JP6151296B2 - 可変抵抗を用いる広範囲の電流計測 - Google Patents
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Description
Pdiss= I / n * VBAT (1)
ここで、VBATはバッテリインタフェース220での電圧レベルである。特定の実施形態では、精度を高めるために比率 I / n における値nを小さくする場合に、電力消費量が高くなることがある。
Pdiss= δ * ( I / n * VBAT ) (2)
ここで、δはデューティサイクル比であり、総計測期間(T)に対するセンサ作動期間(ton)の割合である。
Claims (17)
- トランジスタデバイスを流れる電流を検出する装置であり、
検出のために前記トランジスタデバイスから電流を受け取るように構成されるインタフェースと、
前記インタフェースに接続され、前記トランジスタデバイスから前記電流を受け取って応答センサ電圧を発生させるように構成されるセンサ要素とを備え、
前記センサ要素は調整可能な抵抗要素を備え、前記調整可能な抵抗要素の抵抗値は前記インタフェースで受け取った前記電流のレベルに応じて選択可能であり、
前記応答センサ電圧が基準電圧よりも高い場合にフィードバック信号を出力する基準比較器と、
前記基準比較器に接続され、前記フィードバック信号が入力された時に前記調整可能な抵抗要素の前記抵抗値を自動的に調整する、オートレンジ回路と、
前記センサ要素のデューティサイクルを制御するように構成される検出制御回路とを更に備える、装置。 - 前記検出制御回路は、前記電流の値の大きさに応じて前記抵抗を自動的に拡縮するように構成される自動レンジングデバイスを更に備える、請求項1に記載の装置。
- 前記自動レンジングデバイスは、前記センサ要素の前記デューティサイクルに従って、前記センサ要素の抵抗への電流のオン及びオフを切り換えるように構成される、請求項2に記載の装置。
- 前記検出制御回路は、前記センサ要素の出力電圧が基準電圧により設定されるしきい値を超えたことに応じて、前記調整可能な抵抗要素の調整を開始させるように構成される比較器を更に備える、請求項1に記載の装置。
- トランジスタデバイスを流れる電流を検出する集積回路であり、
検出のために前記トランジスタデバイスから電流を受け取るように構成されるインタフェースと、
前記インタフェースに接続され、前記トランジスタデバイスから前記電流を受け取って応答センサ電圧を発生させるように構成されるセンサ要素と、
前記センサ要素のデューティサイクルを制御するように構成される検出制御回路と、を備え、
前記センサ要素は調整可能な抵抗要素を備え、前記調整可能な抵抗要素の抵抗値は前記インタフェースで受け取った前記電流のレベルに応じて選択可能である、集積回路。 - 前記検出制御回路は、前記電流の値の大きさに応じて抵抗を自動的に拡縮するように構成される自動レンジングデバイスを更に備える、請求項5に記載の集積回路。
- 前記自動レンジングデバイスは、前記センサ要素の前記デューティサイクルに従って、前記センサ要素の抵抗への電流のオン及びオフを切り換えるように構成される、請求項6に記載の集積回路。
- 前記検出制御回路は、前記センサ要素の出力電圧が基準電圧により設定されるしきい値を超えたことに応じて、調整可能な抵抗要素の調整を開始させるように構成される比較器を更に備える、請求項5に記載の集積回路。
- 前記インタフェースが、
前記トランジスタデバイスのゲートノードにつながれるように構成されるゲートノードインタフェースと、
前記トランジスタデバイスのドレインノードにつながれるように構成されるドレインノードインタフェースと、
ソースノードにつながれるように構成されるソースノードインタフェースと、
前記トランジスタデバイスのケルビンノードにつながれるように構成されるケルビンノードインタフェースと、
前記トランジスタデバイスの検出電流ノードから電流を受け取るように構成される検出電流ノードインタフェースとを備え、
前記電流は、前記トランジスタデバイスを流れる主電流よりも、所定の比率だけ小さい検出電流である、請求項5に記載の集積回路。 - 前記検出電流ノードインタフェース及び前記ケルビンノードインタフェースに接続され、前記検出電流ノードインタフェース及び前記ケルビンノードインタフェースでの電圧値を同等のレベルとさせるように構成される演算増幅器(オペアンプ)を更に備える、請求項9に記載の集積回路。
- 前記オペアンプに接続される電流検出トランジスタを更に備え、前記電流検出トランジスタは、電流検出要素の両端でセンサ電圧を発生させるために、前記センサ要素へ電流を流すように構成される、請求項10に記載の集積回路。
- 前記集積回路が、
複数のインタフェースであり、それぞれのインタフェースは検出のために複数のトランジスタデバイスの一つから電流を受け取るように構成される、複数のインタフェースと、
複数のセンサ要素であり、それぞれのセンサ要素は前記複数のインタフェースの一つと接続される、複数のセンサ要素と、
前記複数のセンサ要素のそれぞれに接続される共用アナログ・デジタル変換器(ADC)とを更に備え、
前記ADCはアナログセンサデータをデジタルセンサデータに変換するように構成される、請求項5に記載の集積回路。 - 前記デジタルセンサデータを、外部データ処理デバイスが読み取り可能なデジタルデータフォーマットに再構成するように構成されるデジタルフォーマット変換器を更に備える、請求項12に記載の集積回路。
- トランジスタデバイスを流れる電流を検出する方法であり、
前記トランジスタデバイスから電流を受け取るように構成されるインタフェースにて、検出のために前記トランジスタデバイスから前記電流を受け取るステップと、
前記受け取った電流をセンサ要素に流すことでセンサ電圧を発生させるステップであり、前記センサ要素は調整可能な抵抗要素を備える、センサ電圧を発生させるステップと、
前記センサ電圧が基準電圧よりも高い場合に基準比較器がフィードバック信号を出力して、オートレンジ回路に前記調整可能な抵抗要素の抵抗値を自動的に調整させるステップと、
検出制御回路を用いて前記センサ要素のデューティサイクルを制御するステップとを含む、方法。 - 前記電流の値の大きさに応じて前記抵抗を自動的に拡縮するステップを更に含み、前記検出制御回路は前記自動的に拡縮するステップを制御するように構成される自動レンジングデバイスを更に備える、請求項14に記載の方法。
- 前記センサ要素のデューティサイクルに従って、前記センサ要素の抵抗への電流のオン及びオフを、前記自動レンジングデバイスを用いて切り換えるステップを更に含む、請求項15に記載の方法。
- 前記センサ要素の出力電圧が基準電圧により設定されるしきい値を超えたことに応じて、前記調整可能な抵抗要素の調整を開始させるステップを更に含む、請求項14に記載の方法。
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