Rvによって分圧した電圧とを
    等しくする電流検出回路(1)について、 出力電流の最大値IMAXの下限値IL、最小値IMINの上
    限値IH、可変抵抗値RvおよびRa、Rb、Rvの公
    差の入力に対応して、 抵抗値Ra、Rbの値を算出する分圧算出部(12)
    と、 これら算出した抵抗値Ra、Rbについて、指定された
    規格の変換テーブル(16)を参照して近傍の数値を取
    り出す値変換部(13)と、 これら変換したRa、Rbの数値をもとに上記電流検出
    回路(1)の出力電流の最悪値(出力電流の最大値の下
    限値、最小値の上限値)を算出する最悪値算出部(1
    4)と、 これら算出した最悪値について、入力された条件(出力
    電流の最大値IMAXの下限値IL、最小値IMINの上限値
    H)を満足するかを評価する評価部(15)とを備
    え、 この評価部(15)が条件を満足すると判定したときに
    変換したRa、Rbの数値を設計値と決定し、一方、条
    件を満足しないと判定したときに上記変換テーブル(1
    6)を参照して近傍の他の数値(例えば1つ下の数値)
    を取り出し、最悪値の算出、評価を繰り返すように構成
    したことを特徴とする電流検出回路の自動設計システ
    ム。
  3. 【請求項3】電源側に直列接続して負荷電流を検出する
    電流検出用抵抗Riと、 この電流検出用抵抗Riの出力側の電圧を分圧した電圧
    (あるいは分圧しない電圧)と、入力側の電圧を抵抗R
    a、抵抗Rb、可変抵抗Rvによって分圧した電圧とを
    等しくする電流検出回路(1)について、 上記請求項1項記載および請求項2記載によってRa、
    Rbの数値を設計値と決定するように構成したことを特
    徴とする電流検出回路の自動設計システム。
  4. 【請求項4】上記電源側に直列接続して負荷電流を検出
    する電流検出用抵抗Riの代わりに、接地側に直列接続
    して負荷電流を検出する電流検出用抵抗Riiを設け、
    電流検出回路(1)を設計するように構成したことを特
    徴とする請求項1記載から請求項3記載の電流検出回路
    の自動設計システム。
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