JP6732679B2 - 電流検出回路 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態に係る電流検出回路1について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る電流検出回路1のブロック図である。本実施形態に係る電流検出回路1は温度補償機能を有し、図1に示すように、電流検出回路1は、入力電流I1が流れる電流検出増幅回路2、入力電流I1が流れない基準増幅回路3、及び電流検出増幅回路2と基準増幅回路3から得られる各出力電圧に基づいて出力電圧V1を算出する演算部4を備える。
電流検出増幅回路2及び基準増幅回路3に用いられる各素子は、各素子間のバラツキを抑えるために、製造ロットが同一の素子を、オペアンプ20a、20b、20c、20dについては同一パッケージのものを用いることが好ましい。
具体的には、演算部4は、電流検出増幅回路2の非反転増幅回路21の出力電圧Vo_nから基準増幅回路3の非反転増幅回路23の出力電圧Vo_n0を減算した第一電圧を算出する第一電圧算出部10と、電流検出増幅回路2の反転増幅回路22の出力電圧Vo_pから基準増幅回路3の反転増幅回路24の出力電圧Vo_p0を減算した第二電圧を算出する第二電圧算出部11と、第一電圧及び第二電圧を加算した電圧を算出する加算部12とを備えている。
なお、以下の説明において、シャント抵抗42a、42cの抵抗値をRsh、フィードバック抵抗40a、40b、40c、40dの抵抗値をRf、抵抗41a、41b、41c、41dの抵抗値をRs、オペアンプ20a、20b、20c、20dの入力オフセット電圧をVosとする。
以下、本発明の第2実施形態に係る温度補償回路を備えた電流検出回路1について、図面を参照して説明する。
第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付すとともに説明を省略し、異なる点について主に説明する。
電流検出増幅回路2´及び基準増幅回路3´に用いられる各素子は、各素子間のバラツキを抑えるために、製造ロットが同一の素子を、オペアンプ20e、20f、20g、20hについては同一パッケージのものを用いることが好ましい。
なお、以下の説明において、シャント抵抗42e、42gの抵抗値をRsh、非反転増幅回路32、34及び反転増幅回路31、33に用いられるフィードバック抵抗40e、40f、40g、40hの抵抗値をそれぞれRf、抵抗43e、43f、43g、43hの抵抗値をRg、抵抗44e、44g、及び抵抗45e、45gの抵抗値をそれぞれR1、R2、電流検出増幅回路2´の非反転増幅回路32の出力電圧Vo_n´、電流検出増幅回路2´の反転増幅回路31の出力電圧Vo_p´、基準増幅回路3´の非反転増幅回路34の出力電圧Vo_n0´、及び基準増幅回路3´の反転増幅回路33の出力電圧Vo_p0´、リファレンス電圧Vrefの電圧値をVref、オペアンプの入力オフセット電圧の電圧値をVosとする。
図5の(c)は、図5の(a)に示す電流を入力電流I1とした場合の、電流検出増幅回路2´の反転増幅回路31の出力電圧Vo_p´を示している。入力電流I1が流れている間に電流検出増幅回路2´の反転増幅回路31から電圧が出力されるが、動作時の温度によって出力電圧Vo_p´が変動する。但し、図5の(c)に示す例では温度の低下に従い出力電圧が低下しているが、オペアンプ20eの入力オフセット電圧の向き等の要因により変化するため、本実施形態は、図5の結果を示すものに限らない。
2、2´ :電流検出増幅回路
3、3´ :基準増幅回路
4 :演算部
10 :第一電圧算出部
11 :第二電圧算出部
12 :加算部
20a〜20h:オペアンプ
21、23、32、34:非反転増幅回路
22、24、31、33:反転増幅回路
40a〜40h:フィードバック抵抗
41a〜41d、43e〜45g:抵抗
42a〜42g:シャント抵抗
I1 :入力電流
V1 :出力電圧
Vos :入力オフセット電圧
Vref :リファレンス電圧
Claims (4)
- 電子回路に流れる入力電流の電流値を検出する電流検出回路であって、
一方の端子から前記入力電流が流れ、他方の端子は接地されており、前記一方の端子に入力電圧を発生させるシャント抵抗と、
前記入力電圧がオペアンプの非反転入力端子へ供給される非反転増幅回路と、
前記入力電圧が抵抗を介してオペアンプの反転入力端子へ供給される反転増幅回路と、
を備える電流検出増幅回路と、
前記電流検出増幅回路と同じ構成とされ、シャント抵抗に基準入力電流が入力される基準増幅回路と、
前記電流検出増幅回路の非反転増幅回路の出力電圧、前記電流検出増幅回路の反転増幅回路の出力電圧、前記基準増幅回路の非反転増幅回路の出力電圧、及び前記基準増幅回路の反転増幅回路の出力電圧を用いて前記入力電流を表す電圧値を演算する演算部と、
を備え、
前記演算部は、
前記電流検出増幅回路の非反転増幅回路の出力電圧と前記基準増幅回路の非反転増幅回路の出力電圧との差分を表す第一電圧を算出する第一電圧算出部と、
前記電流検出増幅回路の反転増幅回路の出力電圧と前記基準増幅回路の反転増幅回路の出力電圧との差分を表す第二電圧を算出する第二電圧算出部と、
前記第一電圧及び前記第二電圧を加算し、前記入力電流の電流値と前記シャント抵抗の抵抗値の積として表される電圧値を算出する加算部と
を備える電流検出回路。 - 前記基準入力電流は、0アンペアである請求項1に記載の電流検出回路。
- 前記電流検出増幅回路の反転増幅回路のオペアンプの非反転入力端子及び前記基準増幅回路の反転増幅回路のオペアンプの非反転入力端子がグラウンドに接続された請求項1又は請求項2に記載の電流検出回路。
- 前記電流検出増幅回路の反転増幅回路のオペアンプの非反転入力端子及び前記基準増幅回路の反転増幅回路のオペアンプの非反転入力端子に、共通の電圧が供給される請求項1又は請求項2に記載の電流検出回路。
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