JP7175867B2 - Current detection device and data writing method - Google Patents
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Description
本発明は、電流検出装置及びデータ書き込み方法に関する。 The present invention relates to a current detection device and a data writing method.
ホールICと、前記ホールICからのアナログ信号をデジタル信号に変換してモータに流れる電流を検出するマイコンとを有する電流検出装置が知られている。
ホールICは、導体に流れる電流によって生じた磁界又は磁束を検知し、その検知した磁界又は磁束に応じた電圧信号を出力するホール素子と、前記電圧信号を所定の増幅率で増幅し、その増幅した電圧信号(センサ信号)を前記マイコンに出力する処理回路と、を有する。
A current detection device is known that has a Hall IC and a microcomputer that converts an analog signal from the Hall IC into a digital signal and detects a current flowing through a motor.
A Hall IC detects a magnetic field or magnetic flux generated by a current flowing through a conductor, and a Hall element that outputs a voltage signal corresponding to the detected magnetic field or magnetic flux; and a processing circuit for outputting the voltage signal (sensor signal) generated by the microcomputer to the microcomputer.
前記増幅率を調整するには、ホールICの電源端子に通常の電源電圧(例えば、5V)よりも高い電圧(以下、「書き込み電圧」という。)を印加してホールICを書き込みモードに移行させる必要がある。そして、その書き込みモード時においてホールICに所定のデータを書き込むことで前記増幅率を所望の値に調整可能することができる。 In order to adjust the amplification factor, a voltage (hereinafter referred to as "write voltage") higher than a normal power supply voltage (for example, 5 V) is applied to the power supply terminal of the Hall IC to shift the Hall IC to the write mode. There is a need. By writing predetermined data in the Hall IC in the write mode, the amplification factor can be adjusted to a desired value.
ここで、ホールIC及びマイコンのADコンバータは、レシオメトリック特性を有する。そのため、センシング時において、ホールICの電源電圧とマイコンの電源電圧とが常に同電位になるように、同一の直流電源から5Vが供給されている。すなわち、ホールICの電源端子とマイコンの電源端子とは導通している。 Here, the Hall IC and the AD converter of the microcomputer have ratiometric characteristics. Therefore, 5V is supplied from the same DC power supply so that the power supply voltage of the Hall IC and the power supply voltage of the microcomputer are always at the same potential during sensing. That is, the power terminal of the Hall IC and the power terminal of the microcomputer are electrically connected.
しかしながら、ホールICの増幅率を調整するために、ホールICの電源端子に5Vよりも高い電圧である書き込み電圧を印加すると、マイコンの電源端子にも書き込み電圧が印加されてしまい、マイコンが故障してしまう虞がある。よって、増幅率を調整するごとにホールICを基板から取り外して、ゲイン調整を行い、そのゲイン調整後に、再度、マイコンが実装されている基板にホールICを半田付けする必要がある。そのため、ゲイン調整の作業に、手間や時間がかかる。 However, if a write voltage higher than 5 V is applied to the power supply terminal of the Hall IC in order to adjust the amplification factor of the Hall IC, the write voltage is also applied to the power supply terminal of the microcomputer, causing the microcomputer to malfunction. There is a risk that Therefore, it is necessary to remove the Hall IC from the substrate each time the amplification factor is adjusted, adjust the gain, and re-solder the Hall IC to the substrate on which the microcomputer is mounted after the gain adjustment. Therefore, gain adjustment work takes time and effort.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ホールICのゲイン調整を効率良く行うことができることである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to enable efficient gain adjustment of a Hall IC.
(1)本発明の一態様は、磁界又は磁束を検知して電圧信号に変換する磁電変換素子と、前記電圧信号を所定の増幅率で増幅した信号であるセンサ信号をセンサ出力端子から出力するホールICと、前記アナログ信号をデジタル信号に変換する処理装置と、第1出力端子を有し、前記処理装置の電源電圧である第1電圧を生成して前記第1出力端子から前記処理装置の電源端子に出力する第1直流電源と、第2出力端子を有し、前記第1電圧よりも高い電圧である第2電圧を生成して前記第2出力端子から出力する第2直流電源と、前記ホールICの電源電圧である前記第3電圧を前記第2電圧から生成して前記ホールICに出力する電圧生成部と、を有し、前記電圧生成部は、前記処理装置の電源端子に接続されている第1端子と、前記第2出力端子に接続されている第2端子と、前記ホールICの電源端子に接続されている第3端子と、前記第3電圧の電圧値と、前記第1端子に入力されている前記第1電圧の電圧値と、が同一になるように前記第3電圧の電圧値を制御して、前記第3電圧を前記第3端子から出力する電圧複製部と、を有する、電流検出装置である。 (1) One aspect of the present invention includes a magnetoelectric conversion element that detects a magnetic field or magnetic flux and converts it into a voltage signal, and a sensor signal that is a signal obtained by amplifying the voltage signal with a predetermined amplification factor and outputs from a sensor output terminal. a hall IC, a processing device for converting the analog signal into a digital signal, and a first output terminal, generating a first voltage that is a power supply voltage of the processing device and transmitting the first voltage to the processing device from the first output terminal; A second DC power supply that has a first DC power supply that outputs to a power supply terminal and a second output terminal, generates a second voltage that is higher than the first voltage, and outputs the second voltage from the second output terminal; a voltage generator for generating the third voltage, which is a power supply voltage of the Hall IC, from the second voltage and outputting the third voltage to the Hall IC, wherein the voltage generator is connected to a power supply terminal of the processing device. a first terminal connected to the second output terminal; a third terminal connected to a power supply terminal of the Hall IC; a voltage value of the third voltage; a voltage replicating unit that controls the voltage value of the third voltage so that the voltage value of the first voltage input to one terminal is the same as that of the first voltage, and outputs the third voltage from the third terminal; and a current detection device.
(2)上記(1)の電流検出装置であって、前記ホールICと前記処理装置とは、同一基板に実装されてもよい。 (2) In the current detection device of (1) above, the Hall IC and the processing device may be mounted on the same substrate.
(3)上記(2)の電流検出装置であって、前記ホールICは、前記ホールICの電源端子に前記第2電圧よりも高い電圧である書き込み電圧が印加されると、前記ホールICへのデータの書き込みが可能な書き込みモードに移行してもよい。 (3) In the current detection device of (2) above, when a write voltage higher than the second voltage is applied to the power supply terminal of the Hall IC, the Hall IC A write mode in which data can be written may be entered.
(4)本発明の一態様は、上記(3)の電流検出装置において、前記ホールICへのデータの書き込み方法であって、前記書き込み電圧を前記ホールICの電源端子に印加することで前記ホールICを書き込みモードに移行させる印加ステップと、書き込みモード時において、前記増幅率を示すデータを前記ホールICの電源端子に入力することで前記増幅率の設定を前記ホールICに書き込む書き込みステップと、を含むデータ書き込み方法である。 (4) One aspect of the present invention is, in the current detection device of (3) above, a method for writing data to the Hall IC, wherein the writing voltage is applied to a power supply terminal of the Hall IC to write the Hall IC. an application step for shifting the IC to a write mode; and a write step for writing the setting of the amplification factor to the Hall IC by inputting the data indicating the amplification factor to the power supply terminal of the Hall IC in the write mode. It is a data writing method including.
(5)上記(4)のデータ書き込み方法であって、前記ホールICは、前記アナログ信号を出力するセンサ出力端子を有し、前記センサ出力端子と前記処理装置とを接続する接続線にボルテージフォロア回路を並列に接続する第1接続ステップと、前記ボルテージフォロア回路及び前記処理装置の間の前記接続線と、前記第1出力端子とをダイオードを介して接続する第2接続ステップと、を含み、前記印加ステップは、前記第1接続ステップ及び前記第2接続ステップの後に行われてもよい。 (5) In the data writing method of (4) above, the Hall IC has a sensor output terminal for outputting the analog signal, and a voltage follower is connected to a connection line connecting the sensor output terminal and the processing device. a first connection step of connecting circuits in parallel; and a second connection step of connecting the connection line between the voltage follower circuit and the processing device and the first output terminal via a diode, The applying step may be performed after the first connecting step and the second connecting step.
以上説明したように、本発明によれば、ホールICのゲイン調整を効率良く行うことができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently adjust the gain of the Hall IC.
以下、本実施形態に係る電流検出装置及びデータ書き込み方法を、図面を用いて説明する。 A current detection device and a data writing method according to this embodiment will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る電流検出装置を有するデータ書き込みシステムAの概略構成の一例を示す図である。図1に示すように、データ書き込みシステムAは、電流検出装置1及び書き込み装置2を備える。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a data writing system A having a current detection device according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the data writing system A includes a
電流検出装置1は、被測定電流を非接触で検出する。例えば、電流検出装置1は、車両に搭載されているモータに流れる電流を被測定電流として検出する。よって、電流検出装置1は、車両に搭載されてもよい。なお、前記車両とは、例えばハイブリッド自動車や電気自動車である。前記モータは、例えば、車両を駆動するための駆動用モータである。
The
書き込み装置2は、電流検出装置1に対してデータを書き込む装置である。なお、電流検出装置1及び書き込み装置2は、別体で構成されている。よって、書き込み装置2は、車両に搭載されない。すなわち、書き込み装置2は、電流検出装置1に対してデータを書き込む場合に、電流検出装置1に接続される。ただし、これに限定されず、電流検出装置1及び書き込み装置2は、一体として構成されてもよい。
The
以下において、本実施形態に係る電流検出装置1の構成について、説明する。
The configuration of the
電流検出装置1は、ホールIC3、マイコン4、第1直流電源5、第2直流電源6及び電圧生成部7を備える。マイコン4は、本発明の「処理装置」の一例である。なお、ホールIC3及びマイコン4は、同一基板上に実装されてもよいし、別基板にそれぞれ実装されてもよい。
The
ホールIC3は、電源端子31、グランド用端子32、センサ出力端子33、磁電変換素子34及び信号処理部35を備える。このホールIC3は、磁電変換素子34及び信号処理部35が一つのパッケージに搭載されている集積回路(IC:Integrated Circuit)である。
信号処理部35は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)などのプロセッサ及び不揮発性又は揮発性の半導体メモリ(例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory))を備えてもよい。
The Hall IC 3 includes a
The
電源端子31は、ホールIC3の駆動用電源の端子として機能する。よって、ホールIC3は、電源端子31に入力された電源電圧Vh(例えば、5V)を駆動源として動作する。また、電源端子31は、ホールIC3へのデータの書き込みが可能な書き込みモードに移行させるための書き込み電圧Vwの供給端子としても機能する。さらに、電源端子31は、ホールIC3が書き込みモードである場合には、データをホールIC3に入力するための入力端子としても機能する。
The
グランド用端子32は、グランド(GND)に接地される端子である。
The
センサ出力端子33は、通常動作モードにおいて、アナログ信号であるセンサ信号を出力する。なお、ホールIC3は、レシオメトリック特性を有する。すなわち、ホールIC3は、電源端子31に入力される電源電圧Vhが変動した場合、その変動に比例してセンサ出力端子33から出力されるセンサ信号の電圧値も変動する。
The
磁電変換素子34は、被測定電流が導体に流れることで発生する磁界又は磁束を検知して、その検知した磁界又は磁束の強さに応じた電圧(以下、「電圧信号」という。)に変換する。そして、磁電変換素子34は、電圧信号を信号処理部35に出力する。例えば、磁電変換素子34は、ホール素子、磁気抵抗素子、又は磁気ダイオードである。本実施形態では、磁電変換素子34は、ホール素子である。
The
信号処理部35は、磁電変換素子34から出力された電圧信号の電圧値を所定の増幅率Gで増幅し、増幅後の電圧信号であるセンサ信号をセンサ出力端子33から出力する。このセンサ信号は、アナログ信号である。
The
この増幅率Gは、外部から調整可能である。具体的には、信号処理部35は、メモリ(例えば、上記半導体メモリ)を有し、通常モードにおいて、メモリ内に格納されている増幅率を示すデータ(以下、「増幅率データ」という。)を読み取り、その増幅率データが示す増幅率で電圧信号を増幅する。よって、ユーザは、書き込み装置2を用いて、上記メモリ内に増幅率データを書き込むことで、増幅率Gを調整することができる。なお、「書き込み」とは、増幅率データの書き換えを含む。ここで、通常モードとは、信号処理部35からの電圧信号を増幅してセンサ出力端子33から出力するモードであって、書き込みモードとは異なるモードである。
This amplification factor G can be adjusted from the outside. Specifically, the
具体的には、信号処理部35は、電源電圧Vh(例えば、5V)よりも高い電圧である書き込み電圧Vw(例えば、8V)以上の電圧が電源端子31に入力された場合には、通常モードから書き込みモードに移行する。そして、信号処理部35は、電源端子31の電圧が書き込み電圧Vwよりも低く、且つ、電源電圧Vhよりも高い電圧である通常モード移行電圧Vkを下回った場合には、書き込みモードから通常モードに移行する。
信号処理部35は、書き込みモード時においては、電源端子31を介して書き込み装置2と通信が可能な状態となり、書き込み装置2による信号処理部35内のメモリへの書き込みが許可されている状態となる。よって、書き込み装置2は、信号処理部35が書き込みモードである場合には、書き込み電圧Vw以上のパルス信号で増幅率データを電源端子31に入力する。
Specifically, when a voltage equal to or higher than the write voltage Vw (e.g., 8V) higher than the power supply voltage Vh (e.g., 5V) is input to the
In the write mode, the
信号処理部35は、書き込みモード時において、センサ出力端子33から信号処理部35のメモリに書き込まれた増幅率データやアクノリッジ(ACK)を出力する。
In the write mode, the
次に、本実施形態に係るマイコン4の構成について説明する。
Next, the configuration of the
マイコン4は、電源端子41、グランド用端子42、入力端子43及び信号処理部44を備える。信号処理部44は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)などのプロセッサ及び不揮発性又は揮発性の半導体メモリ(例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory))を備えてもよい。
The
電源端子41は、マイコン4の駆動用電源の端子として機能する。よって、マイコン4は、電源端子41に入力された電源電圧Vm(例えば、5V)を駆動源として動作する。
The
グランド用端子42は、グランド(GND)に接地される端子である。
The
入力端子43は、接続線Lを介してセンサ出力端子33に接続されている。入力端子43には、接続線Lを介してセンサ信号が入力される。例えば、入力端子43は、いわゆるI/Oポートであってもよい。
The
信号処理部44は、センサ出力端子33からセンサ信号を取り込んで、センサ信号をデジタル信号に変換するAD変換を行う。すなわち、信号処理部44は、センサ信号をデジタル信号に変換するADコンバータを有する。そして、信号処理部44は、デジタル信号に基づいて、被測定電流の電流値を求める。これにより、電流検出装置1は、被測定電流を検出する。なお、上記ADコンバータは、レシオメトリック特性を有している。
The
第1直流電源5は、第1出力端子51を有し、直流電圧である第1電圧Vccを生成する。この第1電圧Vccは、マイコン4の電源電圧Vmに相当し、例えば、5Vである。第1直流電源5は、生成した第1電圧Vccを、第1出力端子51から電源端子41及び電圧生成部7に出力する。
The first
第2直流電源6は、第2出力端子61を有し、第1電圧Vccよりも高い電圧である第2電圧Vxを生成する。例えば、第2電圧Vxは、6Vである。第2直流電源6は、生成した第2電圧Vxを第2出力端子61から出力する。
The second
電圧生成部7は、第2直流電源6から第2電圧Vxが供給されており、この第2電圧Vxから第3電圧Vsを生成する。第3電圧Vsは、ホールIC3の電源電圧Vhに相当し、例えば、5Vである。電圧生成部7は、生成した第3電圧VsをホールIC3の電源端子31に出力する。ここで、電圧生成部7には、第1電圧Vccが入力されており、電圧生成部7は、第3電圧Vsの電圧値が前記第1電圧Vccと同一になるように、第3電圧Vsの電圧値を制御する。これにより、第3電圧Vsの電圧値は、第1電圧Vccの電圧値に追従するように制御される。このように、電圧生成部7は、入力される第1電圧Vccと同一の電圧値である第3電圧Vsを常に出力する電圧レギュレータである。
以下に、本実施形態に係る電圧生成部7の概略構成の一例について、図2を用いて説明する。ただし、電圧生成部7は、図2に示す構成には特に限定されず、入力される第1電圧Vccと同一の電圧値である第3電圧Vsを第2電圧Vxから生成して常に出力する構成を有していればよい。
The
An example of the schematic configuration of the
図1及び図2に示すように、電圧生成部7は、第1端子71、第2端子72、第3端子73及び第4端子74及び電圧複製部75を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2 , the
第1端子71は、マイコン4の電源端子41及び第1出力端子51に接続されている。よって、第1端子71には、第1電圧Vccが入力される。
The
第2端子72は、第2出力端子61に接続されている。よって、第2端子72には、第2電圧Vxが入力される。
The
第3端子73は、ホールIC3の電源端子31に接続されている。第3端子73からは、第3電圧Vsが常に出力されるため、通常モードにおいて、ホールIC3の電源端子31に第3電圧Vsが常に入力される。
The
第4端子74は、グランド用端子であって、グランド(GND)に接地される。
The
電圧複製部75は、第2端子72に入力される第2電圧Vxを降圧して第3電圧Vsを生成する。ここで、電圧複製部75は、第3電圧Vsを生成するにあたって、第3電圧Vsの電圧値と、第1端子71に入力されている第1電圧Vccの電圧値と、が同一になるように第3電圧Vsの電圧値を常に制御し、その第3電圧Vsを第3端子73から出力する。
The
電圧複製部75は、トランジスタ80及び制御部81を備える。
The
トランジスタ80は、PNP型のバイポーラトランジスタである。トランジスタ80のエミッタEは、第2端子72が接続されている。トランジスタ80のコレクタCには、第3端子73が接続されている。トランジスタ80のベースBには、制御部81が接続されている。
トランジスタ80は、ベースBに印加される電圧であるベース電圧に応じてエミッタEに入力された電圧を降圧する。そして、トランジスタ80は、降圧した電圧をコレクタCから出力する。
The
制御部81は、第1端子71から第1電圧Vccを取り込む。また、制御部81は、第3端子73から第3電圧Vsを取り込む。そして、制御部81は、第1電圧Vccと第3電圧Vsとの電位差がなくなるようにベース電圧を制御する。例えば、制御部81は、第1電圧Vccと第3電圧Vsとの電位差を増幅する誤差増幅回路を有しており、この誤差増幅回路の出力に基づいてベース電圧を制御してもよい。
これにより、制御部81は、電源端子31の電圧が電源端子41の電圧に影響を与えることなく、且つ、ホールIC3が通常モードにおいては、電源端子31の電圧(電源電圧Vh)と電源端子41の電圧(電源電圧Vm)とが常に略同一に制御することができる。したがって、増幅率Gを調整するにあたって、ホールIC3を基板から取り外すことなく、ゲイン調整を行うことが可能となり、ホールIC3のゲイン調整を効率良く行うことができる。
The
As a result, the
次に、本実施形態に係る書き込み装置2の概略構成について、図1及び図3を用いて説明する。図3は、書き込み装置2を電流検出装置1に接続した図である。
Next, a schematic configuration of the
書き込み装置2は、出力部21及び出力調整回路22を備える。
The
出力部21は、電圧印加部90及び書き込み部91を備える。
The
電圧印加部90は、書き込み電圧Vwを生成して出力する。電圧印加部90の出力端子は、接続線L2を介して電源端子31に接続される。電圧印加部90は、書き込み電圧Vwを、接続線L2を介して電源端子31に印加することで、ホールIC3を通常モードから書き込みモードに移行させる。
The
書き込み部91は、信号処理部35が書き込みモードである場合において、書き込み電圧Vw以上のパルス信号で増幅率データを電源端子31に入力することで、信号処理部35のメモリに増幅率データを書き込む。これにより、ユーザは、書き込み装置2を用いることで、増幅率Gを所望の値に調整することができる。
When the
出力調整回路22は、ボルテージフォロア回路100及びダイオード101を備える。
ボルテージフォロア回路100は、オペアンプを有し、インピーダンス変換を行う回路である。このボルテージフォロア回路100は、接続線L1に並列に接続される。
The
The
書き込みモード時においては、センサ出力端子33から信号処理部35のメモリに書き込まれた増幅率データやアクノリッジ(ACK)が出力されるため、センサ出力端子33から入力端子43に向けて電流(出力電流)が流れる。このとき、電源端子31には、書き込み電圧Vw以上の電圧が印加されているため、出力電流が大きくなる。その結果、ホールIC3の出力電流の定格を超えてしまう場合がある。そこで、書き込みモード時において、ボルテージフォロア回路100が接続線L1に並列に接続されることで、センサ出力端子33からではなく、ボルテージフォロア回路100から入力端子43に向けて電流を出力させる。すなわち、ボルテージフォロア回路100が上記出力電流を負担することで、ホールIC3からの出力電流を定格以下に抑制することができる。
In the write mode, the
ここで、図3に示すように、接続線L1には、抵抗器R1~R4が接続されてもよい。
抵抗器R1は、一端がセンサ出力端子33に接続され、他端がグランド(GND)に接続されている。抵抗器R2~R4は、それぞれ接続線L1に直列に接続されている。
抵抗器R2は、一端がセンサ出力端子33に接続され、他端が抵抗器R3の一端に接続されている。抵抗器R3の他端は、抵抗器R4の一端に接続されている。抵抗器R4の他端は、入力端子43に接続されている。そして、ボルテージフォロア回路100は、抵抗器R2に並列に接続されている。
Here, as shown in FIG. 3, resistors R1 to R4 may be connected to the connection line L1.
The resistor R1 has one end connected to the
The resistor R2 has one end connected to the
ダイオード101のアノードは、ボルテージフォロア回路100及びマイコン4との間の接続線L1に接続されている。さらに具体的には、ダイオード101のアノードは、抵抗器R3の他端と、抵抗器R4の一端との間の接続線L1に接続されている。
ダイオード101のカソードは、第1直流電源5の第1出力端子51に接続されている。これにより、書き込みモードにおいて、入力端子43に過電圧が印加されることを防止する。
The anode of the
A cathode of the
次に、本実施形態に係る電流検出装置1の動作について説明する。
Next, the operation of the
電流検出装置1は、例えば、車両内のインバータ内に配置されたバスバーを貫通させるコアに取り付けられる。前記バスバーに電流(被測定電流)が流れると、その電流の電流値に応じた磁界が発生する。磁電変換素子34は、ホールIC3が通常モードで動作して、被測定電流がバスバーに流れることによって発生した磁界や磁束を、コアを介して検出する。そして、磁電変換素子34は、検出した磁界又は磁束を電圧信号に変換する。ここで、電源端子31には、電圧生成部7で生成された第3電圧Vsが印加されている。よって、信号処理部35は、通常モードで動作して、信号処理部35のメモリ内に格納されている増幅率データが示す増幅率Gで前記電圧信号を増幅し、その増幅した電圧信号であるセンサ信号をセンサ出力端子33からマイコン4に出力する。マイコン4は、電源端子41に第1電圧Vccが印加されており、この第1電圧Vccを駆動源として動作して、センサ信号をデジタル信号に変換して被測定電流の電流値を得る。
The
ここで、ホールI3C及びマイコン4のADコンバータとは、共にレシオメトリック特性を有する。そのため、ホールIC3の電源電圧Vhとマイコン4の電源電圧Vmとが常に同電位にする必要がある。これは、通常モードにおいては、ホールIC3の電源電圧Vhとマイコン4の電源電圧Vmとが常に同電位になっていないと、アナログ信号(センサ信号)とデジタル信号の間で誤差が生じてしまうからである。例えば、電源電圧Vmが変動した場合には、電源電圧Vhも同様に変動する必要がある。
Here, both the Hall I3C and the AD converter of the
本実施形態では、電圧生成部7は、電源電圧Vhを生成しており、且つ、電源電圧Vhの電圧値と、電源電圧Vmの電圧値と、が同一になるように電源電圧Vhの電圧値をフィードバック制御している。よって、電流検出装置1は、上記誤差を抑制することができる。
In this embodiment, the
次に、ホールIC3へのデータの書き込み方法(以下、単に「データ書き込み方法」という。)を、図4を用いて説明する。図4は、本実施形態に係るデータ書き込み方法の流れを説明する図である。 Next, a method of writing data to the Hall IC 3 (hereinafter simply referred to as "data writing method") will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the flow of the data writing method according to this embodiment.
ホールIC3の増幅率Gを調整するユーザは、まず、接続線L1にボルテージフォロア回路100を並列に接続する(ステップS101:第1接続ステップ)。また、ユーザは、ボルテージフォロア回路100及びマイコン4との間の接続線L1と、第1出力端子51とをダイオードを介して接続する(ステップS102:第2接続ステップ)。
そして、ユーザは、電圧印加部90の出力端子を、接続線L2を介して電源端子31に接続し、出力部21の第1の操作部(不図示)を操作する。これにより、電圧印加部90は、書き込み電圧Vwを、接続線L2を介して電源端子31に印加して、ホールIC3を通常モードから書き込みモードに移行させる(ステップS103:印加ステップ)。
A user who adjusts the amplification factor G of the
Then, the user connects the output terminal of the
ここで、電源端子31に電源電圧Vhよりも高い書き込み電圧Vwが印加されるが、電源電圧Vmは5Vのまま変動しない。これは、電源端子31と電源端子41とが電気的に導通していないためである。したがって、電源端子31に電源電圧Vhよりも高い書き込み電圧Vw(例えば、8V)が印加されても、電源端子41の電圧は、5Vのままとなり、マイコン4が故障することがない。よって、増幅率Gを調整するにあたって、ホールIC3を基板から取り外すことなく、ゲイン調整を実行することができ、効率よくゲイン調整を行うことができる。
Here, a write voltage Vw higher than the power supply voltage Vh is applied to the
ユーザは、ホールIC3が書き込みモードである場合において、出力部21の第2の操作部(不図示)を操作する。これにより、書き込み部91は、接続線L2を介して書き込み電圧Vw以上のパルス信号で増幅率データを電源端子31に入力して、増幅率Gの設定をホールIC3のメモリに書き込む(ステップS104:書き込みステップ)。これにより、ユーザは、増幅率Gを所望の値に調整することができる。
なお、上記第1の操作部及び上記第2の操作部は、ボタンなどのスイッチでもよいし、タッチパネルであってもよい。
The user operates the second operation section (not shown) of the
The first operation unit and the second operation unit may be switches such as buttons, or may be touch panels.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design and the like are included within the scope of the gist of the present invention.
電源端子31は、ホールIC3が書き込みモードである場合には、データをホールICに入力するための入力端子としても機能したが、これに限定されない。電源端子31以外の端子(例えば、センサ出力端子33)が、データ(増幅率データ)をホールICに入力するための入力端子として機能してもよい。
Although the
以上、説明したように、本実施形態に係る電流検出装置1は、ホールIC3の電源電圧である3電圧Vsを第2電圧Vxから生成してホールIC3に出力する電圧生成部7を有する。そして、電圧生成部7は、第3電圧Vsの電圧値と、第1端子71に入力されている第1電圧Vccの電圧値と、が同一になるように第3電圧Vsの電圧値を制御する。
As described above, the
このような構成によれば、センシング時(通常モード)においてホールICとマイコンの電源電圧が常に同電位になるように制御することが可能となる。さらに、ホールIC3の電源端子31に5Vよりも高い電圧を印加しても、マイコン4の電源端子41の電圧に影響を与えることがない。よって、増幅率Gを調整するにあたって、ホールIC3を基板から取り外す必要がなく、ホールIC3が基板に実装されている状態で増幅率Gの調整が可能となる。よって、ホールICのゲイン調整を効率良く行うことができる。
With such a configuration, it is possible to control the power supply voltages of the Hall IC and the microcomputer so that they are always at the same potential during sensing (normal mode). Furthermore, even if a voltage higher than 5V is applied to the
A データ書き込みシステム
1 電流検出装置
2 書き込み装置
3 ホールIC
4 マイコン
5 第1直流電源
6 第2直流電源
7 電圧生成部
71 第1端子
72 第2端子
73 第3端子
75 電圧複製部
A
4
Claims (5)
前記センサ信号をデジタル信号に変換する処理装置と、
第1出力端子を有し、前記処理装置の電源電圧である第1電圧を生成して前記第1出力端子から前記処理装置の電源端子に出力する第1直流電源と、
第2出力端子を有し、前記第1電圧よりも高い電圧である第2電圧を生成して前記第2出力端子から出力する第2直流電源と、
前記ホールICの電源電圧である第3電圧を前記第2電圧から生成して前記ホールICに出力する電圧生成部と、
を有し、
前記電圧生成部は、
前記処理装置の電源端子に接続されている第1端子と、
前記第2出力端子に接続されている第2端子と、
前記ホールICの電源端子に接続されている第3端子と、
前記第3電圧の電圧値と、前記第1端子に入力されている前記第1電圧の電圧値と、が同一になるように前記第3電圧の電圧値を制御して、前記第3電圧を前記第3端子から出力する電圧複製部と、
を有する、電流検出装置。 a magnetoelectric conversion element that detects a magnetic field or magnetic flux and converts it into a voltage signal; a Hall IC that outputs a sensor signal, which is a signal obtained by amplifying the voltage signal with a predetermined amplification factor, from a sensor output terminal;
a processor for converting the sensor signal into a digital signal;
a first DC power supply having a first output terminal, generating a first voltage that is a power supply voltage of the processing device and outputting the first voltage from the first output terminal to a power supply terminal of the processing device;
a second DC power supply having a second output terminal, generating a second voltage higher than the first voltage and outputting the second voltage from the second output terminal;
a voltage generator that generates a third voltage, which is a power supply voltage of the Hall IC, from the second voltage and outputs the third voltage to the Hall IC;
has
The voltage generator is
a first terminal connected to a power terminal of the processing device;
a second terminal connected to the second output terminal;
a third terminal connected to a power supply terminal of the Hall IC;
controlling the voltage value of the third voltage so that the voltage value of the third voltage and the voltage value of the first voltage input to the first terminal are the same, a voltage replicating unit outputting from the third terminal;
A current sensing device comprising:
ことを特徴とする、請求項1に記載の電流検出装置。 The Hall IC and the processing device are mounted on the same substrate,
The current detection device according to claim 1, characterized by:
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電流検出装置。 When a write voltage higher than the second voltage is applied to the power supply terminal of the Hall IC, the Hall IC shifts to a write mode in which data can be written to the Hall IC.
3. The current detection device according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記書き込み電圧を前記ホールICの電源端子に印加することで前記ホールICを書き込みモードに移行させる印加ステップと、
書き込みモード時において、前記増幅率を示すデータを前記ホールICの電源端子に入力することで前記増幅率の設定を前記ホールICに書き込む書き込みステップと、
を含むデータ書き込み方法。 4. The current detection device according to claim 3, wherein the method of writing data to the Hall IC comprises:
an application step of applying the write voltage to a power supply terminal of the Hall IC to shift the Hall IC to a write mode;
a write step of writing the setting of the amplification factor to the Hall IC by inputting data indicating the amplification factor to a power supply terminal of the Hall IC in a write mode;
data write method, including
前記センサ出力端子と前記処理装置とを接続する接続線にボルテージフォロア回路を並列に接続する第1接続ステップと、
前記ボルテージフォロア回路及び前記処理装置の間の前記接続線と、前記第1出力端子とをダイオードを介して接続する第2接続ステップと、
を含み、
前記印加ステップは、前記第1接続ステップ及び前記第2接続ステップの後に行われる、
ことを特徴とする請求項4に記載のデータ書き込み方法。 The Hall IC has a sensor output terminal for outputting the sensor signal,
a first connection step of connecting a voltage follower circuit in parallel to a connection line connecting the sensor output terminal and the processing device;
a second connection step of connecting the connection line between the voltage follower circuit and the processing device and the first output terminal via a diode;
including
The applying step is performed after the first connecting step and the second connecting step,
5. The data write method according to claim 4, wherein:
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