JP4224967B2 - Current detection circuit - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電流検出回路に関し、特に、負荷に流れる電流等を検出する電流検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ACアダプタや2次電池の充電回路等に用いられ、負荷に流れる電流を検出する電流検出回路がある。
【0003】
図1は従来の電流検出回路の一例の回路構成図を示す。同図中、電源入力端子(VCC)10は検出抵抗RLSを介して電源出力端子(VOUT)12に接続されている。検出抵抗RLSの電源入力端子10側にはnpnトランジスタQA1のベースが接続され、検出抵抗RLSの電源出力端子12側にはnpnトランジスタQA2のベースが接続されている。
【0004】
トランジスタQA1のコレクタは電源入力端子10に接続され、エミッタは定電流源13を介して接地端子(GND)11に接続されると共に、演算増幅器で構成された電圧バッファ14に接続されている。トランジスタQA2のコレクタは電源入力端子10に接続され、エミッタは定電流源15を介して接地端子11に接続されると共に、演算増幅器で構成された電圧バッファ16に接続されている。
【0005】
電圧バッファ14の出力端子は抵抗RA1を介して演算増幅器で構成された電流アンプ17の非反転入力端子に接続され、電圧バッファ16の出力端子は抵抗RA3を介して電流アンプ17の反転入力端子に接続されている。電流アンプ17の反転入力端子は抵抗RA4(=RA3)を介して接地され、電流アンプ17の非反転入力端子と出力端子は抵抗RA2(=RA1)を介して接続されている。
【0006】
電流アンプ17の出力端子はコンパレータ18の非反転入力端子に接続されている。コンパレータ18の反転入力端子には、電源入力端子10と接地端子11の間に設けられた定電流源19とツェナーダイオードDzで発生した定電圧を抵抗RA5とRA6で分圧した基準電圧が供給されている。コンパレータ18の出力端子にはオープンコレクタのnpnトランジスタQA3が接続されている。
【0007】
ここで、検出抵抗RLSの電源入力端子10側の電圧はトランジスタQA1で電圧変換されたのち電圧バッファ14を通して電流アンプ17に供給され、検出抵抗RLSの電源出力端子12側の電圧はトランジスタQA2で電圧変換されたのち電圧バッファ16を通して電流アンプ17に供給される。これにより、電流アンプ17は検出抵抗RLSの両端間の電位差、即ち検出抵抗RLSを流れる電流を増幅する。そして、電流アンプ17出力はコンパレータ18で基準電圧と比較され、コンパレータ18は検出抵抗RLSに流れる電流が大きくなったときにハイレベルで、上記電流が小さいときにローレベルとなる信号を生成してトランジスタQA3のコレクタから出力する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電流検出回路は、電圧バッファ14,16、電流アンプ17、コンパレータ18、定電流源19及びツェナーダイオードDz等からなる基準電圧回路という多くの回路ブロックから構成されており、回路素子数が多いという問題があった。
【0009】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、回路構成が簡単で回路素子数を大幅に削減できる電流検出回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、入力端子(20)と出力端子(22)の間に接続された検出抵抗(RLS)に流れる電流が所定値以下か超えたかにより電流検出出力を変化させる電流検出回路であって、
前記検出抵抗(RLS)の入力端子側電位に基づくコレクタ電流を流す第1トランジスタ(Q7)と、
前記第1トランジスタ(Q7)のベースにコレクタを接続されると共に第3抵抗(R1)を介して電源に接続され、エミッタが第4抵抗(R4)を介して接地され、ベースを第2定電流源(Q5)に接続された第8トランジスタ(Q15)と、前記第8トランジスタ(Q15)のベースにコレクタを接続され、前記第8トランジスタ(Q15)のエミッタにベースを接続され、エミッタを接地された第9トランジスタ(Q14)とを有する温度補償回路(Q14,Q15,R1,R4)と、
前記検出抵抗(RLS)の出力端子側電位に基づくコレクタ電流を流す第2トランジスタ(Q8)と、
前記第1,第2トランジスタ(Q7,Q8)に第1,第2の抵抗(R2,R3)を介して接続されており前記第1トランジスタ(Q7)に流れるコレクタ電流と前記第2トランジスタ(Q8)に流れるコレクタ電流とを所定比とするよう動作するカレントミラー構成の第3,第4トランジスタ(Q9,Q10)と、
前記第4トランジスタ(Q10)のコレクタ電流を供給する第5トランジスタ(Q11)とカレントミラー構成とされ前記第5トランジスタ(Q11)のコレクタ電流に基づくコレクタ電流を流す第6トランジスタ(Q12)と、第1定電流源(Q6)とを含み、前記第3トランジスタ(Q9)に流れるコレクタ電流と前記第4トランジスタ(Q10)に流れるコレクタ電流とを所定比とする電流回路(24,Q1〜Q4,Q6,Q11,Q12)と、
前記第6トランジスタ(Q12)のコレクタと共にベースを前記第1定電流源(Q6)に接続されており前記第6トランジスタ(Q12)のコレクタ電流が所定値を超えたときオン/オフが切り替わり前記電流検出出力を変化させる第7トランジスタ(Q13)とを有することにより、
検出抵抗に流れる電流を正確に検出できると共に、回路構成が簡単で回路素子数を大幅に削減でき、温度補償を行うことができる。
【0012】
請求項に記載の発明は、請求項記載の電流検出回路において、
前記電流回路は、
第3定電流源(24)にコレクタ及びベースを接続された第10トランジスタ(Q1)と、
前記第10トランジスタ(Q1)とベースを共通に接続されてカレントミラー回路を構成する第11トランジスタ(Q2)と、
前記第10トランジスタ(Q1)とベースを共通に接続されてカレントミラー回路を構成しコレクタを前記第3トランジスタのコレクタに接続された第12トランジスタ(Q3)と、
第11トランジスタ(Q2)のコレクタにコレクタ及びベースを接続された第13トランジスタ(Q4)と、
前記第13トランジスタ(Q4)とベースを共通に接続されてカレントミラー回路を構成しエミッタを前記第6トランジスタ(Q12)のコレクタに接続されたトランジスタで構成される前記第1定電流源(Q6)とを含む。
【0013】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【0014】
【発明の実施の形態】
図2は、本発明の電流検出回路の一実施例の回路構成図を示す。同図中、電源入力端子(VCC)20は検出抵抗RLSを介して電源出力端子(VOUT)22に接続されている。また、電源入力端子20には定電流源24の一端が接続され、定電流源24の他端はnpnトランジスタQ1のコレクタに接続されている。トランジスタQ1はコレクタ及びベースをnpnトランジスタQ2,Q3のベースと接続されてカレントミラー回路を構成しており、トランジスタQ1,Q2,Q3のエミッタは接地端子(GND)21に接続されている。トランジスタQ1,Q2,Q3のエミッタ面積は1:1:1とされている。
【0015】
トランジスタQ2のコレクタはpnpトランジスタQ4のコレクタに接続されている。トランジスタQ4はコレクタ及びベースをpnpトランジスタQ5,Q6のベースと接続されてカレントミラー回路を構成しており、トランジスタQ4,Q5,Q6のエミッタは電源入力端子20に接続されている。トランジスタQ4,Q5,Q6のエミッタ面積は2:1:1とされており、トランジスタQ5,Q6は定電流源として機能する。
【0016】
検出抵抗RLSの電源入力端子20側には抵抗R1の一端が接続され、抵抗R1の他端はnpnトランジスタQ7のベース及びnpnトランジスタQ15のコレクタに接続されている。トランジスタQ7のコレクタは電源入力端子20に接続され、エミッタは抵抗R2の一端に接続されている。抵抗R2の他端はpnpトランジスタQ9のエミッタに接続されている。
【0017】
一方、検出抵抗RLSの電源出力端子22側にはnpnトランジスタQ8のベースが接続されている。トランジスタQ8のコレクタは電源入力端子20に接続され、エミッタは抵抗R3の一端に接続されている。抵抗R3の他端はpnpトランジスタQ10のエミッタに接続されている。トランジスタQ9のベース及びコレクタはトランジスタQ10のベースに接続されてカレントミラー回路を構成しており、トランジスタQ9,Q10のコレクタはnpnトランジスタQ3,Q11のコレクタに接続されている。トランジスタQ3のエミッタは接地されている。
【0018】
トランジスタQ5のコレクタはnpnトランジスタQ14のコレクタ及びnpnトランジスタQ15のベースに接続されている。トランジスタQ14のベースはトランジスタQ15のエミッタ及び抵抗R4の一端に接続され、トランジスタQ14のエミッタ及び抵抗R4の他端は接地されている。このトランジスタQ14,Q15及び抵抗R4はトランジスタQ15のコレクタ電流を制限すると共に温度補償回路として動作する。
【0019】
また、トランジスタQ6のコレクタはnpnトランジスタQ12のコレクタ及びオープンコレクタの出力トランジスタ(npnトランジスタQ13)のベースに接続されている。トランジスタQ12のベースはトランジスタQ11のベース及びコレクタに接続されてカレントミラー回路を構成しており、トランジスタQ11,Q12のエミッタは接地されている。
【0020】
ここで、定電流源24の流す定電流をIとすると、トランジスタQ1,Q2,Q3のカレントミラー回路によりトランジスタQ9のコレクタ電流ICQ9はIとなり、トランジスタQ4,Q5,Q6のカレントミラー回路でトランジスタQ4のエミッタ面積が他のトランジスタQ5,Q6の2倍であり、トランジスタQ11,Q12がカレントミラーであるため、トランジスタQ13がオフからオンに切り替わる電流検出切り替わりポイントでは、トランジスタQ6,Q12,Q11,Q10それぞれのコレクタ電流ICQ6,ICQ12,ICQ11,ICQ10はI/2となる。
【0021】
検出抵抗RLSに電流が流れ、電源入力端子20に対し電源出力端子22の電位が低くなるとトランジスタQ10のコレクタ電流ICQ10が減少し、トランジスタQ6のコレクタ電流ICQ6は一定であるために、ICQ6の余った部分がトランジスタQ13のベースとなりトランジスタQ13がオンする。検出抵抗RLSに電流に流れる電流がどの値となったときトランジスタQ13がオンするかは各素子定数の選定によって決定され、検出抵抗RLSの両端間(即ち電源入力端子20,電源出力端子22間)の電位差が0.2Vとした場合の電流ICQ6,ICQ10の関係を図3に示す。
【0022】
ところで、トランジスタQ9,Q10の電位差VLS1は次のように表される。
【0023】
LS1=(VBEQ9+ICQ9×R2)−(VBEQ10+ICQ10×R3)
=kT/q×ln(ICQ9/ICQ10)+ICQ9×R2
−ICQ10×R3
=kT/q×ln2+I(R2−R3/2)
(∵ICQ9=2・ICQ10=I
抵抗R1の電圧降下VLS2はトランジスタQ14のベース・エミッタ間電圧VBEQ14とすると次のように表される。
【0024】
LS2=VBEQ14・R1/R4
トランジスタQ7,Q8の電位差VLS3は、トランジスタQ7,Q8のベース・エミッタ間電圧VBEQ7,VBEQ8とすると次のように表される。ただし、qは電子の電荷量、kはボルツマン定数、Tは絶対温度である。
【0025】
LS3=(VBEQ7−VBEQ8
=kT/q×ln(ICQ7/ICQ8
=kT/q×ln2
(∵ICQ7=ICQ9,ICQ8=ICQ10,ICQ9=2・ICQ10=I
これより、電源入力端子20,電源出力端子30間の電位差VLSは(1)式で表される。
【0026】
LS=VLS1+VLS2+VLS3
=2・kT/q×ln2+I(R2−R3/2)
+VBEQ14・R1/R4 …(1)
(1)式の温度係数∂VLS/∂Tは(2)式で表される。なお、バイポーラトランジスタでは一般に∂VBE/∂T=−0.002である。
【0027】
∂VLS/∂T=2・k/q×ln2+∂I/∂T(R2−R3/2)
−0.002・R1/R4 …(2)
従って、0.002・R1/R4=2・k/q×ln2+∂I/∂T(R2−R3/2)となるよう電流Iと抵抗R1,R2,R3,R4を設定することにより、検出電圧(トランジスタQ13がオンする検出抵抗RLSの両端間の電位差)の温度変動を無くすことができる。
【0028】
【発明の効果】
上述の如く、請求項1に記載の発明によれば、検出抵抗に流れる電流を正確に検出できると共に、回路構成が簡単で回路素子数を大幅に削減でき、温度補償を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の電流検出回路の一例の回路構成図である。
【図2】本発明の電流検出回路の一実施例の回路構成図である。
【図3】検出抵抗RLSの両端間電位差と電流ICQ6,ICQ10の関係を示す図である。
【符号の説明】
20 電源入力端子
21 接地端子
22 電源出力端子
24 定電流源
Q1〜Q3,Q7,Q8,Q11〜Q15 npnトランジスタ
Q4〜Q6,Q9,Q10 pnpトランジスタ
R1〜R4 抵抗
RLS 検出抵抗
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a current detection circuit, and more particularly to a current detection circuit that detects a current flowing through a load.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a current detection circuit that is used for an AC adapter, a secondary battery charging circuit, and the like and detects a current flowing through a load.
[0003]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional current detection circuit. In the figure, a power input terminal (VCC) 10 is connected to a power output terminal (VOUT) 12 through a detection resistor RLS. The base of the npn transistor QA1 is connected to the power input terminal 10 side of the detection resistor RLS, and the base of the npn transistor QA2 is connected to the power output terminal 12 side of the detection resistor RLS.
[0004]
The collector of the transistor QA1 is connected to the power supply input terminal 10, and the emitter is connected to the ground terminal (GND) 11 via the constant current source 13, and is also connected to the voltage buffer 14 formed of an operational amplifier. The collector of the transistor QA2 is connected to the power input terminal 10, and the emitter is connected to the ground terminal 11 via the constant current source 15, and is connected to a voltage buffer 16 formed of an operational amplifier.
[0005]
The output terminal of the voltage buffer 14 is connected to a non-inverting input terminal of a current amplifier 17 constituted by an operational amplifier via a resistor RA1, and the output terminal of the voltage buffer 16 is connected to an inverting input terminal of the current amplifier 17 via a resistor RA3. It is connected. The inverting input terminal of the current amplifier 17 is grounded via a resistor RA4 (= RA3), and the non-inverting input terminal and the output terminal of the current amplifier 17 are connected via a resistor RA2 (= RA1).
[0006]
The output terminal of the current amplifier 17 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 18. A reference voltage obtained by dividing the constant voltage generated by the constant current source 19 and the Zener diode Dz provided between the power input terminal 10 and the ground terminal 11 by the resistors RA5 and RA6 is supplied to the inverting input terminal of the comparator 18. ing. The output terminal of the comparator 18 is connected to an open collector npn transistor QA3.
[0007]
Here, the voltage on the power supply input terminal 10 side of the detection resistor RLS is voltage-converted by the transistor QA1, and then supplied to the current amplifier 17 through the voltage buffer 14, and the voltage on the power supply output terminal 12 side of the detection resistor RLS is supplied by the transistor QA2. After the conversion, the voltage is supplied to the current amplifier 17 through the voltage buffer 16. As a result, the current amplifier 17 amplifies the potential difference between both ends of the detection resistor RLS, that is, the current flowing through the detection resistor RLS. The output of the current amplifier 17 is compared with a reference voltage by a comparator 18, and the comparator 18 generates a signal that is at a high level when the current flowing through the detection resistor RLS becomes large and becomes a low level when the current is small. Output from the collector of the transistor QA3.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described conventional current detection circuit is composed of many circuit blocks called a reference voltage circuit including voltage buffers 14 and 16, a current amplifier 17, a comparator 18, a constant current source 19, a zener diode Dz, and the like. There were many problems.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a current detection circuit that has a simple circuit configuration and can significantly reduce the number of circuit elements.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the current detection output changes the current detection output depending on whether the current flowing through the detection resistor (RLS) connected between the input terminal (20) and the output terminal (22) is equal to or less than a predetermined value. A circuit,
A first transistor (Q7) for supplying a collector current based on the input terminal side potential of the detection resistor (RLS);
The collector of the first transistor (Q7) is connected to the power source through the third resistor (R1), the emitter is grounded through the fourth resistor (R4), and the base is connected to the second constant current. The collector of the eighth transistor (Q15) connected to the source (Q5) and the base of the eighth transistor (Q15) is connected, the base is connected to the emitter of the eighth transistor (Q15), and the emitter is grounded. A temperature compensation circuit (Q14, Q15, R1, R4) having a ninth transistor (Q14) ;
A second transistor (Q8) for flowing a collector current based on the output terminal side potential of the detection resistor (RLS);
The collector current flowing through the first transistor (Q7) and the second transistor (Q8) are connected to the first and second transistors (Q7, Q8) via the first and second resistors (R2, R3). ), The third and fourth transistors (Q9, Q10) having a current mirror configuration that operates so as to have a predetermined ratio to the collector current flowing through
A fifth transistor (Q11) that supplies a collector current of the fourth transistor (Q10) and a sixth transistor (Q12) that has a current mirror configuration and that flows a collector current based on the collector current of the fifth transistor (Q11); Current circuit (24, Q1 to Q4, Q6) including a constant current source (Q6) and having a predetermined ratio between a collector current flowing through the third transistor (Q9) and a collector current flowing through the fourth transistor (Q10). , Q11, Q12)
The base of the sixth transistor (Q12) is connected to the base of the first constant current source (Q6) together with the collector of the sixth transistor (Q12), and the current is switched when the collector current of the sixth transistor (Q12) exceeds a predetermined value. By having the seventh transistor (Q13) that changes the detection output,
With detectable detecting a current flowing through resistor precisely, the circuit configuration can greatly reduce the number of circuit elements is simple, Ru can perform temperature compensation.
[0012]
The invention according to claim 2 is the current detection circuit according to claim 1 ,
The current circuit is
A tenth transistor (Q1) having a collector and a base connected to the third constant current source (24);
An eleventh transistor (Q2) having a base connected in common with the tenth transistor (Q1) to form a current mirror circuit;
A twelfth transistor (Q3) having a base connected in common with the tenth transistor (Q1) to form a current mirror circuit and a collector connected to the collector of the third transistor;
A thirteenth transistor (Q4) having a collector and a base connected to the collector of the eleventh transistor (Q2);
The first constant current source (Q6) comprising a transistor having a base connected in common with the thirteenth transistor (Q4) to form a current mirror circuit and an emitter connected to the collector of the sixth transistor (Q12). Including.
[0013]
Note that the reference numerals in the parentheses are given for ease of understanding, are merely examples, and are not limited to the illustrated modes.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 2 shows a circuit configuration diagram of an embodiment of the current detection circuit of the present invention. In the figure, a power input terminal (VCC) 20 is connected to a power output terminal (VOUT) 22 through a detection resistor RLS. Further, one end of a constant current source 24 is connected to the power input terminal 20, and the other end of the constant current source 24 is connected to the collector of the npn transistor Q1. The transistor Q1 has a collector and base connected to the bases of the npn transistors Q2 and Q3 to form a current mirror circuit. The emitters of the transistors Q1, Q2 and Q3 are connected to the ground terminal (GND) 21. The emitter areas of the transistors Q1, Q2, and Q3 are 1: 1: 1.
[0015]
The collector of the transistor Q2 is connected to the collector of the pnp transistor Q4. Transistor Q4 has a collector and base connected to the bases of pnp transistors Q5 and Q6 to form a current mirror circuit, and the emitters of transistors Q4, Q5 and Q6 are connected to power input terminal 20. The emitter areas of the transistors Q4, Q5, and Q6 are 2: 1: 1, and the transistors Q5 and Q6 function as a constant current source.
[0016]
One end of the resistor R1 is connected to the power input terminal 20 side of the detection resistor RLS, and the other end of the resistor R1 is connected to the base of the npn transistor Q7 and the collector of the npn transistor Q15. The collector of the transistor Q7 is connected to the power input terminal 20, and the emitter is connected to one end of the resistor R2. The other end of the resistor R2 is connected to the emitter of the pnp transistor Q9.
[0017]
On the other hand, the base of the npn transistor Q8 is connected to the power output terminal 22 side of the detection resistor RLS. The collector of the transistor Q8 is connected to the power input terminal 20, and the emitter is connected to one end of the resistor R3. The other end of the resistor R3 is connected to the emitter of the pnp transistor Q10. The base and collector of transistor Q9 are connected to the base of transistor Q10 to form a current mirror circuit, and the collectors of transistors Q9 and Q10 are connected to the collectors of npn transistors Q3 and Q11. The emitter of the transistor Q3 is grounded.
[0018]
The collector of the transistor Q5 is connected to the collector of the npn transistor Q14 and the base of the npn transistor Q15. The base of the transistor Q14 is connected to the emitter of the transistor Q15 and one end of the resistor R4, and the emitter of the transistor Q14 and the other end of the resistor R4 are grounded. The transistors Q14 and Q15 and the resistor R4 limit the collector current of the transistor Q15 and operate as a temperature compensation circuit.
[0019]
The collector of the transistor Q6 is connected to the collector of an npn transistor Q12 and the base of an open collector output transistor (npn transistor Q13). The base of the transistor Q12 is connected to the base and collector of the transistor Q11 to form a current mirror circuit, and the emitters of the transistors Q11 and Q12 are grounded.
[0020]
Here, when the constant current fed by the constant current source 24 and I 1, the transistors Q1, Q2, the collector current I CQ9 transistor Q9 by the current mirror circuit of Q3 is I 1 becomes the transistors Q4, Q5, Q6 current mirror circuit Since the emitter area of the transistor Q4 is twice that of the other transistors Q5 and Q6 and the transistors Q11 and Q12 are current mirrors, the transistors Q6, Q12, and Q11 are at the current detection switching point at which the transistor Q13 switches from off to on. , Q10 respectively, collector currents I CQ6 , I CQ12 , I CQ11 , I CQ10 are I 1/2 .
[0021]
Current flows through the sense resistor RLS, the relative power input terminal 20, the potential of the power supply output terminal 22 decreases to decrease the collector current I CQ10 of transistor Q10, to the collector current I Cq6 of the transistor Q6 is constant, I Cq6 The remaining portion becomes the base of the transistor Q13, and the transistor Q13 is turned on. The value at which the current flowing in the detection resistor RLS is turned on is determined by the selection of each element constant, and between both ends of the detection resistor RLS (that is, between the power input terminal 20 and the power output terminal 22). FIG. 3 shows the relationship between the currents I CQ6 and I CQ10 when the potential difference between them is 0.2V.
[0022]
By the way, the potential difference V LS1 between the transistors Q9 and Q10 is expressed as follows.
[0023]
V LS1 = (V BEQ9 + I CQ9 × R2) − (V BEQ10 + I CQ10 × R3)
= KT / q × ln (I CQ9 / I CQ10 ) + I CQ9 × R2
-I CQ10 × R3
= KT / q × ln2 + I 1 (R2−R3 / 2)
(∵I CQ9 = 2 · I CQ10 = I 1 )
The voltage drop V LS2 of the resistor R1 is expressed as follows when the base-emitter voltage V BEQ14 of the transistor Q14 is used.
[0024]
V LS2 = V BEQ14 · R1 / R4
The potential difference V LS3 between the transistors Q7 and Q8 is expressed as follows when the base-emitter voltages V BEQ7 and V BEQ8 of the transistors Q7 and Q8 are used. Here, q is the charge amount of electrons, k is the Boltzmann constant, and T is the absolute temperature.
[0025]
V LS3 = (V BEQ7 -V BEQ8 )
= KT / q × ln (I CQ7 / I CQ8 )
= KT / q × ln2
(∵I CQ7 = I CQ9 , I CQ8 = I CQ10 , I CQ9 = 2 · I CQ10 = I 1 )
Thus, the potential difference V LS between the power supply input terminal 20 and the power supply output terminal 30 is expressed by equation (1).
[0026]
V LS = V LS1 + V LS2 + V LS3
= 2 · kT / q × ln2 + I 1 (R2−R3 / 2)
+ V BEQ14 · R1 / R4 (1)
The temperature coefficient ∂V LS / ∂T in equation (1) is expressed by equation (2). In a bipolar transistor, generally, ∂V BE /∂T=−0.002.
[0027]
∂V LS / ∂T = 2 · k / q × ln2 + ∂I 1 / ∂T (R2-R3 / 2)
−0.002 · R1 / R4 (2)
Therefore, by setting the current I 1 and the resistors R1, R2, R3, and R4 to be 0.002 · R1 / R4 = 2 · k / q × ln2 + ∂I 1 / ∂T (R2−R3 / 2) The temperature fluctuation of the detection voltage (potential difference between both ends of the detection resistor RLS where the transistor Q13 is turned on) can be eliminated.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in claim 1, with a current flowing through the detection resistor can be accurately detected, the circuit configuration can greatly reduce the number of circuit elements is simple, Ru can perform temperature compensation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an example of a conventional current detection circuit.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of an embodiment of a current detection circuit of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a potential difference between both ends of a detection resistor RLS and currents I CQ6 and I CQ10 ;
[Explanation of symbols]
20 Power input terminal 21 Ground terminal 22 Power output terminal 24 Constant current sources Q1 to Q3, Q7, Q8, Q11 to Q15 npn transistors Q4 to Q6, Q9, Q10 pnp transistors R1 to R4 Resistor RLS Detection resistor

Claims (2)

入力端子と出力端子の間に接続された検出抵抗に流れる電流が所定値以下か超えたかにより電流検出出力を変化させる電流検出回路であって、
前記検出抵抗の入力端子側電位に基づくコレクタ電流を流す第1トランジスタと、
前記第1トランジスタのベースにコレクタを接続されると共に第3抵抗を介して電源に接続され、エミッタが第4抵抗を介して接地され、ベースを第2定電流源に接続された第8トランジスタと、前記第8トランジスタのベースにコレクタを接続され、前記第8トランジスタのエミッタにベースを接続され、エミッタを接地された第9トランジスタとを有する温度補償回路と、
前記検出抵抗の出力端子側電位に基づくコレクタ電流を流す第2トランジスタと、
前記第1,第2トランジスタに第1,第2の抵抗を介して接続されており前記第1トランジスタに流れるコレクタ電流と前記第2トランジスタに流れるコレクタ電流とを所定比とするよう動作するカレントミラー構成の第3,第4トランジスタと、
前記第4トランジスタのコレクタ電流を供給する第5トランジスタとカレントミラー構成とされ前記第5トランジスタのコレクタ電流に基づくコレクタ電流を流す第6トランジスタと、第1定電流源とを含み、前記第3トランジスタに流れるコレクタ電流と前記第4トランジスタに流れるコレクタ電流とを所定比とする電流回路と、
前記第6トランジスタのコレクタと共にベースを第1定電流源に接続されており前記第6トランジスタのコレクタ電流が所定値を超えたときオン/オフが切り替わり前記電流検出出力を変化させる第7トランジスタとを
有することを特徴とする電流検出回路。
A current detection circuit that changes a current detection output depending on whether a current flowing through a detection resistor connected between an input terminal and an output terminal is less than or equal to a predetermined value,
A first transistor for flowing a collector current based on the input terminal side potential of the detection resistor;
An eighth transistor having a collector connected to the base of the first transistor and a power source via a third resistor, an emitter grounded via a fourth resistor, and a base connected to a second constant current source; A temperature compensation circuit having a ninth transistor having a collector connected to the base of the eighth transistor, a base connected to the emitter of the eighth transistor, and a grounded emitter ;
A second transistor for flowing a collector current based on the output terminal side potential of the detection resistor;
A current mirror that is connected to the first and second transistors via first and second resistors and operates so that a collector current flowing through the first transistor and a collector current flowing through the second transistor have a predetermined ratio. A third and a fourth transistor configured;
A third transistor including a fifth transistor for supplying a collector current of the fourth transistor, a sixth transistor configured to flow a collector current based on a collector current of the fifth transistor, and a first constant current source; A current circuit having a predetermined ratio between a collector current flowing through the first transistor and a collector current flowing through the fourth transistor;
A seventh transistor that has a base connected to the first constant current source together with the collector of the sixth transistor, and is turned on / off to change the current detection output when the collector current of the sixth transistor exceeds a predetermined value; A current detection circuit comprising:
請求項記載の電流検出回路において、
前記電流回路は、
第3定電流源にコレクタ及びベースを接続された第10トランジスタと、
前記第10トランジスタとベースを共通に接続されてカレントミラー回路を構成する第11トランジスタと、
前記第10トランジスタとベースを共通に接続されてカレントミラー回路を構成しコレクタを前記第3トランジスタのコレクタに接続された第12トランジスタと、
第11トランジスタのコレクタにコレクタ及びベースを接続された第13トランジスタと、
前記第13トランジスタとベースを共通に接続されてカレントミラー回路を構成しエミッタを前記第6トランジスタのコレクタに接続されたトランジスタで構成される前記第1定電流源とを含むことを特徴とする電流検出回路。
The current detection circuit according to claim 1 ,
The current circuit is
A tenth transistor having a collector and a base connected to a third constant current source;
An eleventh transistor having a base connected in common to the tenth transistor to form a current mirror circuit;
A twelfth transistor having a base connected in common to the tenth transistor to form a current mirror circuit and a collector connected to the collector of the third transistor;
A thirteenth transistor having a collector and a base connected to the collector of the eleventh transistor;
A current mirror circuit having a base connected in common to form a current mirror circuit and an emitter connected to the collector of the sixth transistor; Detection circuit.
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