JPH02245911A

JPH02245911A - 電流検出回路

Info

Publication number: JPH02245911A
Application number: JP6853289A
Authority: JP
Inventors: Norihito Nakamura; 憲仁中村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1990-10-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明はパワートランジスタの出力電流を’ＩＩ限する
ために出力電流を検出して演算する回路１こ関するもの
で、ソレノイドドライノく等Ｉこ使用されるものである
。

（従来の技術）従来、例えばソレノイドドライバは第６図に示すように
、単に出力電流１１によりＡ点に生じる電圧Ｖ人と、基
準電圧ｖＲＥ　Ｆとをオペアンプ１１により比較して、
これらが等しくなるようにパワートランジスタ１２のベ
ース電流を制御している。

ここで、１３は駆動回路、１４はソレノイド、１５は抵
抗、１Ｂ及び１７は負帰還抵抗、１８及び１９は制限電
流調整抵抗、２０は電流検出抵抗をそれぞれ表わしてい
る。

即ち、前記ソレノイドドライバは出力電流■、の制限動
作時における発振等を防ぐため負帰還をかけている。な
お、第７図（ａ）及び（ｂ）は、負帰還が有る場合の出
力電流１１の波形と負帰還がない場合の出力電流１１の
波形を比較して示したものである。

しかしながら、前記ソレノイドドライバは、出力電流１
□の検出端子であるＡ点において、純粋な電流検出抵抗
２０の両端電圧情報に加えて、Ｂ点電圧ＶＢが負帰還抵
抗ＩＢ及び１７を介して重畳される。このため、第８図
（ａ）乃至（ｄ）に示すように、Ａ焦電圧ｖＡの立上り
時にはかかる重畳分だけオフセットが生じる。ところが
、基準電圧ｖＲＥ　Ｆが変わることはないのでＡ点に検
出すべき出力電流１１の定電流時間等の情報には誤差が
生じることになる。また、前記オフセット以下の小電流
では出力電流１１の情報が検出できないという欠点があ
る。さらに、第９図（ａ）及び（ｂ）に示すように、Ａ
焦電圧ｖＡの立下り時にも同じようにオフセットが生じ
るため段付きの波形となり、電流遮断タイミングの精度
が低下する。

なお、前記回路にコンデンサを追加することでオフセッ
トによる影響を防止することができるが、これは部品数
の増大を招くためコスト的に不利となり好ましくない。

（発明が解決しようとする課題）このように、従来は、部品数を増やすことなく例えばソ
レノイドドライバを形成すると、負帰還制御系に固有の
性質であるオフセットが生じるため、出力電流情報の誤
差が大きくなり、又小電流ではその情報が検出できない
という欠点があった。

よって、本発明の目的は、部品数を増大させることなく
、かつ、電流制限機能に影響を与えることなく正確な出
力電流情報の検出を可能とする、精度の高い出力電流の
電流検出回路を提供することである。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明の電流検出回路は、
パワートランジスタの出力電流の検出抵抗に生じる電圧
と基準電圧とをオペアンプにより比較して両型圧が等し
くなるように前記パワートランジスタのベースを制御す
ると共に、前記出力電流の駆動回路の出力電圧の変化に
応じて前記基準電圧を変化させる手段を設けるというも
のである。

また、前記基準電圧の変化量は前記オペアンプのオフセ
ット量に等しくなるようにするのが好ましい。

（作用）出力電流の駆動回路の出力電圧の変化に応じて基準電圧
を変化させる手段を設けることにより、発振防止の効果
に影響をあたえることなく、負帰還制御系に固有の性質
であるオフセットの影響を減少又は消滅させることがで
きる。即ち、電流制限機能に影響をあたえることなく電
流検出精度の向上を達成することができる。また、出力
電流の遮断時においてもオフセットの影響がなくなるた
め電流遮断タイミングの精度が良好になる。

また、前記基準電圧の変化量が前ｚ６オペアンプのオフ
セット量に等しくすれば、完全にオフセットの影響がな
くなるので効果的である。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

本発明による電流検出回路は、第１図に示すように、パ
ワートランジスタ１２のベースを制御する駆動回路１３
の出力電圧の変化に応じてオペアンプ１１の非反転入力
へ供給する基準電圧を変化させる手段（以下「基準電圧
変化手段」という。）１を設けたものである。ここで、
前記第６図に示した従来部分と同一の部分には同じ符号
を付して詳細な説明を省略する。

即ち、駆動回路１３により供給されるＢ焦電圧ｖ８が低
レベル（以下ｒＬＪと略記する。）の時は、オペアンプ
ｌｌの非反転入力には所定の基準電圧が供給されている
。そして、駆動回路１３により供給されるＢ焦電圧ｖ８
が高レベル（以下ｒＨＪと略記する。）になると、パワ
ートランジスタ１２がオンになり出力電流１１が流れ出
す。また、出力電流■、はその電流検出抵抗２０により
電圧情報に代えられＡ点に印加される。ところが、Ｂ焦
電圧ｖ８が負帰還抵抗１Ｇ及び１７を介してＡ点に重畳
されるため、Ａ焦電圧■いの立上り時及び立下り時には
、かかる重畳分だけオフセットが生じる。

そこで、Ｂ焦電圧ＶＢがＬからＨに変化すると同時に、
基準電圧変化手段ｌはこれを検知し、前記オフセット量
に対応させて前記基準電圧を変化させる。また、Ｂ焦電
圧ＶＢがＨからＬに変化すると同時に前記所定の基準電
圧へ変化させる。これにより、負帰還に伴うオフセット
の影響を減少又は消滅させる。

第２図乃至第５図は前記第１図の基準電圧変化手段ｌを
具体的に示した実施例である。

第２図に示す電流検出回路は、オペアンプ１１の非反転
入力が、抵抗Ｒ１を介してｎｐｎ型トランジスタＱ１の
エミッタへ、又抵抗Ｒ２及びＲ９を介して接地点ＧＮＤ
へ接続されている。トラユ・ジスタＱ１のコレクタは定
電流ＩＸ２を介して電源ＶＣＣへ接続されている。トラ
ンジスタＱ１のベースは定電流源３を介して電ＩＸＶｃ
ｃへ、又ｐｎｐ型トランジスタＱ２のエミッタへ接続さ
れている。トランジスタＱ２のベースは電源ＶＲへ接続
され、又コレクタは接地点ＧＮＤへ接続されている。ま
た、オペアンプ１１の出力は抵抗Ｒ４を介してｎｐｎ型
トランジスタＱ３のベースへ接続されている。トランジ
スタＱ３のコレクタは電源ＶＣＣへ接続され、エミッタ
は抵抗Ｒ５を介して抵抗Ｒ２及びＲ３間へ接続されてい
る。

そして、駆動回路Ｉ３により供給されるＢ焦電圧Ｖ８が
Ｌの時はｎｐｎ型トランジスタＱ、がオフになるため、
回路点Ｃには抵抗Ｒ，Ｒ２及びＲ３により分圧される所
定の基準電圧ｖｃが印加される。Ｂ焦電圧ＶＢがＬから
Ｈになりパワートランジスタ１２がオンになると、これ
に応じてトランジスタＱ３もオンになる。また、ｆｊｌ
ｌｌＶｃｃから抵抗Ｒ５を介して電流が流れるため、電
源ＶＣＣ及び回路点り間の合成抵抗が減少しＤ焦電圧Ｖ
Ｄは上昇する。即ち、Ｂ焦電圧ＶＢがＬからＨへ変化す
るのに応じてＣ焦電圧ｖｃが上昇することになる。従っ
て、かかる上昇量を負帰還に伴うＡ焦電圧ＶＡのオフセ
ット量となるようにすれば、負帰還に伴うオフセットに
よる影響をなくすことができる。なお、Ｂ焦電圧ＶＢが
ＨからＬへ変化すると共にトランジスタＱ３はオフにな
るため、パワートランジスタ１２の出力電流１１の遮断
時におけるオフセットの影響もなくすことができる。

第３図に示す電流検出回路は、オペアンプ１１の出力が
インバータ４．を介してｎｐｎ型トランジスタＱ４のベ
ースへ接続され、トランジスタＱ４のエミッタが接地点
ＧＮＤへ接続され、コレクタが抵抗Ｒ６を介して抵抗Ｒ
２及びＲ３間へ接続されたものである。なお、前記第２
図と同一の部分には同じ符号が付して説明を省略する。

そして、駆動回路１３により供給されるＢ焦電圧ＶＢが
Ｌの時はインバータ　５を介してｎｐｎ型トランジスタ
Ｑ４がオンになるため、回路点Ｃには抵抗Ｒ１、Ｒ２並
びにＲ３及びＲ６により分圧される所定の基準電圧ｖｃ
が印加される。Ｂ焦電圧ＶＢがＬからＨになりパワート
ランジスタ１２がオンになると、これに応じてトランジ
スタＱ４がオフになる。また、回路点り及び接地点ＧＮ
Ｄ間の合成抵抗が増加するためＤ焦電圧ＶＤが上昇する
。即ち、Ｂ焦電圧ＶＢがＬからＨへ変化するのに応じて
Ｃ焦電圧ＶＣが上昇することになる。従って、かかる上
昇量を負帰還に伴うＡ焦電圧ＶＡのオフセット量となる
ようにすれば、負帰還に伴うオフセットによる影響をな
くすことができる。

なお、Ｂ焦電圧ＶＢがＨがらＬへ変化すると共にトラン
ジスタＱ４はオンになるため、パワートランジスタ１２
の出力電流■１の遮断時におけるオフセットの影響もな
くすことができる。

ところで、第４図に示す電流検出回路は、前記第２図及
び第３図の電流検出回路を組み合せた実施例である。

即ち、駆動回路１３により供給されるＢ焦電圧ｖ８がＬ
の時はインバータ５を介してトランジスタＱ４がオンに
なるため、回路点Ｃには抵抗Ｒ１Ｒ２並びにＲ３及びＲ
６により分圧される所定の基準電圧ｖｃが印加される。

Ｂ焦電圧Ｖ８がＬがらＨになると、トランジスタＱ４が
オフ、トランジスタＱ３がオンになる。また、電源ＶＣ
Ｃ及び回路点り間の合成抵抗が減少し回路点り及び接地
点ＧＮＤ間の合成抵抗が増加するためＤ焦電圧ＶＤが上
昇する。即ち、Ｂ焦電圧ＶＢがＬがらＨへ変化するのに
応じてＣ焦電圧ｖｃが上昇することになる。従って、か
かる上昇量を負帰還に伴うＡ焦電圧ＶＡのオフセット量
となるようにすれば、負帰還に伴うオフセットによる影
響をなくすことができる。なお、Ｂ焦電圧ＶＢがＨから
Ｌへ変化すると共にトランジスタＱ３はオフ、トランジ
スタＱ４はオンになるため、パワートランジスタ１２の
出力電流１１の遮断時におけるオフセットの影響もなく
すことができる。

次に、第５図に示す電流検出回路の実施例について説明
する。なお、前記第２図と同一の部分には同じ符号を付
して説明を省略する。

オペアンプ１１の出力は抵抗Ｒ７を介してｎｐｎ型トラ
ンジスタＱ５のベース及びコレクタへ、並びにｎｐｎ型
トランジスタＱ６のベースへ接続されている。トランジ
スタＱ５及びＱ６のエミッタは接地点ＧＮＤへ接続され
ている。トランジスタＱ６のコレクタはｐｎｐ型トラン
ジスタＱ７のベース及びコレクタへ、並びにｐｎｐ型ト
ランジスタＱ８のベースへ接続されている。トランジス
タＱ７及びＱ８のエミッタは電源ＶＣＣへ接続され、ベ
ースは抵抗Ｒ８を介して電源Ｖ。Ｃへ接続されている。

トランジスタＱ８のコレクタは抵抗Ｒ２及びＲ３間に接
続されている。なお、トランジスタＱ５及びＱ６により
、又トランジスタＱ７及びＱ８によりカレントミラー回
路が構成されている。

即ち、駆動回路１３により供給されるＢ焦電圧ＶＢがＬ
の時は回路点Ｃに抵抗ＲＩ　Ｒ２及びＲ３により分圧さ
れる所定の基準電圧Ｖ。が印加されている。Ｂ焦電圧Ｖ
ＢがＬからＨになると、トランジスタＱ５及びＱ６、ト
ランジスタＱ７及びＱ８が順次オンするため、電源ＶＣ
ＣからトランジスタＱ８を介して電流が流れ出す。また
、電源ＶＣＣ及び回路点り間の合成抵抗が減少するため
Ｄ点電圧ｖ［）及びＣ焦電圧ｖｃが上昇する。従って、
かかるＣ焦電圧ＶＣの上昇量を負帰還に伴うＡ焦電圧ｖ
Ａのオフセット量となるようにすれば、かかるオフセッ
トによる影響をなくすことができる。

［発明の効果］以上、説明したように本発明によれば次のような効果を
奏する。

パワートランジスタの電流検出抵抗に生じる電圧と基準
電圧とをオペアンプにより比較して両型圧が等しくなる
ように前記パワートランジスタのベースを制御すると共
に、出力電流の駆動回路の出力電圧の変化に応じて前記
基準電圧を変化させる手段を設けている。これにより、
発振防止の効果に影響をあたえることなく、負帰還制御
系に固有の性質であるオフセットの影響を減少又は消滅
させることができる。即ち、電流制限機能に影響をあた
えることなく電流検出精度の向上を達成することができ
る。また、出力電流の遮断時においてもオフセットの影
響がなくなるため電流遮断タイミングの精度が良好にな
る。さらに、これらの回路はＩＣ中に作ることが可能で
あり部品数を増大させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる電流検出回路を示す
回路図、第２図乃至第５図はそれぞれ前記第１図の基準
電圧変化手段を具体的に示す電流検出回路の回路図、第
６図は従来のソレノイドドライバを示す囲路図、第７図
（ａ）及び（ｂ）は前記第４図の回路において負帰還が
有る場合とない場合の出力電流の波形図、第８図及び第
９図はそれぞれ前記第４図のソレノイドドライバの動作
を表わす動作波形図である。ｌ・・・基準電圧変化手段、２，３・・・定電流源、４
・・・インバータ、Ｑ２．Ｑ７及びＱ８・・・ｐｎｐ型
トランジスタ、Ｑｌ、Ｑ３〜Ｑ６・・・ｎｐｎ型トラン
ジスタ、Ｒ１−Ｒ８・・・抵抗。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦（ａ）負帰還有り第図（ｂ）負帰還なしくｄ）Ｂ点電圧ｖ８

Claims

【特許請求の範囲】

（１）出力電流の検出抵抗に生じる電圧と基準電圧とを
オペアンプにより比較して両電圧が等しくなるように前
記出力電流を制限する回路において、前記出力電流の駆
動回路の出力電圧の変化に応じて前記基準電圧を変化さ
せる手段を設けたことを特徴とする電流検出回路。
（２）前記基準電圧の変化量が、前記オペアンプのオフ
セット量となるような請求項１記載の電流検出回路。