JPH06188641A - 電流検出装置および電流制限装置 - Google Patents
電流検出装置および電流制限装置Info
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- JPH06188641A JPH06188641A JP43A JP33646492A JPH06188641A JP H06188641 A JPH06188641 A JP H06188641A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 33646492 A JP33646492 A JP 33646492A JP H06188641 A JPH06188641 A JP H06188641A
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- H03K17/14—Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature
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- G—PHYSICS
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- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
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- G—PHYSICS
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- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
- G05F1/569—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 過電流制限装置等に用いられる温度補償機能
を有する電流検出回路においては、複数の温度依存性を
具備する半導体抵抗を用いて比較手段たるオペアンプを
構成するため、製造プロセスが複雑化し、製造コストが
増加する。そこで、プロセスが簡単で廉価な電流検出回
路を提供する。 【構成】 比較手段としてのオペアンプ９に温度補償機
能を持たせるのではなく、基準電圧を供給する電源回路
１０に、センス抵抗１１の温度依存性を補償するダイオ
ード１３を設置する。センス抵抗１１からの検出電圧と
比較する基準電圧側をダイオード１３の電圧降下で調整
し、温度による変化の補償を可能とする。これにより、
製造プロセスの複雑化が防止できる。
を有する電流検出回路においては、複数の温度依存性を
具備する半導体抵抗を用いて比較手段たるオペアンプを
構成するため、製造プロセスが複雑化し、製造コストが
増加する。そこで、プロセスが簡単で廉価な電流検出回
路を提供する。 【構成】 比較手段としてのオペアンプ９に温度補償機
能を持たせるのではなく、基準電圧を供給する電源回路
１０に、センス抵抗１１の温度依存性を補償するダイオ
ード１３を設置する。センス抵抗１１からの検出電圧と
比較する基準電圧側をダイオード１３の電圧降下で調整
し、温度による変化の補償を可能とする。これにより、
製造プロセスの複雑化が防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、差動増幅型のオペアン
プ等を用いて、過電流等を検出可能な電流検出装置およ
びこの電流検出装置を用いて過電流等を制限可能な電流
制限装置に関し、特に、電流検出値、または電流制限値
の温度補償機能を有する装置に関するものである。
プ等を用いて、過電流等を検出可能な電流検出装置およ
びこの電流検出装置を用いて過電流等を制限可能な電流
制限装置に関し、特に、電流検出値、または電流制限値
の温度補償機能を有する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７に、スイッチング素子を通過する過
電流を検出し、スイッチング素子が破壊されることを防
止可能な電流制限機能を有するスイッチング装置の概略
を示してある。この装置は、電源１から負荷２に流れる
電流を制御する装置であり、ドライブ回路５によって主
電流４を制御する出力段ＭＯＳＦＥＴ７、主電流４と分
岐した分流電流３を制御するセンスＭＯＳＦＥＴ６、さ
らに、センスＭＯＳＦＥＴ６を流れた分流電流３の電流
値を検出する電流検出回路２５を備えている。
電流を検出し、スイッチング素子が破壊されることを防
止可能な電流制限機能を有するスイッチング装置の概略
を示してある。この装置は、電源１から負荷２に流れる
電流を制御する装置であり、ドライブ回路５によって主
電流４を制御する出力段ＭＯＳＦＥＴ７、主電流４と分
岐した分流電流３を制御するセンスＭＯＳＦＥＴ６、さ
らに、センスＭＯＳＦＥＴ６を流れた分流電流３の電流
値を検出する電流検出回路２５を備えている。
【０００３】電流検出回路２５は、分流電流３が流れ、
それに対応する電圧降下を発生させるセンス抵抗１１
と、このセンス抵抗１１の電圧降下による検出電圧を比
較するために基準電圧を発生させる電源回路１０と、さ
らに、基準電圧と検出電圧を比較するコンパレータ９と
を備えている。この装置においてはコンパレータ９とし
て差動増幅型のオペアンプが用いられている。さらに、
このオペアンプ９の出力はロジック回路８に導かれ、こ
のロジック回路８はオペアンプ９の出力から分流電流３
の値が、すなわち、主電流４が過電流状態であるか否か
を判断する。そして、過電流状態である場合は、ドライ
ブ回路５からの信号に関与して、出力段ＭＯＳＦＥＴ７
に流れる電流を制限する電流制限回路３０を構成してい
る。
それに対応する電圧降下を発生させるセンス抵抗１１
と、このセンス抵抗１１の電圧降下による検出電圧を比
較するために基準電圧を発生させる電源回路１０と、さ
らに、基準電圧と検出電圧を比較するコンパレータ９と
を備えている。この装置においてはコンパレータ９とし
て差動増幅型のオペアンプが用いられている。さらに、
このオペアンプ９の出力はロジック回路８に導かれ、こ
のロジック回路８はオペアンプ９の出力から分流電流３
の値が、すなわち、主電流４が過電流状態であるか否か
を判断する。そして、過電流状態である場合は、ドライ
ブ回路５からの信号に関与して、出力段ＭＯＳＦＥＴ７
に流れる電流を制限する電流制限回路３０を構成してい
る。
【０００４】このような電流制限回路３０、あるいは電
流検出回路２５において、問題となることの１つに、セ
ンス抵抗１１の抵抗値が温度により変動することがあ
る。例えば、センス抵抗１１の抵抗値が温度の変化に対
して正の場合は、低温になると過電流以上の電流値が流
れ過電流状態であることの判断が遅くなり、一方、高温
となると過電流以下の電流値で過電流状態であるとの判
断がなされてしまう。
流検出回路２５において、問題となることの１つに、セ
ンス抵抗１１の抵抗値が温度により変動することがあ
る。例えば、センス抵抗１１の抵抗値が温度の変化に対
して正の場合は、低温になると過電流以上の電流値が流
れ過電流状態であることの判断が遅くなり、一方、高温
となると過電流以下の電流値で過電流状態であるとの判
断がなされてしまう。
【０００５】そこで、従来では、図８に示すようなオペ
アンプ９を構成するカレントミラー回路において、入力
抵抗１７の温度依存性が適当になるように調整してい
る。すなわち、電源２１と入力端子（＋）１８および入
力端子（−）１９とをそれぞれ接続する入力抵抗１７を
半導体抵抗で構成し、半導体抵抗の抵抗値の温度依存性
が半導体の構成に応じて変化することから、適当な構成
の半導体抵抗を選択することによって、オペアンプ９の
オフセット電圧の温度依存性を決めるようにしている。
例えば、図９に示すように、シリコン（Ｓｉ）のＰ+ 層
から半導体抵抗を構成した場合に対し、ポリシリコンの
Ｐ+ 層の半導体抵抗の温度Ｔｊに対する抵抗値の変化、
すなわち、温度依存性ＫR は約１／２となる。従って、
オペアンプ９のオフセット電圧の温度依存性をセンス抵
抗１１の温度依存性を補償するように調整することがで
き、これにより、精度の高い過電流検出回路および電流
制限回路を構成することができる。
アンプ９を構成するカレントミラー回路において、入力
抵抗１７の温度依存性が適当になるように調整してい
る。すなわち、電源２１と入力端子（＋）１８および入
力端子（−）１９とをそれぞれ接続する入力抵抗１７を
半導体抵抗で構成し、半導体抵抗の抵抗値の温度依存性
が半導体の構成に応じて変化することから、適当な構成
の半導体抵抗を選択することによって、オペアンプ９の
オフセット電圧の温度依存性を決めるようにしている。
例えば、図９に示すように、シリコン（Ｓｉ）のＰ+ 層
から半導体抵抗を構成した場合に対し、ポリシリコンの
Ｐ+ 層の半導体抵抗の温度Ｔｊに対する抵抗値の変化、
すなわち、温度依存性ＫR は約１／２となる。従って、
オペアンプ９のオフセット電圧の温度依存性をセンス抵
抗１１の温度依存性を補償するように調整することがで
き、これにより、精度の高い過電流検出回路および電流
制限回路を構成することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような温
度依存性が補償されて、精度の高い過電流検出回路等を
構成するためには、それぞれ異なった温度特性の半導体
抵抗、すなわち、異なった構成の半導体抵抗を基板に作
り込む必要が生ずる。そして、このような半導体抵抗の
作り込みには、各々別の工程が必要とされるため、温度
依存性の補償機能を有する装置を製造するには、従来と
比較し工程が複雑かつ多大となる。従って、製造期間が
増加し、コストも増大するという問題がある。
度依存性が補償されて、精度の高い過電流検出回路等を
構成するためには、それぞれ異なった温度特性の半導体
抵抗、すなわち、異なった構成の半導体抵抗を基板に作
り込む必要が生ずる。そして、このような半導体抵抗の
作り込みには、各々別の工程が必要とされるため、温度
依存性の補償機能を有する装置を製造するには、従来と
比較し工程が複雑かつ多大となる。従って、製造期間が
増加し、コストも増大するという問題がある。
【０００７】そこで、本発明においては、上記の問題点
に鑑みて、温度補償機能を温度特性の異なった半導体抵
抗を用いることなく実現し、短期間で安価に製造可能な
電流検出装置および電流制限装置を提供することを目的
としている。
に鑑みて、温度補償機能を温度特性の異なった半導体抵
抗を用いることなく実現し、短期間で安価に製造可能な
電流検出装置および電流制限装置を提供することを目的
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては、検出電圧と比較する基準電圧
側に温度依存性を補償する電圧調整手段を設置するよう
にしている。すなわち、本発明に係る略一定の基準電圧
を発生する電源手段と、負荷電流に基づいた検出電圧を
発生させる電流検出手段と、基準電圧および検出電圧を
比較する比較手段とを有する電流検出装置においては、
電源手段が、基準電圧と略等しい電圧を発生する基準電
圧源と、この基準電圧源と直列に接続された電圧調整手
段とを備え、電圧調整手段は温度に依存して電圧降下の
値が変化する補償手段であることを特徴としている。ま
た、このような補償手段としては、ダイオード、バイポ
ーラトランジスタ、およびＭＯＳＦＥＴ等を用いること
が可能である。
めに、本発明においては、検出電圧と比較する基準電圧
側に温度依存性を補償する電圧調整手段を設置するよう
にしている。すなわち、本発明に係る略一定の基準電圧
を発生する電源手段と、負荷電流に基づいた検出電圧を
発生させる電流検出手段と、基準電圧および検出電圧を
比較する比較手段とを有する電流検出装置においては、
電源手段が、基準電圧と略等しい電圧を発生する基準電
圧源と、この基準電圧源と直列に接続された電圧調整手
段とを備え、電圧調整手段は温度に依存して電圧降下の
値が変化する補償手段であることを特徴としている。ま
た、このような補償手段としては、ダイオード、バイポ
ーラトランジスタ、およびＭＯＳＦＥＴ等を用いること
が可能である。
【０００９】さらに、このような電流検出装置と、比較
手段の判定結果に基づき負荷電流を制限可能な負荷電流
制限手段とを有することを特徴とする電流制限装置も本
発明に含む。
手段の判定結果に基づき負荷電流を制限可能な負荷電流
制限手段とを有することを特徴とする電流制限装置も本
発明に含む。
【００１０】
【作用】上記のように基準電圧を発生する電源手段側に
温度依存性を調整可能な補償手段を設けることにより、
比較手段側には温度依存性を補償する機能を持たせる必
要がなくなる。従って、補償機能を有する電流検出装置
であっても、比較手段を構成するオペアンプ等には、製
造上同一の半導体抵抗などを用いることができ、これら
が構成されるチップの製造工程を簡略化することが可能
となり、安価で短期間に製造可能なものとすることがで
きる。
温度依存性を調整可能な補償手段を設けることにより、
比較手段側には温度依存性を補償する機能を持たせる必
要がなくなる。従って、補償機能を有する電流検出装置
であっても、比較手段を構成するオペアンプ等には、製
造上同一の半導体抵抗などを用いることができ、これら
が構成されるチップの製造工程を簡略化することが可能
となり、安価で短期間に製造可能なものとすることがで
きる。
【００１１】電流検出手段としては、主に、検出抵抗が
用いられることが一般的であり、この検出抵抗は温度に
対し正の温度依存性を持つことが多い。従って、電圧降
下の値が温度に対し負の電圧降下を有するダイオード、
バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴを用いることに
より、検査電圧と比較される基準電圧の値を温度に対し
正の依存性を持つように調整することが可能となる。
用いられることが一般的であり、この検出抵抗は温度に
対し正の温度依存性を持つことが多い。従って、電圧降
下の値が温度に対し負の電圧降下を有するダイオード、
バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴを用いることに
より、検査電圧と比較される基準電圧の値を温度に対し
正の依存性を持つように調整することが可能となる。
【００１２】
【実施例】以下に図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。
明する。
【００１３】図１に、本発明の実施例に係る電流検出回
路２５の内、電源回路１０の構成を主に示してある。本
例の電流検出回路２５も、図７に基づき先に説明した電
流検出回路と同様に、過電流を制限する電流制限回路等
に用いられる回路であり、図７に示した電源１から負荷
２に流れる電流に比例した分流電流３の電流値を検出す
る電流検出回路２５である。そして、本例の電流検出回
路２５も、分流電流３の電流に対応し、検出電圧を発生
させるセンス抵抗１１と、電源回路１０からの基準電圧
とを比較するオペアンプ９を備えている。また、このオ
ペアンプ９の出力はロジック回路８に導き、主電流４が
過電流状態であるか否かを判断することにより、出力段
ＭＯＳＦＥＴに流れる電流を制限する電流制限回路３０
が構成可能なことも同様である。
路２５の内、電源回路１０の構成を主に示してある。本
例の電流検出回路２５も、図７に基づき先に説明した電
流検出回路と同様に、過電流を制限する電流制限回路等
に用いられる回路であり、図７に示した電源１から負荷
２に流れる電流に比例した分流電流３の電流値を検出す
る電流検出回路２５である。そして、本例の電流検出回
路２５も、分流電流３の電流に対応し、検出電圧を発生
させるセンス抵抗１１と、電源回路１０からの基準電圧
とを比較するオペアンプ９を備えている。また、このオ
ペアンプ９の出力はロジック回路８に導き、主電流４が
過電流状態であるか否かを判断することにより、出力段
ＭＯＳＦＥＴに流れる電流を制限する電流制限回路３０
が構成可能なことも同様である。
【００１４】本例の電流検出回路２５においては着目す
べき点は、基準電圧をオペアンプ９に供給する電源回路
１０に、電圧降下の温度依存性が温度に対し負となるダ
イオード１３が挿入されていることである。すなわち、
本例の電源回路１０は、基準電圧源１２と、この基準電
圧源１２からの電圧をオペアンプ９において比較される
所定の基準電圧の値に設定する分圧抵抗１４とから主に
構成されており、さらに、基準電圧源１２と分圧抵抗１
４との間に直列にダイオード１３が挿入されている。
べき点は、基準電圧をオペアンプ９に供給する電源回路
１０に、電圧降下の温度依存性が温度に対し負となるダ
イオード１３が挿入されていることである。すなわち、
本例の電源回路１０は、基準電圧源１２と、この基準電
圧源１２からの電圧をオペアンプ９において比較される
所定の基準電圧の値に設定する分圧抵抗１４とから主に
構成されており、さらに、基準電圧源１２と分圧抵抗１
４との間に直列にダイオード１３が挿入されている。
【００１５】このダイオード１３のＰＮ接合において
は、図２に示すように、電圧降下値Ｖｆは温度Ｔｊに対
し負の温度依存性を持っている。これに対し、図３に示
すように、シリコン（Ｓｉ）のＮ+ 層で形成されたセン
ス抵抗１１の抵抗値は、温度Ｔｊに対し変化の比率ＫR
が正となる温度依存性を持っている。このため、センス
抵抗のみの温度依存性を考えた場合は、温度が上昇する
と、センス抵抗１１の抵抗値が上昇し、センス抵抗１１
の電圧降下の値は増加する傾向がある。従って、過電流
として設定された電流値に対して、温度が上昇すると高
い電圧降下、すなわち、高い検出電圧の値がオペアンプ
９に入力される。オペアンプ９に入力されている基準電
圧の値が温度によらず一定であると、実際には過電流に
達していない場合であっても、過電流と判定され、電流
制限動作が起きることなる。温度が低下した場合はこれ
と反対に、過電流に達している場合であっても、検出電
圧からは過電流に達していることが判断できず、電流制
限動作が起きないこととなる。この様子を図４のグラフ
に示してある。
は、図２に示すように、電圧降下値Ｖｆは温度Ｔｊに対
し負の温度依存性を持っている。これに対し、図３に示
すように、シリコン（Ｓｉ）のＮ+ 層で形成されたセン
ス抵抗１１の抵抗値は、温度Ｔｊに対し変化の比率ＫR
が正となる温度依存性を持っている。このため、センス
抵抗のみの温度依存性を考えた場合は、温度が上昇する
と、センス抵抗１１の抵抗値が上昇し、センス抵抗１１
の電圧降下の値は増加する傾向がある。従って、過電流
として設定された電流値に対して、温度が上昇すると高
い電圧降下、すなわち、高い検出電圧の値がオペアンプ
９に入力される。オペアンプ９に入力されている基準電
圧の値が温度によらず一定であると、実際には過電流に
達していない場合であっても、過電流と判定され、電流
制限動作が起きることなる。温度が低下した場合はこれ
と反対に、過電流に達している場合であっても、検出電
圧からは過電流に達していることが判断できず、電流制
限動作が起きないこととなる。この様子を図４のグラフ
に示してある。
【００１６】しかし、本例の電源回路１０においては、
温度に対しＶｆが負の温度依存性を示すダイオード１３
が挿入されている。従って、温度が高くなるとＶｆが低
下し、分圧抵抗１４からオペアンプ９に供給する基準電
圧は上昇する。従って、センス抵抗１１の温度依存性に
伴う検出電圧の上昇は、基準電圧の上昇によって補償さ
れ、所定の過電流の値をオペアンプ９で判定することが
可能となる。同様に、温度が低下した場合は、Ｖｆが上
昇するため、基準電圧は低下する。従って、センス抵抗
１１の温度依存性に伴う検出抵抗の低下が基準電圧の低
下によって補償され、オペアンプ９で判定される過電流
の値に大きな変化は見られなくなる。この様子を図４の
グラフに示してある。
温度に対しＶｆが負の温度依存性を示すダイオード１３
が挿入されている。従って、温度が高くなるとＶｆが低
下し、分圧抵抗１４からオペアンプ９に供給する基準電
圧は上昇する。従って、センス抵抗１１の温度依存性に
伴う検出電圧の上昇は、基準電圧の上昇によって補償さ
れ、所定の過電流の値をオペアンプ９で判定することが
可能となる。同様に、温度が低下した場合は、Ｖｆが上
昇するため、基準電圧は低下する。従って、センス抵抗
１１の温度依存性に伴う検出抵抗の低下が基準電圧の低
下によって補償され、オペアンプ９で判定される過電流
の値に大きな変化は見られなくなる。この様子を図４の
グラフに示してある。
【００１７】このように、本例の電流検出回路２５は、
基準電源を比較手段たるオペアンプ９に供給する電源回
路において、ダイオード３を基準電圧源１２と直列に挿
入することにより、センス抵抗１１の温度依存性を補償
し、温度の変化に係わらず一定の電流値の判定を行うこ
とができる。従って、スイッチング素子を過電流から保
護する等の重要な機能を果たす回路、装置において、問
題となっている温度の影響を排除することが可能であ
り、精度の高い電流制限装置、回路を提供することがで
きる。
基準電源を比較手段たるオペアンプ９に供給する電源回
路において、ダイオード３を基準電圧源１２と直列に挿
入することにより、センス抵抗１１の温度依存性を補償
し、温度の変化に係わらず一定の電流値の判定を行うこ
とができる。従って、スイッチング素子を過電流から保
護する等の重要な機能を果たす回路、装置において、問
題となっている温度の影響を排除することが可能であ
り、精度の高い電流制限装置、回路を提供することがで
きる。
【００１８】さらに、本例の電流検出回路２５において
着目すべき点は、従来の回路と異なり、複雑なプロセス
を必要とするオペアンプ等の比較部に温度補償機能を持
たせていないことである。すなわち、温度の補償機能は
構成が簡単な電源回路において、ダイオードを用いて実
現されており、オペアンプ等の比較的複雑な回路におい
て温度依存性の異なる半導体抵抗を用いることはない。
従って、装置、あるいは回路の構成される半導体チップ
の製造工程は、種類の異なる半導体抵抗を作り込むよう
な複雑な製造工程を省くことができ、工程を簡略化し、
短期間で安価な装置、あるいは回路を提供することが可
能となる。
着目すべき点は、従来の回路と異なり、複雑なプロセス
を必要とするオペアンプ等の比較部に温度補償機能を持
たせていないことである。すなわち、温度の補償機能は
構成が簡単な電源回路において、ダイオードを用いて実
現されており、オペアンプ等の比較的複雑な回路におい
て温度依存性の異なる半導体抵抗を用いることはない。
従って、装置、あるいは回路の構成される半導体チップ
の製造工程は、種類の異なる半導体抵抗を作り込むよう
な複雑な製造工程を省くことができ、工程を簡略化し、
短期間で安価な装置、あるいは回路を提供することが可
能となる。
【００１９】なお、電源回路１０に組み込まれるダイオ
ードの数量は１つに限らず、センス抵抗の温度依存性を
補償可能なように複数個のダイオードを挿入することも
勿論可能である。また、図５に示すように、バイポーラ
トランジスタ１５のＰＮ接合の温度依存性を用いて基準
電圧の補償機能を持たせることも可能である。さらに、
図６に示すように、ＭＯＳＦＥＴ１６のスレシホルド電
圧の温度依存性を用いて、基準電圧の補償機能を持たせ
ることも可能である。
ードの数量は１つに限らず、センス抵抗の温度依存性を
補償可能なように複数個のダイオードを挿入することも
勿論可能である。また、図５に示すように、バイポーラ
トランジスタ１５のＰＮ接合の温度依存性を用いて基準
電圧の補償機能を持たせることも可能である。さらに、
図６に示すように、ＭＯＳＦＥＴ１６のスレシホルド電
圧の温度依存性を用いて、基準電圧の補償機能を持たせ
ることも可能である。
【００２０】さらにまた、図７において、出力段ＭＯＳ
ＦＥＴと別にセンスＭＯＳＦＥＴを用いて分流電流をセ
ンス抵抗に流しているが、単純に出力段ＭＯＳＦＥＴの
ソース下流に電流検出用のセンス抵抗を設置することな
ども勿論可能である。また、出力段ＭＯＳＦＥＴに代わ
り、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ等の素子を用い
てももちろん良い。
ＦＥＴと別にセンスＭＯＳＦＥＴを用いて分流電流をセ
ンス抵抗に流しているが、単純に出力段ＭＯＳＦＥＴの
ソース下流に電流検出用のセンス抵抗を設置することな
ども勿論可能である。また、出力段ＭＯＳＦＥＴに代わ
り、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ等の素子を用い
てももちろん良い。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、従来のオペアンプ等の比較手段にを温度特性の異な
る半導体抵抗から構成するような複雑で、多くの製造工
程が必要となる方法によらず、基準電圧を供給する電源
回路側に温度補償機能を持たせる簡単な構成によって、
安価で短期間に製造が可能な電流検出装置を実現してい
る。従って、本発明に係る電流検出装置によって、温度
補償機能を有し、過電流制限装置等の重要な保安装置に
も採用可能な精度の高い装置でありながら、短期間に製
造可能で、廉価で提供できる電流検出装置を実現するこ
とができる。
は、従来のオペアンプ等の比較手段にを温度特性の異な
る半導体抵抗から構成するような複雑で、多くの製造工
程が必要となる方法によらず、基準電圧を供給する電源
回路側に温度補償機能を持たせる簡単な構成によって、
安価で短期間に製造が可能な電流検出装置を実現してい
る。従って、本発明に係る電流検出装置によって、温度
補償機能を有し、過電流制限装置等の重要な保安装置に
も採用可能な精度の高い装置でありながら、短期間に製
造可能で、廉価で提供できる電流検出装置を実現するこ
とができる。
【００２２】また、電源回路側に設置する補償手段とし
ても、ＰＮ接合の電圧降下における温度特性を利用し
て、ダイオード、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥ
Ｔ等の通常のプロセスによって導入可能な素子を採用で
きることを開示している。従って、本発明に係る電流検
出装置、および電流制限装置は、パワーＭＯＳＦＥＴ、
ＩＧＢＴ等のパワー半導体の過電流制限回路、あるいは
装置として好適の電流検出装置、および電流制限装置で
ある。
ても、ＰＮ接合の電圧降下における温度特性を利用し
て、ダイオード、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥ
Ｔ等の通常のプロセスによって導入可能な素子を採用で
きることを開示している。従って、本発明に係る電流検
出装置、および電流制限装置は、パワーＭＯＳＦＥＴ、
ＩＧＢＴ等のパワー半導体の過電流制限回路、あるいは
装置として好適の電流検出装置、および電流制限装置で
ある。
【図１】本発明の実施例に係る電流検出回路の内、主に
電源回路の構成を示す回路図である。
電源回路の構成を示す回路図である。
【図２】図１に示す電源回路に用いられたダイオードの
Ｖｆの温度依存性を示すグラフ図である。
Ｖｆの温度依存性を示すグラフ図である。
【図３】図１に示す電流検出回路のセンス抵抗の抵抗値
の温度依存性を示すグラフ図である。
の温度依存性を示すグラフ図である。
【図４】温度補償機能がない場合の過電流制限値、お
よび温度補償機能を設けた場合の過電流制限値を温度
Ｔｊに対して示すグラフ図である。
よび温度補償機能を設けた場合の過電流制限値を温度
Ｔｊに対して示すグラフ図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る電流検出回路の内、
主に電源回路の構成を示す回路図である。
主に電源回路の構成を示す回路図である。
【図６】本発明の異なる実施例に係る電流検出回路の
内、主に電源回路の構成を示す回路図である。
内、主に電源回路の構成を示す回路図である。
【図７】一般的な過電流制限装置の構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図８】従来、電流検出回路の比較手段として用いられ
たオペアンプの構成を示す回路図である。
たオペアンプの構成を示す回路図である。
【図９】図８に示すオペアンプに温度補償機能を持たせ
るために用いられた半導体抵抗の温度依存性を示すグラ
フ図である。
るために用いられた半導体抵抗の温度依存性を示すグラ
フ図である。
１・・電源 ２・・負荷 ３・・分流電流 ４・・主電流 ５・・ドライブ回路 ６・・センスＭＯＳＦＥＴ ７・・出力段ＭＯＳＦＥＴ ８・・ロジック回路 ９・・オペアンプ １０・・電源回路 １１・・センス抵抗 １２・・基準電圧源 １３・・ダイオード １４・・分圧抵抗 １５・・バイポーラトランジスタ １６・・ＭＯＳＦＥＴ １７・・入力抵抗 １８、１９・・入力端子 ２０・・定電流源 ２１・・電源 ２５・・電流検出回路 ３０・・電流制限回路
Claims (5)
- 【請求項１】 略一定の基準電圧を発生する電源手段
と、負荷電流に基づいて検出電圧を発生させる電流検出
手段と、前記基準電圧および前記検出電圧を比較する比
較手段とを有する電流検出装置において、 前記電源手段は、前記基準電圧と略等しい電圧を発生す
る基準電圧源と、この基準電圧源と直列に接続された電
圧調整手段とを備え、この電圧調整手段は温度に依存し
て電圧降下の値が変化する補償手段であることを特徴と
する電流検出装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記補償手段は、ダ
イオードであることを特徴とする電流検出装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記補償手段は、バ
イポーラトランジスタであることを特徴とする電流検出
装置。 - 【請求項４】 請求項１において、前記補償手段は、Ｍ
ＯＳＦＥＴであることを特徴とする電流検出装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の電
流検出装置と、前記比較手段の判定結果に基づき前記負
荷電流を制限可能な負荷電流制限手段とを有することを
特徴とする電流制限装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06188641A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 電流検出装置および電流制限装置 |
| US08/166,995 US5501517A (en) | 1992-12-17 | 1993-12-16 | Current detecting device with temperature compensating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06188641A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 電流検出装置および電流制限装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188641A true JPH06188641A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18299414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP43A Pending JPH06188641A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 電流検出装置および電流制限装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5501517A (ja) |
| JP (1) | JPH06188641A (ja) |
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- 1992-12-17 JP JP43A patent/JPH06188641A/ja active Pending
-
1993
- 1993-12-16 US US08/166,995 patent/US5501517A/en not_active Expired - Lifetime
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