JPH08129030A - 電流検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来に比べて小型化が可能であるレンジ切り
換え可能な電流検出回路を提供する。 【構成】 抵抗Ｒ１の一端を検出点１ととダイオードＤ
１のカソードとダイオードＤ３のアノードに接続し、抵
抗Ｒ１の他端をダイオードＤ２のアノードとダイオード
Ｄ４のカソードと検出点４に接続する。定電流ダイオー
ド２ａのアノードを＋電源と接続し、カソードをダイオ
ードＤ１のアノードと接続するとともにダイオードＤ２
のカソードと接続する。定電流ダイオード２ｂのカソー
ドを−電源と接続し、アノードをダイオードＤ３のカソ
ードと接続するとともにダイオードＤ４のアノードと接
続する。抵抗Ｒ２の一端を検出点４に接続し、他端を検
出点５に接続する。検出点１をアナログスイッチＳ１を
介して電流測定回路３の入力Ａに接続し、検出点４をア
ナログスイッチＳ２を介して電流測定回路３の入力Ｂに
接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電流検出回路につい
てのものであり、特に、電流測定を行う場合にレンジ切
り換えが可能な電流検出回路についてのものである。

【０００２】

【従来の技術】つぎに、レンジ切り換えが可能な電流検
出回路の従来の構成例を図２に示す。図２では、電流の
検出点１と検出点４の間にリレー６と抵抗Ｒ１を並列に
接続すると共に、検出点４と検出点５の間に抵抗Ｒ２を
接続している。そして、検出点１をアナログスイッチＳ
１を介して、また検出点４をアナログスイッチＳ２を介
して、それぞれ電流測定回路３の入力Ａに接続してい
る。さらに、検出点５を電流測定回路３の入力Ｂに接続
している。なお、検出点１・５には電流を入出力する回
路およびデバイスが接続される。また、抵抗Ｒ１と抵抗
Ｒ２はレンジ切り換えとして使用するものであり、具体
的には、抵抗Ｒ１は電流測定レンジが小電流測定の時と
大電流測定の時に使用し、抵抗Ｒ２は電流測定レンジが
大電流測定の時に使用する。また、抵抗Ｒ１の抵抗値＞
抵抗Ｒ２の抵抗値である。

【０００３】図２の構成において、検出点１と検出点５
の間に電流が流れた場合、流れた電流に比例した電圧が
抵抗Ｒ１の両端間および抵抗Ｒ２の両端間にそれぞれ発
生する。そして、電流測定回路３は各入力Ａ・Ｂ間の電
圧差を検出し、この電圧差と抵抗Ｒ１・Ｒ２の抵抗値か
ら上記の電流値を測定する。このようにして、検出点１
と検出点５の間に流れる電流値が測定される。

【０００４】電流測定レンジが小電流測定の時にはリレ
ー６がオフし、電流は抵抗Ｒ１・Ｒ２を通して流れる。
電流測定回路３はこの時、アナログスイッチＳ１をオ
ン、アナログスイッチＳ２をオフし、検出点１と検出点
５の間に生じる電圧から電流値を測定する。

【０００５】また、電流測定レンジが大電流測定時には
リレー６がオンし、電流は検出点１からリレー６→検出
点４→抵抗Ｒ２→検出点５の経路で流れる。このとき、
電流測定回路３はアナログスイッチＳ１をオフ、アナロ
グスイッチＳ２をオンし、検出点４と検出点５の間に生
じる電圧から、検出点１と検出点５の間に流れる電流を
測定する。そして、このように抵抗Ｒ２の両端に生じる
電圧により電流測定を行う電流測定レンジが大電流測定
の時には、抵抗Ｒ１の両端間に生じる電圧が大きくな
り、検出点１および検出点５に接続される回路やデバイ
スの電圧範囲を越えないようにリレー６を用いて抵抗Ｒ
１をバイパスしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図２の構成に
よる回路では、抵抗Ｒ１をバイパスするためのリレーを
必要とすることから、実装スペースが大きく小型化が難
しい。このため、高密度実装が困難になる等の問題があ
る。

【０００７】この発明は、従来に比べて小型化ができ、
レンジ切り換え可能な電流検出回路を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、一端を検出点１とダイオードＤ１のカ
ソードとダイオードＤ３のアノードに接続し、他端をダ
イオードＤ２のアノードとダイオードＤ４のカソードと
検出点４に接続した抵抗Ｒ１と、アノードを＋電源７と
接続し、カソードをダイオードＤ１のアノードと接続す
るとともにダイオードＤ２のカソードと接続した定電流
ダイオード２ａと、カソードを−電源８と接続し、アノ
ードをダイオードＤ３のカソードと接続するとともにダ
イオードＤ４のアノードと接続した定電流ダイオード２
ｂと、一端を検出点４に接続し、他端を検出点５に接続
した抵抗Ｒ２と、入力ＡをスイッチＳ１を介して検出点
１に接続するとともにスイッチＳ２を介して検出点４に
接続し、入力Ｂを検出点５に接続する電流測定回路３と
を備える。

【０００９】

【作用】この発明では、従来の電流検出回路におけるリ
レーと同様な機能を定電流ダイオードやダイオード等に
より実現し、従来構成に比べて小型化している。

【００１０】

【実施例】次に、この発明によるレンジ切り換え可能な
電流検出回路の実施例の構成を図１に示す。図１は、図
２のリレー６のかわりに、ダイオードＤ１〜Ｄ４と定電
流ダイオード２ａ・２ｂとから構成される回路を用いた
ものであり、他の構成は図２と同様である。

【００１１】すなわち、図１は、抵抗Ｒ１の一端を検出
点１とダイオードＤ１のカソードとダイオードＤ３のア
ノードに接続している。また、抵抗Ｒ１の他端をダイオ
ードＤ２のアノードとダイオードＤ４のカソードと検出
点４に接続している。また、定電流ダイオード２ａのア
ノードを＋電源７に接続し、カソードをダイオードＤ１
のアノードに接続するとともにダイオードＤ２のカソー
ドと接続している。また、定電流ダイオード２ｂのカソ
ードを−電源８に接続し、アノードをダイオードＤ３の
カソードと接続するとともにダイオードＤ４のアノード
と接続している。

【００１２】図１で、定電流ダイオード２ａから流れた
電流は、ダイオードＤ１を通って検出点１に流れる。ま
た定電流ダイオード２ｂにはダイオードＤ３を通って検
出点１から電流が流れる。このため、定電流ダイオード
２ａのカソードへの電圧は、検出点１よりダイオードＤ
１の順方向降下電圧ＶF 分だけ高くなる。また定電流ダ
イオード２ｂのアノードは、検出点１よりダイオードＤ
３の順方向降下電圧ＶF 分だけ低い電圧となる。

【００１３】ここで、電流が検出点１から検出点５の方
向に流れ、抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧がダイオードの
順方向降下電圧ＶF 以下の場合には、検出点４の電圧は
（検出点１の電圧−ダイオードの順方向降下電圧ＶF ）
以内である。そして、定電流ダイオード２ａのカソード
の電圧が、（検出点１の電圧＋ダイオードＤ１の順方向
降下電圧ＶF ）であるため、ダイオードＤ２は逆バイア
スとなり、ダイオードＤ２に電流は流れない。

【００１４】この時、定電流ダイオード２ｂのアノード
が、（検出点１の電圧−ダイオードＤ３の順方向降下電
圧ＶF ）となるため、ダイオードＤ４は逆バイアスとな
り、ダイオードＤ４には電流は流れない。したがって、
検出点１と検出点５の間に流れる電流はすべて抵抗Ｒ１
に流れる。このため、検出点１と検出点５との間に流れ
た電流に比例した電圧が抵抗Ｒ１の両端に生じる。

【００１５】電流が検出点１から検出点５の方向に流
れ、抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧がダイオードの順方向
降下電圧ＶF を越えると、定電流ダイオード２ｂのアノ
ードが検出点４より電圧が高くなり、定電流ダイオード
２ｂのアノード点から検出点４に電流が流れる。このた
め、抵抗Ｒ１には検出点１と検出点５との間に流れる電
流に比例した電圧は発生しない。

【００１６】また、電流が検出点１から検出点５の方向
に流れ、抵抗Ｒ１の両端の電圧がダイオードＤ３・Ｄ４
の順方向降下電圧の合計より大きい電圧が生じる時に
は、電流はダイオードＤ３・Ｄ４を通して流れる。この
ため、抵抗Ｒ１の両端間の電圧はこのダイオードＤ３・
Ｄ４により抑えられ、ダイオードＤ３・Ｄ４の順方向降
下電圧の合計を越えることはない。

【００１７】電流が検出点５から検出点１の方向に流
れ、また抵抗Ｒ１の両端に生じた電圧がダイオードの順
方向降下電圧ＶF 以下の場合には、検出点１の電圧は、
（検出点４の電圧−ダイオードの順方向降下電圧ＶF ）
以内である。また定電圧ダイオード２ａのカソードの電
圧は、（検出点１の電圧＋ダイオードＤ１の順方向降下
電圧ＶF ）である。このため、ダイオードＤ２は逆バイ
アスとなり、ダイオードＤ２への電流は流れない。この
時、低電圧ダイオード２ｂのアノードが、（検出点１の
電圧−ダイオードＤ３の順方向降下電圧ＶF ）となるた
め、ダイオードＤ４は逆バイアスとなり、ダイオードＤ
４へ電流は流れない。したがって、検出点１と検出点５
の間に流れる電流はすべて抵抗Ｒ１に流れる。このた
め、検出点１と検出点５との間に流れた電流に比例した
電圧が抵抗Ｒ１の両端に生じる。

【００１８】電流が検出点５から検出点１の方向に流
れ、抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧がダイオードの順方向
降下電圧を越えると、定電流ダイオード２ａのカソード
が検出点４より電圧が低くなり、検出点４から定電流ダ
イオード２ａのカソード点へダイオードＤ２を通して電
流が流れる。このため、抵抗Ｒ１には検出点１と検出点
５の間に流れる電流に比例した電圧は発生しない。

【００１９】また、電流が検出点５から検出点１の方向
に流れ、抵抗Ｒ１の両端の電圧がダイオードＤ１・Ｄ２
の順方向降下電圧の合計よりも大きい電圧が生じる時、
電流はダイオードＤ１・Ｄ２を通して流れる。このた
め、抵抗Ｒ１の両端間の電圧は、これらダイオードＤ１
・Ｄ２によって抑えられ、ダイオードＤ１・Ｄ２の順方
向降下電圧の合計を越えることはない。

【００２０】以上のように、図１の電流検出回路では、
電流測定レンジの小電流測定時には、抵抗Ｒ１の両端に
生じる電圧がダイオードの順方向降下電圧以下になるよ
うにし、またアナログスイッチＳ１をオン、アナログス
イッチＳ２をオフとして検出点１と検出点５の電圧を電
流測定回路３に入力することで、検出点１と検出点５と
の間に流れる電流を測定する。

【００２１】また、電流測定レンジが大電流測定時に
は、アナログスイッチＳ１をオフ、アナログスイッチＳ
２をオンとして、抵抗Ｒ２の両端の検出点４と検出点５
の電圧を電流測定回路３に入力することで、検出点１と
検出点５との間に流れる電流を測定する。そして、電流
測定レンジが大電流測定時でも、抵抗Ｒ１の両端の電圧
が定電流ダイオード２ａ・２ｂとダイオードＤ１〜Ｄ４
を用いて一定の電圧に抑えるため、外部に接続される回
路やデバイスの電圧範囲を越えることはない。このた
め、抵抗Ｒ１を従来構成のようにリレーによりバイパス
する必要がなくなる。

【００２２】

【発明の効果】この発明によれば、従来構成におけるリ
レーと同様な機能を定電流ダイオードやダイオード等に
より実現できることから、従来構成に比べて小型化で
き、実装スペースを抑えることができる。このため、小
型化が容易で、高密度実装に適したレンジ切り換えが可
能な電流検出回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による電流検出回路の構成図である。

【図２】従来技術による電流検出回路の構成図である。

【符号の説明】

１・４・５ 検出点 ２ａ・２ｂ 定電流ダイオード Ｄ１〜Ｄ４ ダイオード Ｓ１・Ｓ２ アナログスイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端を第１の検出点(1) と第１のダイオ
   ード(D1)のカソードと第３のダイオード(D3)のアノード
   に接続し、他端を第２のダイオード(D2)のアノードと第
   ４のダイオード(D4)のカソードと第２の検出点(4) に接
   続した第１の抵抗(R1)と、 アノードを＋電源(7) と接続し、カソードを第１のダイ
   オード(D1)のアノードと接続するとともに第２のダイオ
   ード(D2)のカソードと接続した第１の定電流ダイオード
   (2a)と、 カソードを−電源(8) と接続し、アノードを第３のダイ
   オード(D3)のカソードと接続するとともに第４のダイオ
   ード(D4)のアノードと接続した第２の定電流ダイオード
   (2b)と、 一端を第２の検出点(4) に接続し、他端を第３の検出点
   (5) に接続した抵抗(R2)と、 第１の入力(A) を第１のスイッチ(S1)を介して第１の検
   出点(1) に接続するとともに第２のスイッチ(S2)を介し
   て第２の検出点(4) に接続し、第２の入力(B)を第３の
   検出点(5) に接続する電流測定回路(3) とを備えること
   を特徴とする電流検出回路。
2. 【請求項２】 電流測定回路(3) が、第１の入力(A) と
   第２の入力(B) との間の電圧差から第１の検出点(1) と
   第３の検出点(5) の間に流れる電流値を測定することを
   特徴とする請求項１記載の電流検出回路。
3. 【請求項３】 第１・第２のスイッチ(S1,S2) がアナロ
   グスイッチであることを特徴とする請求項１または２記
   載の電流検出回路。