WO2014034237A1 - 電流検出回路及びそれを用いた電流制御装置 - Google Patents

電流検出回路及びそれを用いた電流制御装置 Download PDF

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WO2014034237A1
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detection circuit
load
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PCT/JP2013/067167
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理仁 曽根原
義孝 阿部
亮一 大浦
堅一 星野
清臣 角谷
良介 石田
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Definitions

  • the present invention relates to a current detection circuit and a current control device using the current detection circuit.
  • a current detection circuit is connected in parallel to a high-side switching element and a low-side switching element to which driving PWM signals are input, respectively. Currents flowing through the high-side switching element and the low-side switching element are detected. However, the current value cannot be normally detected in the dead time period in which both the high-side switching element and the low-side switching element are turned off. Thus, the conventional current detection method has a problem that there is a period during which current detection cannot be performed accurately.
  • a main object of the present invention is to provide a highly reliable current detection circuit that can detect current constantly with low loss.
  • the current detection circuit is connected to a load drive circuit that receives power supplied from a power supply and drives a load, and detects a load current output from the load drive circuit to the load.
  • the load driving circuit is connected to the positive side of the power supply and outputs a first high-side driving current, and is connected to the negative side of the power supply and outputs a first low-side driving current.
  • the current detection circuit is connected in parallel with the high-side driver transistor, and outputs a high-side detection current proportional to the high-side load current output to the load according to the first high-side drive current.
  • a current control device includes the above-described current detection circuit and control means for outputting a control signal for controlling the load driving circuit based on the detection result of the detection current by the current detection circuit.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of a variable current source in FIG. 15. It is a figure which shows the structural example of the temperature correction means of FIG. It is a figure which shows the structural example of the temperature correction means of FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a load driving circuit to which a current detection circuit according to a first embodiment of the present invention is applied.
  • the load drive circuit shown in FIG. 1 is for driving the electromagnetic load 6 by receiving power supply from the power supply 5 by the power supply voltage VB.
  • the driver transistors 11 and 21, the high-side current detection circuit 12, A current detection circuit 22, a detection resistor 7, an output circuit 8a, and a comparator 8b are provided.
  • the driver transistor 11 and the high-side current detection circuit 12 are connected to the power supply 5 in parallel with each other, and these constitute the high-side driver 1.
  • the high-side driver 1 is connected between the positive electrode side of the power source 5 and the electromagnetic load 6 and operates in accordance with an ON / OFF signal input as an input signal INH from the outside.
  • the driver transistor 21 and the low-side current detection circuit 22 are connected in parallel to each other, and constitute a low-side driver 2.
  • the low-side driver 2 is connected to the negative electrode side of the power source 5 and between the ground potential GND and the electromagnetic load 6 and operates according to an ON / OFF signal input as an input signal INL from the outside.
  • the driver transistor 11 operates in response to an external input signal INH and is switched to an ON state or an OFF state. As a result, a current flows through the driver transistor 11 and a load current IoutH is output from the high-side driver 1 to the electromagnetic load 6.
  • the driver transistor 21 operates in response to an external input signal INL and is switched to an ON state or an OFF state. As a result, a current flows through the driver transistor 21, and a load current IoutL is output from the low-side driver 2 to the electromagnetic load 6.
  • the driver transistor 11 of the high side driver 1 and the driver transistor 21 of the low side driver 2 are connected to the output terminal OUT to the electromagnetic load 6, respectively.
  • the load current Iout which is the sum of the load current IoutH from the high-side driver 1 and the load current IoutL from the low-side driver 2, is output to the electromagnetic load 6, and the electromagnetic load 6 is driven.
  • the current detection circuit detects this load current Iout using the high-side current detection circuit 12, the low-side current detection circuit 22, the detection resistor 7, the output circuit 8a, and the comparator 8b.
  • the high side current detection circuit 12 detects the load current IoutH and outputs a detection current IcurH proportional to the load current IoutH.
  • This detection current IcurH is expressed by the following formula (1) using a predetermined ratio RH (RH> 1).
  • IcurH IoutH / RH (1)
  • the low-side current detection circuit 22 detects the load current IoutL and outputs a detection current IcurL proportional to the load current IoutL.
  • This detection current IcurL is expressed by the following equation (2) using a predetermined ratio RL (RL> 1).
  • IcurL IoutL / RL (2)
  • the detection current IcurH output from the high-side current detection circuit 12 and the detection current IcurL output from the low-side current detection circuit 22 are input to the detection resistor 7. Then, a detection current Icur that is a combination of the detection current IcurH and the detection current IcurL flows through the detection resistor 7, and a voltage corresponding to the detection current Icur is generated across the detection resistor 7. In this way, the detection current Icur is converted into a voltage in the detection resistor 7.
  • Iout IoutH + IoutL
  • the expression (4) can be further transformed into the following expression (5).
  • Vcur (Iout / R) ⁇ Rcur (5)
  • the detection resistor 7 has a detection current Icur obtained by multiplying the load current Iout to be detected by 1 / R, and the detection current Icur is converted into a voltage. Therefore, the loss can be reduced compared to the case where the original load current Iout is detected as it is.
  • the comparator 8b which is an overcurrent detection circuit, is configured using an operational amplifier or the like, and compares the output voltage of the detection resistor 7 corresponding to the detection current Icur with a predetermined threshold voltage Vovc for the overcurrent. Perform overcurrent detection. And the overcurrent detection signal according to the detection result is output to the output terminal OVC. That is, when the voltage Vcur of the detection resistor 7 expressed by the above equation (5) is larger than the threshold voltage Vovc, the voltage of the output terminal OVC is changed from Low to High assuming that the load current Iout is in an overcurrent state. .
  • the high-side current detection circuit 12 and the low-side current detection circuit 22 output detection currents IcurH and IcurL that are reduced at the same ratio R with respect to the load current Iout, respectively.
  • the detection current Icur corresponding to the load current Iout can always be obtained by simply adding the detection current IcurH and the detection current IcurL before performing voltage conversion by the detection resistor 7. Therefore, it is possible to always detect the load current Iout by detecting the detection current Icur without providing a special additional circuit, thereby ensuring continuity of current control and always detecting abnormality such as overcurrent. Since it can be executed, it is superior to the high reliability of control.
  • the driver transistor 11 and the high-side current detection circuit 12 of the high-side driver 1 and the driver transistor 21 and the low-side current detection circuit 22 of the low-side driver 2 use semiconductor circuits made on the same silicon substrate. It is preferable to configure. Furthermore, by integrating the semiconductor circuit, it is possible to reduce the size of the current detection circuit in addition to increasing the accuracy of current detection.
  • the output circuit 8a is configured using a voltage follower, and the overcurrent detection is performed by the comparator 8b using an operational amplifier, whereby the detection current Icur is supplied to the detection resistor 7. It does not prevent the flow, and realizes highly accurate current detection.
  • the voltage follower or the operational amplifier described above is used.
  • the overcurrent detection comparator 8b is advantageous in improving the reliability as a current detection circuit by being provided with this, but it is not an essential configuration in the present invention and can be omitted.
  • the overcurrent detection circuit is not limited to the configuration of the comparator 8b.
  • a current comparison circuit that compares the detection current Icur with a predetermined threshold current for the overcurrent and outputs a signal corresponding to the comparison result can also be used as the overcurrent detection circuit.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a detailed circuit configuration of the load driving circuit to which the current detection circuit according to the first embodiment of the present invention is applied.
  • This load driving circuit is applied to, for example, a linear solenoid driver when a linear solenoid is used as the electromagnetic load 6, and includes a booster circuit 10a, a high side NMOS driver 11n, a high side current detection circuit 12a, and a low side.
  • An NMOS driver 21n, a low-side current detection circuit 22a, a detection resistor 7, a high-side predriver 9H, and a low-side predriver 9L are provided.
  • the output circuit 8a and the comparator 8b shown in FIG. 1 are omitted.
  • the booster circuit 10a generates a voltage Vcp having a higher potential than the power supply voltage VB from the power supply 5, and outputs it to the high side current detection circuit 12a and the high side pre-driver 9H.
  • the booster circuit 10a is constituted by, for example, a charge pump or a DCDC converter.
  • the high-side NMOS driver 11 n is an N-type MOSFET that is connected between the power supply 5 and the electromagnetic load 6 and is used to drive the electromagnetic load 6.
  • the high side NMOS driver 11n corresponds to the driver transistor 11 shown in FIG.
  • the high-side current detection circuit 12a is connected in parallel with the high-side NMOS driver 11n, and includes a detection NMOS 12n, an operational amplifier 121, an NMOS 122n, and a current copy circuit 123.
  • the high side current detection circuit 12a corresponds to the high side current detection circuit 12 of FIG.
  • the detection NMOS 12n is an N-type MOSFET having a smaller size than the high-side NMOS driver 11n.
  • the detection NMOS 12n and the high-side NMOS driver 11n are preferably manufactured on the same silicon substrate by the same manufacturing process in order to make the characteristics of each other uniform. Furthermore, it is preferable that the detection NMOS 12n and the high-side NMOS driver 11n are arranged in the vicinity of each other on the silicon substrate.
  • the operational amplifier 121 and the NMOS 122n constitute a virtual short circuit for equalizing the drain potential of the high-side NMOS driver 11n and the drain potential of the detection NMOS 12n.
  • the current copy circuit 123 generates and outputs the drive current IsH using the voltage Vcp from the booster circuit 10a, and generates and outputs the detection current IcurH.
  • the drive current IsH is output to the electromagnetic load 6 via the NMOS 122n and the detection NMOS 12n, and the detection current IcurH is output to the detection resistor 7.
  • the following equation (7) is established using a predetermined current copy ratio RcH (RcH> 1).
  • IcurH IsH / RcH (7)
  • the high-side current detection circuit 12a uses each circuit described above to generate the load current IoutH output from the high-side driver constituted by the high-side NMOS driver 11n and the high-side current detection circuit 12a to the electromagnetic load 6.
  • the detection current IcurH proportional to the load current IoutH is output.
  • the high-side current detection circuit 12a outputs a detection current IcurH obtained by multiplying the load current IoutH from the high-side driver by 1 / ((NH + 1) ⁇ RcH).
  • the low-side NMOS driver 21n is an N-type MOSFET that is connected between the electromagnetic load 6 and the ground potential GND and is used to drive the electromagnetic load 6.
  • the low-side NMOS driver 11n corresponds to the driver transistor 21 shown in FIG.
  • the low-side current detection circuit 22a is connected in parallel with the low-side NMOS driver 21n, and includes a detection NMOS 22n, an operational amplifier 221, an NMOS 222n, and a current copy circuit 223, similarly to the high-side current detection circuit 12a. .
  • the low side current detection circuit 22a corresponds to the low side current detection circuit 22 of FIG.
  • the detection NMOS 22n is an N-type MOSFET having a smaller size than the low-side NMOS driver 21n.
  • the detection NMOS 22n and the low-side NMOS driver 21n are preferably manufactured on the same silicon substrate by the same manufacturing process in order to make the characteristics of each other uniform. Further, it is preferable that the detection NMOS 22n and the low-side NMOS driver 21n are arranged in the vicinity of each other on the silicon substrate.
  • the operational amplifier 221 and the NMOS 222n constitute a virtual short circuit for equalizing the source potential of the low-side NMOS driver 21n and the source potential of the detection NMOS 22n.
  • the current copy circuit 223 generates and outputs the drive current IsL using the voltage Vcp from the booster circuit 10a, and also generates and outputs the detection current IcurL.
  • the drive current IsL is output to the electromagnetic load 6 via the NMOS 222n and the detection NMOS 22n, and the detection current IcurL is output to the detection resistor 7.
  • the relationship of the following formula (11) is established using a predetermined current copy ratio RcL (RcL> 1).
  • IcurL IsL / RcL (11)
  • the current copy circuit 223 is configured to operate using the voltage Vcp from the booster circuit 10a, like the current copy circuit 123 of the high-side current detection circuit 12a described above.
  • a voltage from another voltage supply source may be used.
  • the current copy circuit 123 of the low-side current detection circuit 22a and the current copy circuit 223 of the high-side current detection circuit 12a operate so as to complement each other's operation period. Therefore, in order to reduce the load fluctuation of the booster circuit 10a, it is preferable that the voltage Vcp is supplied from the common booster circuit 10a.
  • the low-side current detection circuit 22a uses each circuit as described above, and similarly to the above-described high-side current detection circuit 12a, the low-side current driver 22n and the low-side current detection circuit 22a to the electromagnetic load 6 Is detected, and a detection current IcurL proportional to the load current IoutL is output.
  • the low-side current detection circuit 22a outputs a detection current IcurL obtained by multiplying the load current IoutL from the low-side driver by 1 / ((NL + 1) ⁇ RcL).
  • the detection resistor 7 is for converting the detection current Icur, which is a combination of the detection current IcurH from the high-side driver and the detection current IcurL from the low-side driver, into a voltage, as in FIG.
  • the high-side pre-driver 9H uses the voltage Vcp supplied from the booster circuit 10a as a gate signal HGATE for driving the high-side NMOS driver 11n and the detection MOS 12n in the high-side driver based on the input signal INH. Generate an ON / OFF signal.
  • the gate signal HGATE is output from the high-side pre-driver 9H to the gate terminals of the high-side NMOS driver 11n and the detection MOS 12n, so that the high-side NMOS driver 11n and the detection MOS 12n operate, and the high-side driver is turned on. Switch to state or OFF state.
  • the high side pre-driver 9H may have a level conversion function. In FIG. 2, the power supply terminal of the high-side pre-driver 9H is connected to the booster circuit 10a, and the reference potential terminal is connected to the output terminal OUT to the electromagnetic load 6, but these are not essential connections.
  • the low-side pre-driver 9L generates an ON / OFF signal as a gate signal LGATE for driving the low-side NMOS driver 21n and the detection MOS 22n in the low-side driver based on the input signal INL.
  • the gate signal LGATE is output from the low-side pre-driver 9L to the gate terminals of the low-side NMOS driver 21n and the detection MOS 22n, the low-side NMOS driver 21n and the detection MOS 22n operate, and the low-side driver is turned on or off. Can be switched to.
  • the low-side pre-driver 9L may have a level conversion function if necessary, like the high-side pre-driver 9H.
  • the voltage at the power supply terminal of the low-side pre-driver 9L is not shown in FIG. 2 because it is determined according to the gate breakdown voltage and threshold voltage of the low-side NMOS driver 21n and the low-side detection NMOS 22n.
  • the reference potential terminal of the low-side pre-driver 9L is connected to the ground potential GND. This is not an essential connection, but it is preferable to set the reference potential of the low-side pre-driver 9L to the same potential as the source terminals of the low-side NMOS driver 21n and the detection NMOS 22n.
  • FIG. 3 is an example of a timing chart of each signal in the load driving circuit of FIG.
  • an input signal INH to the high-side pre-driver 9H an input signal INL to the low-side pre-driver 9L, a voltage at the output terminal OUT to the electromagnetic load 6, and a gate output from the high-side pre-driver 9H.
  • a signal HGATE and a gate voltage LGATE output from the low-side pre-driver 9L are shown.
  • the load current Iout to the electromagnetic load 6 the load current IoutH from the high side driver, the load current IoutL from the low side driver, the detection current IcurH output from the high side current detection circuit 12a, and the low side current detection circuit
  • the detection current IcurL output from 22a, the detection current Icur obtained by combining these detection currents IcurH and IcurL, and the voltage Vcur of the detection resistor 7 output to the output terminal CUR are shown.
  • the period during which the input signal INH is ON is defined as the high side ON period T1
  • the period during which the input signal INL is ON is defined as the low side ON period T3.
  • the transition period from the high side ON period T1 to the low side ON period T3 is defined as a dead time period T2a
  • the transition period from the low side ON period T3 to the high side ON period T1 is defined as a dead time period T2b.
  • These dead time periods T2a and T2b are periods in which both the high-side driver and the low-side driver are turned off in order to prevent generation of through currents between the high-side driver and the low-side driver.
  • the source voltage of the high side NMOS driver 11n is equal to the voltage of the output terminal OUT.
  • the threshold voltage at which the high-side NMOS driver 11n is turned on is expressed as Vthn
  • Equation (16) can be transformed into equation (17) below.
  • HGATE VB ⁇ ImH ⁇ RonH + Vthn (17)
  • the on-resistance RonH is preferably low resistance, and the relationship ImH ⁇ RonH ⁇ Vthn is established. Therefore, it can be seen that the voltage of the gate signal HGATE represented by the above equation (17) is higher than the power supply voltage VB. Therefore, the voltage Vcp higher than the power supply voltage VB is supplied from the booster circuit 10a to the high side predriver 9H, so that the gate signal HGATE can be output from the high side predriver 9H at a voltage higher than the power supply voltage VB. ing.
  • both the high-side NMOS driver 11n and the low-side NMOS driver 21n are turned off.
  • the voltage of the gate signal HGATE at this time preferably satisfies the relationship of the following formula (18) in order to completely turn off the high-side NMOS driver 11n.
  • HGATE -VOFF (18)
  • the reference potential of the high side pre-driver 9H is desirably the same as that of the output terminal OUT.
  • the condition required for the reference potential of the high-side pre-driver 9H depends on the characteristics when the gate-source voltage of the high-side NMOS driver 11n is equal to or lower than the threshold voltage Vthn. do not have to.
  • the voltage of the gate signal HGATE at this time can be expressed by the following equation (20).
  • the dead time period T2b which is a transition period from the low side ON period T3 to the high side ON period T1 is the same as the above-described dead time period T2a. That is, both the high-side NMOS driver 11n and the low-side NMOS driver 21n are turned off, and a flyback voltage is generated by the electromagnetic load 6, so that a load is applied from the ground potential GND to the electromagnetic load 6 via the body diode of the low-side NMOS driver 21n.
  • the voltage at the output terminal OUT is a voltage that is dropped from the ground potential GND by the forward voltage VOFF of the body diode of the low-side NMOS driver 21n.
  • the voltage of the gate signal HGATE at this time preferably satisfies the relationship of the aforementioned equation (18) in order to completely turn off the high-side NMOS driver 11n, but this is not essential.
  • the current detection circuit according to the present embodiment can output the detection current Icur proportional to the load current Iout in all periods. Therefore, by using this detection current Icur, it is possible to always detect the load current Iout, thereby ensuring continuity of current control and always detecting abnormality such as overcurrent. Therefore, it is superior to the high reliability of control.
  • the operational amplifier 121 and NMOS 122n of the high-side current detection circuit 12a and the operational amplifier 221 and NMOS 222n of the low-side current detection circuit 22a may be formed on the same silicon substrate. As a result, the current detection accuracy can be improved. Furthermore, since these circuits are integrated on a single chip, it is advantageous in reducing the size and cost of the current detection circuit.
  • the units of the load currents Iout, IoutH and IoutL are represented by (A), whereas the units of the detected currents IcurH, IcurL and Icur are represented by (mA).
  • A the units of the load currents Iout, IoutH and IoutL
  • mA the units of the detected currents IcurH, IcurL and Icur.
  • FIG. 4 (a) and 4 (b) are diagrams showing one configuration example of the current copy circuit 123 in the high-side current detection circuit 12a and the current copy circuit 223 in the low-side current detection circuit 22a of FIG. .
  • the circuit configurations shown in these drawings are merely examples, and any circuit configuration may be applied to the current copy circuits 123 and 223 as long as current is output at a constant ratio with respect to the input current. Good.
  • FIG. 4A shows an example in which a circuit configuration known as a current mirror circuit is applied to the current copy circuits 123 and 223.
  • the current copy circuits 123 and 223 include PMA 231 and PMB 232 which are PMOS transistors respectively formed on the same silicon substrate.
  • the current Iin flowing through the PMA 231 is output as the aforementioned driving currents IsH and IsL, and the current Iout flowing through the PMB 232 is output as the aforementioned detection currents IcurH and IcurL.
  • the relationship of the above-mentioned formulas (7) and (11) is established. For example, if PMA 231 and PMB 232 have the same gate length, the ratio of these gate widths is equal to the current copy ratios RcH and RcL described above.
  • the current copy circuits 123 and 223 shown in FIG. 4B are formed on the same silicon substrate, respectively, and have a resistance rA233 and a resistance rB234 having the same characteristics, and a virtual for making the potential between these resistors equal.
  • An operational amplifier IN235 and a PMOS transistor 236 constituting a short circuit are provided.
  • the current Iin flowing through the resistor rA233 is output as the aforementioned drive currents IsH and IsL
  • the current Iout flowing through the resistor rB234 is output as the aforementioned detection currents IcurH and IcurL.
  • the current detection circuit is connected to a load driving circuit that receives power supply from the power supply 5 and drives the electromagnetic load 6, and outputs a load current Iout output from the load driving circuit to the electromagnetic load 6.
  • the load drive circuit is connected to the positive side of the power supply 5, and is connected to the high side NMOS drivers 11 (FIG. 1) and 11 n (FIG. 2) that output the drive current ImH, and to the negative side of the power supply 5.
  • high side NMOS drivers 11 FIG. 1 and 11 n (FIG. 2) that output the drive current ImH, and to the negative side of the power supply 5.
  • low-side NMOS drivers 21 (FIG. 1) and 21n (FIG. 2) for outputting a drive current ImL.
  • the current detection circuit is connected to the power supply 5 in parallel with the high-side NMOS drivers 11 and 11n, and outputs a detection current IcurH proportional to the load current IoutH output to the electromagnetic load 6 according to the drive current ImH.
  • a load current that is connected to the high-side current detection circuits 12 (FIG. 1), 12a (FIG. 2) and the power supply 5 in parallel with the low-side NMOS drivers 21 and 21n and is output to the electromagnetic load 6 according to the drive current ImL.
  • Low-side current detection circuits 22 (FIG. 1) and 22a (FIG. 2) for outputting a detection current IcurL proportional to IoutL are provided.
  • This current detection circuit detects a load current Iout by detecting a detection current Icur that is a combination of the detection current IcurH and the detection current IcurL. Since it did in this way, a highly reliable current detection circuit which can always detect current with low loss can be provided.
  • the high-side current detection circuit 12a operates in response to the gate signal HGATE common to the high-side NMOS driver 11n, and outputs a drive current IsH proportional to the drive current ImH, and is proportional to the drive current IsH.
  • Current copy circuit 123 that outputs the detected current as detection current IcurH.
  • the low-side current detection circuit 22a operates in response to the gate signal LGATE common to the low-side NMOS driver 21n, outputs a drive current IsL proportional to the drive current ImL, and a current proportional to the drive current IsL.
  • a current copy circuit 223 that outputs the detection current IcurL.
  • the combined current of the drive current ImH and the drive current IsH is output to the electromagnetic load 6 as the load current IoutH, and the combined current of the drive current ImL and the drive current IsL is the load current. It is output to the electromagnetic load 6 as IoutL. Since it did in this way, each circuit is realizable with a simple circuit structure.
  • the current detection circuit according to the present embodiment further includes a detection resistor 7 for converting the detection current Icur into a voltage, and detects the detection current Icur based on the voltage of the detection resistor 7. Since this is done, the detection current Icur can be detected with high accuracy by a simple circuit.
  • the current detection circuit according to the present embodiment further includes a comparator 8b as an overcurrent detection circuit that detects overcurrent based on the detection current Icur. Since it did in this way, when load current Iout exists in an overcurrent state, this can be detected reliably.
  • the high-side NMOS driver 11n, the low-side NMOS driver 21n, the high-side current detection circuit 12, and the low-side current detection circuit 22 can be formed on the same semiconductor substrate. In this way, it is possible to improve the accuracy of current detection.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a load driving circuit to which the current detection circuit according to the second embodiment of the present invention is applied.
  • the load driving circuit shown in FIG. 5 will be described focusing on differences from the load driving circuit of FIG. 2 described in the first embodiment.
  • FIG. 5 shows an example different from that of FIG. 2 with respect to the details of the load driving circuit of FIG. Also in the circuit configuration of FIG. 5, the output circuit 8a and the comparator 8b shown in FIG. 1 are omitted as in FIG.
  • a high side current detection circuit 12b is provided instead of the high side current detection circuit 12a of FIG.
  • the high-side current detection circuit 12b differs from the high-side current detection circuit 12a of FIG. 2 in that it does not have the current copy circuit 123 and that it has a PMOS 122p instead of the NMOS 122n.
  • the drain terminals of the high-side NMOS driver 11n and the detection NMOS 12n are connected to each other, and the source potential of the high-side NMOS driver 11n and the source potential of the detection NMOS 12n are connected by a virtual short circuit composed of the operational amplifier 121 and the PMOS 122p. And are made equipotential.
  • the high-side current detection circuit 12b in FIG. 5 outputs the drive current IsH flowing through the detection NMOS 12n to the detection resistor 7 as the detection current IcurH. That is, in the load drive circuit of FIG. 5, the drive current ImH flowing through the high-side NMOS driver 11n is output as it is as the load current IoutH.
  • the gate lengths of the high-side NMOS driver 11n and the detection NMOS 12n are the same, and the ratio of the gate width of the high-side NMOS driver 11n to the gate width of the detection NMOS 12n is NH (NH> 1).
  • a proportional relationship such as the above-described formula (8) is established between the drive current ImH and the drive current IsH.
  • the high-side current detection circuit 12b outputs a detection current IcurH obtained by multiplying the load current IoutH from the high-side driver by 1 / NH.
  • NH 1 / NH. Therefore, as in the first embodiment, it can be seen that the detection current IcurH output from the high-side current detection circuit 12b is proportional to the load current IoutH, and the magnitude thereof is smaller than the load current IoutH.
  • the low-side driver has the same low-side current detection circuit 22a as in the first embodiment.
  • the voltage Vcp is supplied from the booster circuit 10a similar to FIG. 2 in FIG. 5, but in this embodiment, as described above, the high-side current is supplied.
  • the current copy circuit 123 becomes unnecessary. Therefore, the power source of the current copy circuit 223 can be replaced with another power source capable of supplying a voltage and current necessary for driving the current copy circuit 223, for example, the power source voltage VB from the power source 5. In this way, it is only necessary to determine the circuit configuration of the booster circuit 10a by limiting the power supply capability to the high side pre-driver 9H, which is advantageous for downsizing and the like.
  • each signal is output at the same output timing as the output timing of each signal in the first embodiment shown in the timing chart of FIG. Therefore, similarly to the first embodiment, the detection current Icur proportional to the load current Iout can be output in all periods.
  • the operational amplifier 121 and the PMOS 122p of the high-side current detection circuit 12b and the operational amplifier 221 and the NMOS 222n of the low-side current detection circuit 22a may be formed on the same silicon substrate. As a result, the current detection accuracy can be improved. Furthermore, since these circuits are integrated on a single chip, it is advantageous in reducing the size and cost of the current detection circuit.
  • the high-side current detection circuit 12b has a detection NMOS 12n that operates according to the gate signal HGATE common to the high-side NMOS driver 11n and outputs a drive current IsH proportional to the drive current ImH as the detection current IcurH.
  • the low-side current detection circuit 22a operates in response to the gate signal LGATE common to the low-side NMOS driver 21n, outputs a drive current IsL proportional to the drive current ImL, and a current proportional to the drive current IsL.
  • a current copy circuit 223 that outputs the detection current IcurL.
  • the drive current ImH is output to the electromagnetic load 6 as the load current IoutH
  • the combined current of the drive current ImL and the drive current IsL is output to the electromagnetic load 6 as the load current IoutL. Since it did in this way, each circuit is realizable with a simple circuit structure.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a load driving circuit to which the current detection circuit according to the third embodiment of the present invention is applied.
  • the load driving circuit shown in FIG. 6 will be described focusing on the difference from the load driving circuit of FIG. 2 described in the first embodiment.
  • FIG. 6 shows another example of the details of the load drive circuit of FIG. Also in the circuit configuration of FIG. 6, the output circuit 8a and the comparator 8b shown in FIG. 1 are omitted as in FIGS.
  • a high side PMOS driver 11p is provided instead of the high side NMOS driver 11n of FIG. 2, and a high side current detection circuit 12c is provided instead of the high side current detection circuit 12a.
  • the high side current detection circuit 12c is different from the high side current detection circuit 12a of FIG. 2 in that a detection PMOS 12p is provided instead of the detection NMOS 12n.
  • the detection PMOS 12p is a P-type MOSFET having a smaller size than the high-side PMOS driver 11p.
  • the detection PMOS 12p and the high-side PMOS driver 11p are preferably manufactured on the same silicon substrate by the same manufacturing process in order to make the characteristics of each other uniform. Furthermore, it is preferable that the detection PMOS 12p and the high-side PMOS driver 11p are arranged in the vicinity of each other on the silicon substrate.
  • the voltage Vhg is supplied from the power source 10b to the high side pre-driver 9H that outputs a common gate signal HGATE to the high-side PMOS driver 11p and the detection PMOS 12p. .
  • This voltage Vhg is lower than the power supply voltage VB, unlike the voltage Vcp from the booster circuit 10a described above.
  • the circuit configuration of FIG. 6 includes a current copy circuit 123 as compared with the high-side current detection circuit 12a of FIG. 2 in the same manner as the high-side current detection circuit 12b of FIG. 5 described in the second embodiment.
  • the difference is that there is a PMOS 122p instead of the NMOS 122n.
  • the high-side current detection circuit 12c the source terminals of the high-side PMOS driver 11p and the detection PMOS 12p are connected to each other, and the drain potential of the high-side PMOS driver 11p is realized by a virtual short circuit configured by the operational amplifier 121 and the PMOS 122p. And the drain potential of the detection PMOS 12p are set to the same potential.
  • the high-side current detection circuit 12c in FIG. 6 outputs the drive current IsH flowing through the detection PMOS 12p to the detection resistor 7 as the detection current IcurH. That is, in the load drive circuit of FIG. 6, the drive current ImH flowing through the high-side PMOS driver 11p is output as it is as the load current IoutH.
  • the gate lengths of the high-side PMOS driver 11p and the detection PMOS 12p are the same, and the ratio of the gate width of the high-side PMOS driver 11p to the gate width of the detection PMOS 12p is NH (NH When> 1), a proportional relationship such as the above-described formula (8) is established between the drive current ImH and the drive current IsH.
  • the high-side current detection circuit 12c outputs a detection current IcurH obtained by multiplying the load current IoutH from the high-side driver by 1 / NH. That is, as in the first and second embodiments, the detection current IcurH output from the high-side current detection circuit 12c is proportional to the load current IoutH, and the magnitude thereof is smaller than the load current IoutH. I understand.
  • the low-side driver has the same low-side current detection circuit 22a as in the first embodiment, as in the second embodiment.
  • FIG. 7 is an example of a timing chart of each signal in the load driving circuit of FIG. This timing chart differs from the timing chart according to the first embodiment shown in FIG. 3 in the gate signal HGATE output from the high side pre-driver 9H. Specifically, in the high side ON period T1, the above-described voltage Vhg lower than the power supply voltage VB is output as the gate signal HGATE, while in the dead time periods T2a and T2b and the low side ON period T3, the power supply voltage VB is gated. Output as signal HGATE. Thus, in this embodiment, the voltage Vhg of the gate signal HGATE necessary for turning on the high-side PMOS driver 11p is equal to or lower than the power supply voltage VB. Therefore, unlike the first and second embodiments described above, it is not necessary to provide the booster circuit 10a to supply the voltage Vcp having a higher potential than the power supply voltage VB.
  • the voltage Vhg is limited by the withstand voltage between the gate and source of the high-side PMOS driver 11p and the detection PMOS 12p.
  • a power source 10b is provided in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a load driving circuit to which the current detection circuit according to the fourth embodiment of the present invention is applied.
  • the load driving circuit shown in FIG. 8 will be described focusing on the difference from the load driving circuit of FIG. 2 described in the first embodiment.
  • FIG. 8 shows an example different from FIGS. 2, 5, and 6 with respect to the details of the load driving circuit of FIG. Also in the circuit configuration of FIG. 8, the output circuit 8a and the comparator 8b shown in FIG. 1 are omitted as in FIGS.
  • a high-side PMOS driver 11p is provided instead of the high-side NMOS driver 11n of FIG. 2 as in the third embodiment described above.
  • a high side current detection circuit 12d is provided in place of the high side current detection circuit 12a.
  • This high-side current detection circuit 12d has a detection PMOS 12p and a virtual short circuit constituted by an operational amplifier 121 and a PMOS 122p, similar to the high-side current detection circuit 12c of FIG. This is opposite to the high-side current detection circuit 12c.
  • the drain terminals of the high-side PMOS driver 11p and the detection PMOS 12p are connected to each other, and the source potential of the high-side PMOS driver 11p is formed by a virtual short circuit configured by the operational amplifier 121 and the PMOS 122p. And the source potential of the detection PMOS 12p are set to the same potential.
  • a low side current detection circuit 22b is provided instead of the low side current detection circuit 22a of FIG.
  • the low side current detection circuit 22b is similar to the low side current detection circuit 22a of FIG. 2 and the like, a virtual short circuit including an NMOS 22n for detection, an operational amplifier 221 and an NMOS 222n, and a current copy circuit. These arrangements are opposite to those of the low-side current detection circuit 22a.
  • the source terminals of the low-side NMOS driver 21n and the detection NMOS 22n are connected to each other, and the drain potential of the low-side NMOS driver 21n is detected by the virtual short circuit configured by the operational amplifier 221 and the NMOS 222n.
  • the drain potential of the NMOS 22n is made equipotential.
  • the voltage Vhg is supplied from the power supply 10b to the high-side pre-driver 9H that outputs a common gate signal HGATE to the high-side PMOS driver 11p and the detection PMOS 12p.
  • the electromagnetic load 6 is connected between the output terminal OUT and the ground potential GND, whereas in the circuit configuration of FIG. It is connected between the output terminal OUT and the positive electrode side of the power source 5. Therefore, load currents IoutH, IoutL, and Iout and drive currents ImH, IsH, ImL, and IsL flow in directions opposite to those in FIG. That is, in FIG. 8, each of these currents flows in a direction opposite to the arrow in the drawing indicating the direction, and therefore, the magnitudes of these currents are expressed by negative values.
  • the current detection circuit of the present embodiment is configured so that the detection resistor Icur can be detected by the detection resistor 7 in proportion to the load current Iout due to the difference in the circuit configuration as described above.
  • the high-side current detection circuit 12d outputs a detection current IcurH obtained by multiplying the load current IoutH from the high-side driver by -1 / (NH + 1).
  • NH a detection current IcurH obtained by multiplying the load current IoutH from the high-side driver by -1 / (NH + 1).
  • NH a detection current IcurH obtained by multiplying the load current IoutH from the high-side driver by -1 / (NH + 1).
  • NH / (NH + 1). Therefore, as in the first to third embodiments, the detection current IcurH output from the high-side current detection circuit 12d is proportional to the load current IoutH, and the magnitude thereof is sufficiently larger than the load current IoutH. I understand that it is small.
  • IoutL IML
  • IcurL ⁇ IoutL / (NL ⁇ RcL)
  • the low-side current detection circuit 22b outputs a detection current IcurL obtained by multiplying the load current IoutL from the low-side driver by -1 / (NL ⁇ RcL).
  • FIG. 9 is an example of a timing chart of each signal in the load driving circuit of FIG.
  • both the high side PMOS driver 11p and the low side NMOS driver 21n are turned off, and a flyback voltage is generated by the electromagnetic load 6,
  • the voltage of the gate signal HGATE at this time is preferably equal to the power supply voltage VB in order to completely turn off the high side NMOS driver 11n.
  • the gate signal HGATE at this time is the voltage Vhg supplied from the power supply 10b as described above, which is lower than the power supply voltage VB.
  • This voltage Vhg is restricted by the withstand voltage between the gate and source of the high-side PMOS driver 11p and the detection PMOS 12p.
  • a power source 10b is provided in FIG.
  • both the high side PMOS driver 11p and the low side NMOS driver 21n are turned off, as in the dead time period T2b.
  • the voltage of the gate signal HGATE at this time is preferably equal to the power supply voltage VB in order to completely turn off the high side NMOS driver 11n.
  • the operational amplifier 121 and the PMOS 122p of the high-side current detection circuit 12d and the operational amplifier 221 and the NMOS 222n of the low-side current detection circuit 22b may be formed on the same silicon substrate. As a result, the current detection accuracy can be improved. Furthermore, since these circuits are integrated on a single chip, it is advantageous in reducing the size and cost of the current detection circuit.
  • the high-side current detection circuit 12d has a detection PMOS 12p that operates according to the gate signal HGATE common to the high-side PMOS driver 11p and outputs a drive current IsH proportional to the drive current ImH as the detection current IcurH.
  • the low-side current detection circuit 22b operates in response to the gate signal LGATE that is common to the low-side NMOS driver 21n, and outputs a drive current IsL that is proportional to the drive current ImL, and a current that is proportional to the drive current IsL.
  • a current copy circuit 223 that outputs the detection current IcurL.
  • the combined current of the drive current ImH and the drive current IsH is output to the electromagnetic load 6 as the load current IoutH, and the drive current ImL is output to the electromagnetic load 6 as the load current IoutL. . Since it did in this way, each circuit is realizable with a simple circuit structure.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a load drive circuit to which the current detection circuit according to the fifth embodiment of the present invention is applied.
  • the load driving circuit shown in FIG. 10 will be described focusing on the difference from the load driving circuit of FIG. 2 described in the first embodiment.
  • FIG. 10 shows an example different from FIGS. 2, 5, 6, and 8 with respect to the details of the load driving circuit of FIG. Also in the circuit configuration of FIG. 10, the output circuit 8a and the comparator 8b shown in FIG. 1 are omitted as in FIGS.
  • the electromagnetic load 6 is connected between the output terminal OUT and the positive electrode side of the power supply 5 as in the fourth embodiment described above.
  • the high-side PMOS driver 11p not the high-side PMOS driver 11p but a high-side NMOS driver 11n similar to that shown in FIGS.
  • a high side current detection circuit 12e is provided instead of the high side current detection circuit 12a.
  • the high side current detection circuit 12e has a detection NMOS 12n and a virtual short circuit constituted by an operational amplifier 121 and a PMOS 122p, similar to the high side current detection circuit 12b of FIG. This is opposite to the high-side current detection circuit 12b.
  • the source terminals of the high-side NMOS driver 11n and the detection NMOS 12n are connected to each other. And the drain potential of the NMOS 12n for detection are made equipotential.
  • the voltage Vcp is supplied from the booster circuit 10a to the high-side pre-driver 9H that outputs a common gate signal HGATE to the high-side NMOS driver 11n and the detection NMOS 12n, as in FIG.
  • the high-side current detection circuit 12d outputs a detection current IcurH obtained by multiplying the load current IoutH from the high-side driver by -1 / (NH + 1). That is, as in the first to fourth embodiments, the detection current IcurH output from the high-side current detection circuit 12d is proportional to the load current IoutH, and the magnitude thereof is smaller than the load current IoutH. I understand.
  • the low side driver has a low side current detection circuit 22b similar to that of the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is an example of a timing chart of each signal in the load driving circuit of FIG.
  • both the high side NMOS driver 11n and the low side NMOS driver 21n are turned off, and a flyback voltage is generated by the electromagnetic load 6,
  • the voltage of the gate signal HGATE at this time preferably satisfies the following expression (29) in order to completely turn off the high-side NMOS driver 11n.
  • HGATE VB + VOFF (29)
  • the source voltage of the high side NMOS driver 11n is equal to the voltage of the output terminal OUT.
  • Vthn the threshold voltage at which the high-side NMOS driver 11n is turned on
  • Equation (30) can be transformed into equation (31) below.
  • HGATE VB + ImH ⁇ RonH + Vthn (31)
  • both the high side NMOS driver 11n and the low side NMOS driver 21n are turned off as in the dead time period T2b.
  • the voltage of the gate signal HGATE at this time preferably satisfies the above-described equation (29) in order to completely turn off the high-side NMOS driver 11n.
  • the high-side current detection circuit 12 and the low-side current detection circuit 22 are arranged in parallel with the driver transistors 11 and 21 of the high-side driver 1 and the low-side driver 2, respectively. Is provided.
  • the high side current detection circuit 12 outputs a detection current IcurH proportional to the load current IoutH flowing through the electromagnetic load 6, and the low side current detection circuit 22 outputs a detection current IcurL proportional to the load current IoutL flowing through the electromagnetic load 6. .
  • the detection current Icur which is a sum of these detection currents IcurH and IcurL, into a voltage output by the detection resistor 7, current detection is always possible with low loss, which is advantageous for high reliability of the current detection circuit.
  • the detection current IcurH from the high-side current detection circuit 12 and the detection current IcurL from the low-side current detection circuit 22 are combined and converted into a voltage by one detection resistor 7. Therefore, it is not necessary to provide separate detection resistors for the high-side driver 1 and the low-side driver 2, and the common detection resistors 7 can be integrated, which is effective in reducing the size and cost.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a load driving circuit to which the current detection circuit according to the sixth embodiment of the present invention is applied.
  • the load driving circuit shown in FIG. 12 will be described focusing on differences from the load driving circuit of FIG. 1 described in the first embodiment.
  • FIG. 12 shows a circuit configuration different from that of FIG. 1 as the configuration of the load driving circuit to which the current detection circuit according to the present invention is applied.
  • the output circuit 8a and the comparator 8b shown in FIG. 1 are omitted. 12 does not show the detailed configurations of the high-side current detection circuit 12 and the low-side current detection circuit 22, but any of the circuit configurations described in the first to fifth embodiments is used for this. May be.
  • the detection current IcurH output from the high-side current detection circuit 12 and the detection current IcurL output from the low-side current detection circuit 22 are input to the detection resistor 7a. Then, a detection current Icur that is a combination of the detection current IcurH and the detection current IcurL flows through the detection resistor 7a, and a voltage corresponding to the detection current Icur is generated across the detection resistor 7a. In this way, the detection current Icur is converted into a voltage in the detection resistor 7a.
  • the voltage of the detection resistor 7a is output to the output terminal CUR connected to the temperature correction means 3a.
  • the voltage Vcur of the output terminal CUR is expressed by the above-described equation (3) when the resistance value of the detection resistor 7 is Rcur.
  • the current source 50 outputs a constant reference current Iref to the reference resistor 7b. At this time, it is preferable that the current source 50 output a current as small as possible that varies with temperature as the reference current Iref.
  • a voltage corresponding to the reference current Iref is generated between both ends of the reference resistor 7b. In this way, the reference current Iref is converted into a voltage in the reference resistor 7b.
  • the voltage of the reference resistor 7b is output to the output terminal REF connected to the temperature correction means 3a.
  • the voltage Vref of the output terminal REF is expressed by the following equation (32), where Rref is the resistance value of the reference resistor 7b.
  • Vref Iref ⁇ Rref (32)
  • the temperature correction means 3a receives the voltage Vcur of the output terminal CUR and the voltage Vref of the output terminal REF, and outputs a temperature correction signal CUR_adj based on these voltages.
  • the temperature correction signal CUR_adj represents a voltage obtained by correcting the temperature dependence of the voltage Vcur with the voltage Vref.
  • the detection resistor 7a and the reference resistor 7b having resistance values that vary with temperature as much as possible.
  • a set of resistors that are arranged in the vicinity of each other on the same semiconductor integrated circuit and have the same element size can be used as the detection resistor 7a and the reference resistor 7b.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of the current source 50 of FIG.
  • the circuit configuration shown in this figure is an example, and any circuit configuration may be applied to the current source 50 as long as it outputs a constant reference current Iref.
  • the current source 50 shown in FIG. 13 includes a reference voltage source 510 that outputs a reference voltage Vcref, a reference resistor 511 having a reference resistance value Rcref, an operational amplifier 512, an NMOS 513, and a current mirror 514.
  • the operational amplifier 512 and the NMOS 513 constitute a negative feedback for making the voltage across the reference resistor 511 equal to the reference voltage Vcref.
  • the reference current Iref output from the current source 50 is characterized by small fluctuation due to temperature.
  • the reference current Iref Vcref / Rcref. Therefore, in order to reduce the variation of the reference current Iref due to temperature, it is preferable to reduce both the temperature dependence of the reference voltage Vcref generated by the reference voltage source 510 and the resistance value Rcref of the reference resistor 511.
  • Vcref / Rcref may be made constant with respect to a temperature change by making the temperature dependency of the reference voltage Vcref and the resistance value Rcref equal.
  • FIGS. 14 (a) and 14 (b) are diagrams respectively showing a configuration example of the temperature correction means 3a of FIG. Note that the configurations shown in these drawings are merely examples, and any configuration may be applied to the temperature correction unit 3a as long as the temperature correction signal CUR_adj in which the temperature dependence of the voltage Vcur is corrected by the voltage Vref is output. May be. Whichever configuration is used, an error in the current detection result due to temperature can be reduced, which is advantageous for high reliability of the current detection circuit.
  • the voltage Vcur input from the output terminal CUR and the voltage Vref input from the output terminal REF are input to the low-pass filter 301, respectively.
  • the low-pass filter 301 includes, for example, a resistor and a capacitor, and removes high-frequency components such as noise from the voltages Vcur and Vref, respectively, and outputs them to the AD converter 302.
  • the AD converter 302 converts the voltages Vcur and Vref that have passed through the low-pass filter 301 into digital values.
  • the REF initial value 303 holds an initial value of the voltage Vref acquired in advance at a predetermined reference temperature.
  • a temperature dependence coefficient with respect to the resistance value Rref of the reference resistor 7b is calculated.
  • the temperature correction means 3a calculates and outputs the temperature correction signal CUR_adj by dividing the voltage Vcur converted into a digital value by the AD converter 302.
  • the detection resistance 7a and the reference resistance 7b have substantially the same resistance value variation characteristics with temperature as described above.
  • the temperature correction means 3a calculates the temperature dependency coefficient for the resistance value Rref of the reference resistor 7b as described above, thereby obtaining the temperature dependency coefficient for the resistance value Rcur of the detection resistor 7a having the same characteristics. Can be used to calculate the temperature correction signal CUR_adj.
  • the resistance values of the detection resistor 7a and the reference resistor 7b at a predetermined reference temperature are expressed as Rcur (0) and Rref (0), respectively, and the resistance values of the detection resistor 7a and the reference resistor 7b at an arbitrary temperature T are expressed as Rcur (T ) And Rref (T), respectively.
  • the temperature dependence of the resistance values of the detection resistor 7a and the reference resistor 7b is expressed as ⁇ cur and ⁇ ref, respectively.
  • Vcur (T) Icur ⁇ ⁇ cur ⁇ Rcur (0) (33)
  • Vref (T) Iref ⁇ ⁇ ref ⁇ Rref (0) (34)
  • Vref (0) Iref ⁇ Rref (0) (35)
  • the temperature correction unit 3a shown in FIG. 14A calculates the temperature dependence coefficient by dividing the voltage Vref by its initial value, and uses this to divide the voltage Vcur to obtain the temperature.
  • a correction signal CUR_adj is calculated. That is, the voltage of the temperature correction signal CUR_adj can be expressed by the following equation (36).
  • CUR_adj Vcur (T) / (Vref (T) / Vref (0)) ... (36)
  • the temperature correction signal CUR_adj is equal to the voltage Vcur (0) at the reference temperature output from the detection resistor 7a to the output terminal CUR according to the detection current Icur. That is, in the temperature correction signal CUR_adj output from the temperature correction unit 3a, it can be seen that the temperature dependence of the resistance value of the detection resistor 7a is removed from the detection result of the detection current Icur.
  • the temperature dependence of the detection current Icur flowing in the detection resistor 7a is dependent on the temperature dependence of the ratio RH to the detection current IcurH in the high-side current detection circuit 12, as described in the first embodiment. And the temperature dependence of the ratio RL with respect to the detection current IcurL in the low-side current detection circuit 22.
  • the driver transistor 11 and the high-side current detection circuit 12 of the high-side driver 1 and the driver transistor 21 and the low-side current detection circuit 22 of the low-side driver 2 are formed on the same silicon substrate.
  • the temperature dependency of the ratios RH and RL can be reduced. Therefore, the temperature dependency of the detection current Icur can be made smaller than the temperature dependency ⁇ cur of the resistance value of the detection resistor 7a and the temperature dependency ⁇ ref of the resistance value of the reference resistor 7b.
  • FIG. 14B shows a configuration example of the temperature correction means 3a different from that shown in FIG.
  • the voltage Vref that has passed through the low-pass filter 301 is input as a reference voltage to the same AD converter 302 as the voltage Vcur that has passed through the low-pass filter 301.
  • the AD converter 302 converts the voltage Vcur and the reference voltage Vref passed through the low-pass filter 301 into digital values, normalizes the voltage Vcur using the reference voltage Vref, and calculates and outputs the temperature correction signal CUR_adj. . That is, the temperature correction signal CUR_adj can be expressed by the following equation (39).
  • CUR_adj Vcur (T) / Vref (T) (39)
  • Rcur (0) / (Iref ⁇ Rref (0)) on the right side is the resistance value Rcur (0) of the detection resistor 7a and the resistance value Rref (0) of the reference resistor 7b at a predetermined reference temperature. ). That is, in the temperature correction signal CUR_adj output from the temperature correction unit 3a, it can be seen that the temperature dependence of the resistance value of the detection resistor 7a is removed from the detection result of the detection current Icur. Therefore, the load current Iout can be detected with high accuracy in a wide temperature range, which is advantageous for high reliability.
  • the temperature correction means 3a removes the temperature dependence of the voltage Vcur generated in the detection resistor 7a by the detection current Icur. Thereby, the error of the detection result of the load current Iout due to the temperature change of the resistance value of the detection resistor 7a can be corrected. Therefore, the load current Iout can be detected with high accuracy in a wide temperature range, which is advantageous for high reliability.
  • the detection current IcurH from the high-side current detection circuit 12 and the detection current IcurL from the low-side current detection circuit 22 are combined and converted into a voltage by one detection resistor 7a. Therefore, since only one reference resistor 7b provided in a pair with the detection resistor 7a is required, the accuracy of the current detection circuit can be increased with the addition of a small number of components.
  • the current detection circuit detects a current source 50 that outputs a constant reference current Iref, a reference resistor 7b that converts the reference current Iref into a voltage, and a voltage of the reference resistor 7b.
  • Temperature correction means 3a for correcting an error in the detection result of the load current Iout due to the temperature change of the resistance value of the resistor 7a is further provided. Since it did in this way, the load current Iout can be detected with high accuracy in a wide temperature range.
  • the detection resistor 7a and the reference resistor 7b can be formed on the same semiconductor substrate. In this way, temperature correction for the detection result of the load current Iout can be performed with high accuracy.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a load drive circuit to which the current detection circuit according to the seventh embodiment of the present invention is applied, which enables further accuracy of current detection.
  • the load drive circuit shown in FIG. 15 will be described focusing on the difference from the load drive circuit of FIG. 12 described in the sixth embodiment.
  • FIG. 15 shows a circuit configuration different from FIGS. 1 and 12 as the configuration of the load drive circuit to which the current detection circuit according to the present invention is applied.
  • the output circuit 8a and the comparator 8b shown in FIG. 1 are omitted.
  • FIG. 15 does not show the detailed configurations of the high-side current detection circuit 12 and the low-side current detection circuit 22, but any of the circuit configurations described in the first to fifth embodiments is used for this. May be.
  • a detection resistor 7a and a reference resistor 7b instead of the detection resistor 7 of FIG. 1, as in the circuit configuration of FIG. 12 described in the sixth embodiment.
  • This reference resistor 7b is connected to the variable current source 51, unlike FIG. Further, a temperature correction unit 3b is provided instead of the temperature correction unit 3a of FIG.
  • the variable current source 51 outputs the reference current Iref having a small variation due to temperature to the reference resistor 7b, similarly to the current source 50 of FIG. Furthermore, the variable current source 51 can change the reference current Iref according to a variable current selection signal from the outside.
  • the temperature correction means 3b receives the voltage Vcur of the output terminal CUR and the voltage Vref of the output terminal REF as in the temperature correction means 3a of FIG. 12, and outputs a temperature correction signal CUR_adj based on these voltages.
  • the temperature correction signal CUR_adj represents a voltage obtained by correcting the temperature dependence of the voltage Vcur with the voltage Vref.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of the variable current source 51 of FIG.
  • the circuit configuration shown in this figure is an example, and any circuit configuration may be applied to the variable current source 51 as long as it outputs a reference current Iref that changes according to the variable current selection signal. .
  • a variable current source 51 shown in FIG. 16 includes a reference voltage source 510 that outputs a reference voltage Vcref, a reference resistor 511 that has a reference resistance value Rcref, and the current source 50 of FIG. 13 described in the sixth embodiment. , An operational amplifier 512, an NMOS 513, and a current mirror 515. In this circuit configuration, the operational amplifier 512 and the NMOS 513 constitute a negative feedback for making the voltage across the reference resistor 511 equal to the reference voltage Vcref.
  • the current mirror 515 includes PMOS transistors PMOSa 515a, PMOSb 515b, and PMOSc 515c, and a switch 516 connected to the drain terminals of the PMOSb 515b and PMOSc 515c.
  • the open / close state of the switch 516 is switched by a variable current selection signal.
  • the input current is copied to the PMOS b 515b and the PMOS c 515c using the PMOS a 515a as a copy source, and the reference current Iref flows.
  • the magnitude of the reference current Iref is changed according to the open / close state of the switch 516.
  • the gate length and the gate width of the PMOSa 515a, the PMOSb 515b, and the PMOSc 515c are the same. Further, it is assumed that the switch 516 is turned on when the variable current selection signal is High, and the switch 516 is turned off when the variable current selection signal is Low. In such a case, the reference current IrefH when the variable current selection signal is High and the switch 516 is ON is obtained by the following equation (41) when the variable current selection signal is Low and the switch 516 is OFF.
  • variable current source 51 can change the reference current Iref according to the variable current selection signal.
  • FIG. 17 (a) and 17 (b) are diagrams respectively showing a configuration example of the temperature correction means 3b in FIG.
  • the temperature correction means 3b shown in these drawings is provided for the purpose of removing a temperature correction error due to the influence of the leakage current and the offset of the output circuit 8a (not shown in FIG. 15) shown in FIG. is there.
  • the configurations shown in these drawings are merely examples, and any configuration may be applied to the temperature correction unit 3b as long as the temperature correction signal CUR_adj obtained by correcting the temperature dependence of the voltage Vcur by the voltage Vref is output. May be. Whichever configuration is used, an error in the current detection result due to temperature can be reduced, which is advantageous for high reliability of the current detection circuit.
  • the voltage Vcur input from the output terminal CUR and the voltage Vref input from the output terminal REF are input to the low-pass filter 301, respectively.
  • the low pass filter 301 removes high frequency components such as noise from the voltages Vcur and Vref, respectively, and outputs them to the AD converter 302.
  • the AD converter 302 converts the voltages Vcur and Vref that have passed through the low-pass filter 301 into digital values.
  • the digital value of the voltage Vref output from the AD converter 302 is held in the register 304, and the digital value of the voltage Vcur is held in the register 305.
  • the digital value of the voltage Vref held in the register 304 is separated by the demultiplexer 306 according to the variable current selection signal and output to the register 307 or 308. That is, when the variable current selection signal is Low and the switch 516 is OFF, the digital value of the voltage Vref is output and held in the register 307, the variable current selection signal is High, and the switch 516 is ON. In this case, the digital value of the voltage Vref is output to the register 308 and held. Then, the digital value of the voltage Vref at the time of switch OFF held in the register 307 is subtracted from the digital value of the voltage Vref at the time of switch ON held in the register 308.
  • the initial slope value 309 holds an initial value of the slope of the voltage Vref acquired in advance at a predetermined reference temperature.
  • the temperature dependence coefficient for the resistance value Rref of the reference resistor 7b is calculated.
  • the temperature correction means 3b calculates and outputs the temperature correction signal CUR_adj by dividing the digital value of the voltage Vcur output from the register 305 using this temperature dependency coefficient.
  • the detection resistor 7a and the reference resistor 7b have substantially the same resistance variation characteristics with temperature.
  • the temperature correction means 3b calculates the temperature dependency coefficient for the resistance value Rref of the reference resistor 7b as described above, thereby obtaining the temperature dependency coefficient for the resistance value Rcur of the detection resistor 7a having the same characteristics. Can be used to calculate the temperature correction signal CUR_adj.
  • the resistance values of the detection resistor 7a and the reference resistor 7b at a predetermined reference temperature are represented as Rcur (0) and Rref (0), respectively, and the detection resistor 7a at an arbitrary temperature T is referred to
  • the resistance value of the resistor 7b is represented as Rcur (T) and Rref (T), respectively.
  • the temperature dependence of the resistance values of the detection resistor 7a and the reference resistor 7b is equal, these are represented as ⁇ .
  • Vcuroff (T) the offset voltage of the output terminal CUR due to a leakage current at an arbitrary temperature T
  • Vrefoff (T) the offset voltage of the output terminal REF
  • Vcuroff (T) the offset voltage of the output terminal CUR at a predetermined reference temperature
  • Vcuroff (0) and the offset voltage of the output terminal REF are represented as Vrefoff (0), respectively.
  • Vcur (T) of the output terminal CUR at an arbitrary temperature T is expressed, and the voltage of the output terminal REF when the variable current selection signal is High and the switch 516 is ON is expressed as VrefH (T).
  • VrefL VrefL
  • VrefH (0) IrefH ⁇ Rref (0) + Vrefoff (0) ... (46)
  • VrefL (0) IrefL ⁇ Rref (0) + Vrefoff (0) ... (47)
  • Equation (36) can be transformed from Equations (43) to (47) into Equation (51) below.
  • the temperature correction unit 3b can further increase the accuracy in detecting the load current Iout.
  • FIG. 17 (b) shows a configuration example of the temperature correction means 3b different from FIG. 17 (a).
  • This temperature correction means 3b is represented by an error due to the offset voltage Vcuroff (T) of the output terminal CUR remaining after the inclination correction in the circuit configuration of FIG. 17A, that is, Vcuroff (T) / ⁇ in the above equation (50). This is suitable when the influence of error on the detection accuracy is large.
  • the Vcuroff initial value 310 holds the offset voltage Vcuroff (0) of the output terminal CUR when the load current Iout acquired in advance at a predetermined reference temperature is zero. ing.
  • the correction signal CUR_adj is calculated and output.
  • the temperature correction signal CUR_adj at this time can be expressed by the following equation (52).
  • the temperature correction means 3b calculates the slope of the voltage Vref from the detection results of the reference currents IrefH and IrefL, and based on this slope, the detection resistance Icur is detected. The temperature dependence of the voltage Vcur generated at 7a is removed. Thereby, the error of the detection result of the load current Iout due to the temperature change of the resistance value of the detection resistor 7a can be corrected with higher accuracy.
  • the variable current source 51 selectively outputs the reference current IrefH and the reference current IrefL.
  • the temperature correction means 3b uses the voltage of the reference resistor 7b when the reference current IrefH is output from the variable current source 51 and the reference resistor 7b when the reference current IrefL is output from the variable current source 51 as the slope of the voltage Vref. The difference between the two voltages is calculated. Based on this inclination, that is, the difference, the temperature correction means 3b corrects the error in the detection result of the load current Iout due to the temperature change of the resistance value of the detection resistor 7a. Since this is done, the load current Iout can be detected with higher accuracy in a wide temperature range.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a load driving circuit to which the current detection circuit according to the eighth embodiment of the present invention is applied to control two loads.
  • the load driving circuit shown in FIG. 18 will be described focusing on the difference from the load driving circuit of FIG. 12 described in the sixth embodiment.
  • FIG. 18 shows a circuit configuration different from that of FIGS. 1, 12 and 15 as the configuration of the load drive circuit to which the current detection circuit according to the present invention is applied.
  • the output circuit 8a and the comparator 8b shown in FIG. 1 are omitted.
  • FIG. 18 does not show the detailed configurations of the high-side current detection circuit 12 and the low-side current detection circuit 22, but any of the circuit configurations described in the first to fifth embodiments is used for this. May be.
  • the load driving circuit 201 of the channel 1 has an electromagnetic load 61 connected to the output terminal OUT 1, and outputs a load current Iout 1 to the electromagnetic load 61.
  • An electromagnetic load 62 is connected to the output terminal OUT 2 of the channel 2 load drive circuit 202, and a load current Iout 2 is output to the electromagnetic load 62.
  • the channel 1 load driving circuit 201 operates in response to the input signals INH1 and INL1, and the channel 2 load driving circuit 202 operates in response to the input signals INH2 and INL2.
  • the circuit configuration of the load driving circuit 201 of the channel 1 is the same as the circuit configuration of FIG. 12 described in the sixth embodiment, and is connected to the detection resistor 7a.
  • the circuit configuration of the load driving circuit 202 of the channel 2 is the same, and is connected to the detection resistor 7c.
  • the reference resistor 7b is connected to the current source 50 as in FIG.
  • These resistors 7 a, 7 b and 7 c are connected to each other at the common portion 70.
  • a temperature correction unit 3c is provided instead of the temperature correction unit 3a of FIG.
  • the detection current Icur1 proportional to the load current Iout1 is output from the load driving circuit 201 of the channel 1 to the detection resistance 7a, the detection current Icur1 is converted into a voltage by the detection resistance 7a, and the voltage Vcur1 is applied to the output terminal CUR1. Is output. Thereby, the load current Iout1 is detected.
  • a detection current Icur2 proportional to the load current Iout2 is output from the load driving circuit 202 of the channel 2 to the detection resistor 7c
  • the detection current Icur2 is converted into a voltage by the detection resistor 7c, and is output to the output terminal CUR2.
  • the voltage Vcur2 is output.
  • the load current Iout2 is detected.
  • the reference current Iref is output from the current source 50 to the reference resistor 7b, the reference current Iref is converted into a voltage by the reference resistor 7b, and the voltage Vref is output to the output terminal REF.
  • the temperature correction means 3c receives the voltage Vcur1 of the output terminal CUR1, the voltage Vcur2 of the output terminal CUR2, and the voltage Vref of the output terminal REF, and outputs temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 based on these voltages.
  • the temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 respectively represent voltages obtained by correcting the temperature dependence of the voltages Vcur1 and Vcur2 with the voltage Vref. .
  • the resistances 7a and 7c and the reference resistor 7b provided in the common unit 70 that have resistance characteristics that are equal to each other as much as possible.
  • a set of resistors formed with the same element dimensions in the vicinity of the same semiconductor integrated circuit can be used as the detection resistors 7a and 7c and the reference resistor 7b.
  • FIG. 19 is a diagram showing a configuration example of the temperature correction means 3c in FIG.
  • the configuration shown in this figure is an example, and any configuration is possible in the temperature correction unit 3c as long as it outputs the temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 in which the temperature dependence of the voltages Vcur1 and Vcur2 is corrected by the voltage Vref. May be applied. Whichever configuration is used, an error in the current detection result due to temperature can be reduced, which is advantageous for high reliability of the current detection circuit.
  • the voltage Vcur1 input from the output terminal CUR1, the voltage Vcur2 input from the output terminal CUR2, and the voltage Vref input from the output terminal REF are input to the low-pass filter 301, respectively.
  • the low-pass filter 301 includes, for example, a resistor and a capacitor, and removes high-frequency components such as noise from the voltages Vcur1, Vcur2, and Vref, respectively, and outputs them to the AD converter 302.
  • the AD converter 302 converts the voltages Vcur1, Vcur2, and Vref that have passed through the low-pass filter 301 into digital values.
  • the digital value of the voltage Vref output from the AD converter 302 is held in the register 304, the digital value of the voltage Vcur1 is held in the register 305a, and the digital value of the voltage Vcur2 is held in the register 305b.
  • the REF initial value 303 holds the initial value of the voltage Vref acquired in advance at a predetermined reference temperature in the same manner as shown in FIG.
  • the temperature correction means 3c calculates and outputs the temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 by dividing the digital values of the voltages Vcur1 and Vcur2 respectively held in the registers 305a and 305b using the temperature dependency coefficient.
  • the detection resistors 7a and 7c and the reference resistor 7b have substantially the same resistance variation characteristics with temperature as described above.
  • the temperature correction means 3a calculates the temperature dependency coefficient for the resistance value Rref of the reference resistor 7b as described above, thereby calculating the temperature dependency coefficient for the resistance values Rcur1 and Rcur2 of the detection resistors 7a and 7c having the same characteristics. And the temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 can be calculated using this.
  • the temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 can be expressed by the same equations as the equation (38) described above. That is, in the temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 output from the temperature correction unit 3c, the temperature dependence of the resistance values of the detection resistors 7a and 7c is removed from the detection results of the detection currents Icur1 and Icur2.
  • the eighth embodiment of the present invention it is possible to reduce the size and cost of a current detection circuit that can always detect current with a low loss for a plurality of loads. That is, the detection currents Icur1 and Icur2 respectively output from the plurality of load driving circuits 201 and 202 are converted into voltages Vcur1 and Vcur2 by the detection resistors 7a and 7c in the common unit 70, respectively. Therefore, the current detection circuit for a plurality of loads can be easily downsized at low cost, and thus a current detection circuit for driving a large number of loads can be provided.
  • the temperature correction means 3c can remove the error due to the temperature dependence of the resistance values of the detection resistors 7a and 7c, it is necessary to use highly accurate resistors as the detection resistors 7a and 7c. Absent. Therefore, it is advantageous for cost reduction.
  • the current source 50 in FIG. 18 may be replaced with the variable current source 51 in FIG. 15, and the temperature correction means 3c may employ a configuration as shown in FIG. 17A or FIG. 17B. In this way, in the current detection circuit that performs current detection for a plurality of loads, the same operational effects as described in the seventh embodiment can be obtained.
  • the current detection circuit is connected to the load drive circuits 201 and 202, and a plurality of sets of the high side current detection circuit 12 and the low side current detection circuit 22 are provided according to the number of the current detection circuits.
  • Each set of the high-side current detection circuit 12 and the low-side current detection circuit 22 is connected to mutually different detection resistors 7a and 7c.
  • the temperature correction unit 3c is configured to calculate the load currents Iout1 and Iout2 for each set of the high-side current detection circuit 12 and the low-side current detection circuit 22 based on the voltage of the reference resistor 7b due to the temperature change of the resistance values of the detection resistors 7a and 7c. Each error in the detection result is corrected.
  • the load currents Iout1 and Iout2 flowing through the electromagnetic loads 61 and 62 can be detected with high accuracy in a wide temperature range.
  • FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a load driving circuit to which the current detection circuit according to the ninth embodiment of the present invention is applied to control two loads with a configuration different from that of the above-described eighth embodiment. It is.
  • the load driving circuit shown in FIG. 20 will be described focusing on the difference from the load driving circuit of FIG. 18 described in the eighth embodiment.
  • FIG. 20 shows a circuit configuration different from that of FIGS. 1, 12, 15 and 18 as the configuration of the load driving circuit to which the current detection circuit according to the present invention is applied.
  • the output circuit 8a and the comparator 8b shown in FIG. 1 are omitted.
  • FIG. 20 does not show the detailed configurations of the high-side current detection circuit 12 and the low-side current detection circuit 22, but any of the circuit configurations described in the first to fifth embodiments is used for this. May be.
  • the channel 1 load drive circuit 201 connected to the electromagnetic load 61 and the channel connected to the electromagnetic load 62 are similar to the circuit configuration of FIG. 18 described in the eighth embodiment.
  • the selector 71 selects any one of the load driving circuit 201, the load driving circuit 202, and the current source 50 according to a selection signal ISEL from the outside and connects it to the detection resistor 7. As a result, any one of the detection current Icur1 from the load drive circuit 201, the detection current Icur2 from the load drive circuit 202, or the reference current Iref from the current source 50 is selected, and the current flows through the detection resistor 7. .
  • the detection resistor 7 converts the detection currents Icur1, Icur2 or the reference current Iref selected by the selector 71 into a voltage.
  • the voltage obtained by converting the detection currents Icur1, Icur2 or the reference current Iref by the detection resistor 7 is output to the output terminal CUR_SEL.
  • the temperature correction means 3d receives the voltage of the output terminal CUR_SEL, and outputs temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 based on this, as with the temperature correction means 3c of FIG.
  • the temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 correct the temperature dependence of the voltage obtained by detecting the detection currents Icur1 and Icur2 by the detection resistor 7 and the voltage obtained by detecting the reference current Iref by the detection resistor 7, respectively. Represents what you did.
  • FIG. 21 is a diagram showing a configuration example of the temperature correction means 3d in FIG.
  • the configuration shown in this figure is an example. If the temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 in which the temperature dependence in the detection results of the detection currents Icur1 and Icur2 is corrected by the detection result of the reference current Iref are output, Any configuration may be applied to the temperature correction means 3d. Whichever configuration is used, an error in the current detection result due to temperature can be reduced, which is advantageous for high reliability of the current detection circuit.
  • the voltage input from the output terminal CUR_SEL is input to the low-pass filter 301.
  • the low-pass filter 301 includes, for example, a resistor and a capacitor, and removes high-frequency components such as noise from the input voltage and outputs the result to the AD converter 302.
  • the AD converter 302 converts the input voltage that has passed through the low-pass filter 301 into a digital value.
  • the digital value of the input voltage is separated by the demultiplexer 311 according to the same selection signal ISEL that is input to the selector 71 and output to the register 312, 313 or 314. That is, the digital value of the input voltage when the reference current Iref is selected and detected by the detection resistor 7 is output to the register 312 and held.
  • the digital value of the input voltage when the detection current Icur1 is selected and detected by the detection resistor 7 is output and held in the register 313, and when the detection current Icur2 is selected and detected by the detection resistor 7
  • the digital value of the input voltage is output to the register 314 and held.
  • the Iref detection initial value 315 holds the initial value of the voltage when the reference current Iref is detected by the detection resistor 7 at a predetermined reference temperature in advance. By dividing the digital value of the detection voltage of the reference current Iref held in the register 312 by this initial value, the temperature dependence coefficient for the resistance value of the detection resistor 7 is calculated.
  • the temperature correction means 3d calculates the temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 by dividing the digital values of the detection voltages of the detection currents Icur1 and Icur2 respectively held in the registers 313 and 314 using the temperature dependency coefficient. Output.
  • the temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 can be expressed by equations similar to the equation (38) as described in the eighth embodiment. That is, in the temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 output from the temperature correction unit 3d, the temperature dependence of the resistance value of the detection resistor 7 is removed from the detection results of the detection currents Icur1 and Icur2.
  • the eighth embodiment of the present invention in a current detection circuit capable of always detecting current with a low loss for a plurality of loads, regardless of the number of channels of the load driving circuit connected to each load. Therefore, the detection resistors can be integrated into one. Therefore, further downsizing and cost reduction can be achieved. Furthermore, since the detection currents Icur1 and Icur2 and the reference current Iref are converted into voltages by the same detection resistor 7, the effect of removing the temperature dependence on the resistance value can be improved.
  • the current source 50 in FIG. 20 may be replaced with the variable current source 51 in FIG. 15, and the temperature correction means 3d may employ a configuration as shown in FIG. In this way, in the current detection circuit that performs current detection for a plurality of loads, the same operational effects as described in the seventh embodiment can be obtained.
  • the current detection circuit is connected to the load drive circuits 201 and 202, and a plurality of sets of the high-side current detection circuit 12 and the low-side current detection circuit 22 are provided according to the number of the current detection circuits.
  • This current detection circuit selects one of the current source 50 that outputs a constant reference current Iref, the high-side current detection circuit 12 and the low-side current detection circuit 22, and the current source 50 for common detection.
  • the detection resistor 7 is based on the voltage of the detection resistor 7 when the current source 50 is selected by the selector 71.
  • Temperature correction means 3d for correcting errors in the detection results of the load currents Iout1 and Iout2 due to the temperature change of the resistance value of each. Since this is done, load currents Iout1 and Iout2 flowing through the electromagnetic loads 61 and 62 can be detected with high accuracy in a wide temperature range, as in the above-described eighth embodiment. Furthermore, by using the common detection resistor 7, the temperature dependence on the resistance value can be effectively removed, and the size and cost can be reduced.
  • FIG. 22 is a block diagram showing the configuration of the current control apparatus according to the tenth embodiment of the present invention.
  • This current control apparatus includes a circuit having the same configuration as the load drive circuit 100 of FIG. 1 described in the first embodiment as the load drive circuit 100. Furthermore, a dead time generating means 4 and a PWM control means 30 are provided.
  • the PWM control unit 30 determines that the load current Iout is a current command based on the voltage of the detection resistor 7 output from the output circuit 8a to the output terminal CUR as a detection result of the detection current Icur and a current command value input from the outside. A PWM control signal is generated so as to be equal to the value. The PWM control signal generated by the PWM control unit 30 is output to the dead time generation unit 4.
  • the dead time generation means 4 receives the PWM control signal from the PWM control means 30, generates an input signal INH to the high side driver 1 and an input signal INL to the low side driver 2 based on this, and outputs it To do. At this time, dead time is provided in the input signal INH and the input signal INL so that the driver transistor 11 of the high-side driver 1 and the driver transistor 21 of the low-side driver 2 are simultaneously turned on and no through current is generated. In this dead time, the input signals INH and INL are output so that both the driver transistors 11 and 21 are turned off.
  • FIG. 12 described in the sixth to ninth embodiments. , 15, 18 or 20 load drive circuits may be used.
  • the temperature correction means is used instead of the output from the output circuit 8a.
  • the temperature correction signal CUR_adj from 3a or 3b may be input to the PWM control means 30.
  • the temperature correction means is used instead of the output from the output circuit 8a.
  • the temperature correction signals CUR_adj1 and CUR_adj2 from 3c or 3d may be input to the PWM control means 30.
  • the PWM control means 30 can each output a PWM signal with respect to a some load drive circuit, and can provide the current control apparatus which controls a some electromagnetic load simultaneously.
  • the current control device includes the PWM control means 30.
  • the PWM control means 30 outputs a PWM control signal for controlling the load driving circuit 100 based on the detection result of the detection current Icur. Since it did in this way, the current control apparatus which detects and controls the load current Iout with high precision can be provided.
  • the current control device further includes a dead time generating means 4.
  • the dead time generating unit 4 generates a dead time for turning off both the driver transistor 11 of the high side driver 1 and the driver transistor 21 of the low side driver 2 based on the PWM control signal from the PWM control unit 30. Since it did in this way, generation
  • control lines and signal lines that connect each component in the circuit are considered necessary for explanation, but actual control lines and signal lines are shown here. It is not limited. In practice, it can be assumed that almost all components are connected to each other.

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Abstract

低損失で、常時電流検出を可能とする高信頼な電流検出回路を提供する。 電流検出回路は、ハイサイドドライバ1のドライバ用トランジスタ11と並列に接続され、電磁負荷6に出力される負荷電流IoutHに比例した検出電流IcurHを出力するハイサイド電流検出回路12と、ローサイドドライバ2のドライバ用トランジスタ21と並列に接続され、電磁負荷6に出力される負荷電流IoutLに比例した検出電流IcurLを出力するローサイド電流検出回路22とを備える。この電流検出回路は、検出電流IcurHと検出電流IcurLとを合わせた検出電流Icurを検出することにより、電磁負荷6に流れる負荷電流Ioutを検出する。

Description

電流検出回路及びそれを用いた電流制御装置
 本発明は、電流検出回路及びそれを用いた電流制御装置に関する。
 従来、車両に搭載される各種機器の電子制御化が進んでおり、これに伴って、電気信号を機械的運動や油圧に変換するために、モータやソレノイドなどの電動アクチュエータが広く用いられるようになっている。これらの電動アクチュエータを正確に制御するためには、制御対象の電動アクチュエータに流れる電流を常時、高精度に検出する必要がある。
 電流を検出する一般的な方法としては、電流検出抵抗を検出対象の機器に対して直列に挿入し、その電流検出抵抗の両端電圧を測定する方法がある。しかし、このような方法では、電流検出抵抗による電力損失が生じるという問題がある。そこで、制御対象の電動アクチュエータを駆動するドライバ用トランジスタに対して、小型の電流検出用トランジスタ等により構成される電流検出回路を並列に接続し、この電流検出回路に流れる小電流を検出することで、低損失な電流検出を実現する方法が知られている(特許文献1)。
特開2006-203415号公報
 特許文献1に記載された駆動回路では、駆動用のPWM信号がそれぞれ入力されるハイサイドスイッチング素子とローサイドスイッチング素子に対して、電流検出回路が並列に接続されており、この電流検出回路により、ハイサイドスイッチング素子とローサイドスイッチング素子にそれぞれ流れる電流を検出している。しかし、ハイサイドスイッチング素子とローサイドスイッチング素子の両方がオフするデッドタイム期間では、電流値を正常に検出することができない。このように、従来の電流検出方法では、正確に電流検出を行えない期間が存在するという課題があった。
 上記課題に鑑みて、本発明の主な目的は、低損失で、常時電流検出を可能とする高信頼な電流検出回路を提供することにある。
 本発明による電流検出回路は、電源からの電力供給を受けて負荷を駆動する負荷駆動回路に接続され、負荷駆動回路から負荷に出力される負荷電流を検出するものである。負荷駆動回路は、電源の正極側に接続され、第1のハイサイド駆動電流を出力するハイサイドドライバ用トランジスタと、電源の負極側に接続され、第1のローサイド駆動電流を出力するローサイドドライバ用トランジスタとを備える。電流検出回路は、ハイサイドドライバ用トランジスタと並列に接続され、第1のハイサイド駆動電流に応じて負荷に出力されるハイサイド負荷電流に比例したハイサイド検出電流を出力するハイサイド電流検出回路と、ローサイドドライバ用トランジスタと並列に接続され、第1のローサイド駆動電流に応じて負荷に出力されるローサイド負荷電流に比例したローサイド検出電流を出力するローサイド電流検出回路とを備える。そして、ハイサイド検出電流とローサイド検出電流とを合わせた検出電流を検出することにより、負荷電流を検出するものである。
 本発明による電流制御装置は、上記の電流検出回路と、電流検出回路による検出電流の検出結果に基づいて、負荷駆動回路を制御するための制御信号を出力する制御手段とを備えるものである。
 本発明によれば、低損失で、常時電流検出を可能とする高信頼な電流検出回路を提供できる。
本発明の第1の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の詳細な回路構成の一例を示す図である。 図2の負荷駆動回路における各信号のタイミングチャートの一例である。 電流コピー回路の一構成例を示す図である。 電流コピー回路の一構成例を示す図である。 本発明の第2の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示す図である。 本発明の第3の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示す図である。 図6の負荷駆動回路における各信号のタイミングチャートの一例である。 本発明の第4の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示す図である。 図8の負荷駆動回路における各信号のタイミングチャートの一例である。 本発明の第5の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示す図である。 図10の負荷駆動回路における各信号のタイミングチャートの一例である。 本発明の第6の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示すブロック図である。 図12の電流源の一構成例を示す図である。 図12の温度補正手段の構成例を示す図である。 図12の温度補正手段の構成例を示す図である。 本発明の第7の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示すブロック図である。 図15の可変電流源の一構成例を示す図である。 図15の温度補正手段の構成例を示す図である。 図15の温度補正手段の構成例を示す図である。 本発明の第8の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示すブロック図である。 図18の温度補正手段の構成例を示す図である。 本発明の第9の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示すブロック図である。 図20の温度補正手段の構成例を示す図である。 本発明の第10の実施形態による電流制御装置の構成を示すブロック図である。
 以下の各実施形態では、低損失で、常時電流検出を可能とする高信頼な電流検出回路の構成及び動作について説明する。
(第1の実施形態)
 図1は、本発明の第1の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示すブロック図である。図1に示す負荷駆動回路は、電源5から電源電圧VBによる電力供給を受けて電磁負荷6を駆動するためのものであり、ドライバ用トランジスタ11および21と、ハイサイド電流検出回路12と、ローサイド電流検出回路22と、検出抵抗7と、出力回路8aと、コンパレータ8bとを備えている。
 ドライバ用トランジスタ11とハイサイド電流検出回路12とは、電源5に対して互いに並列に接続されており、これらはハイサイドドライバ1を構成している。ハイサイドドライバ1は、電源5の正極側と電磁負荷6との間に接続されており、外部から入力信号INHとして入力されるON/OFF信号に応じて動作する。同様に、ドライバ用トランジスタ21とローサイド電流検出回路22とは、互いに並列に接続されており、これらはローサイドドライバ2を構成している。ローサイドドライバ2は、電源5の負極側およびグランド電位GNDと電磁負荷6との間に接続されており、外部から入力信号INLとして入力されるON/OFF信号に応じて動作する。
 ドライバ用トランジスタ11は、外部からの入力信号INHに応じて動作し、ON状態またはOFF状態に切り替えられる。これにより、ドライバ用トランジスタ11を介して電流が流れ、ハイサイドドライバ1から電磁負荷6に負荷電流IoutHが出力される。同様に、ドライバ用トランジスタ21は、外部からの入力信号INLに応じて動作し、ON状態またはOFF状態に切り替えられる。これにより、ドライバ用トランジスタ21を介して電流が流れ、ローサイドドライバ2から電磁負荷6に負荷電流IoutLが出力される。
 ハイサイドドライバ1のドライバ用トランジスタ11と、ローサイドドライバ2のドライバ用トランジスタ21とは、電磁負荷6への出力端子OUTとそれぞれ接続されている。これにより、ハイサイドドライバ1からの負荷電流IoutHと、ローサイドドライバ2からの負荷電流IoutLとを合わせた負荷電流Ioutが電磁負荷6へ出力され、電磁負荷6が駆動される。本実施形態による電流検出回路は、ハイサイド電流検出回路12、ローサイド電流検出回路22、検出抵抗7、出力回路8aおよびコンパレータ8bを用いて、この負荷電流Ioutを検出する。
 ハイサイドドライバ1において、ハイサイド電流検出回路12は、負荷電流IoutHを検出し、負荷電流IoutHに比例した検出電流IcurHを出力する。この検出電流IcurHは、所定の比率RH(RH>1)を用いて以下の式(1)で表される。
 IcurH=IoutH/RH   ・・・(1)
 ローサイドドライバ2において、ローサイド電流検出回路22は、負荷電流IoutLを検出し、負荷電流IoutLに比例した検出電流IcurLを出力する。この検出電流IcurLは、所定の比率RL(RL>1)を用いて以下の式(2)で表される。
 IcurL=IoutL/RL   ・・・(2)
 ハイサイド電流検出回路12から出力された検出電流IcurHと、ローサイド電流検出回路22から出力された検出電流IcurLとは、検出抵抗7に入力される。すると、検出電流IcurHと検出電流IcurLとを合わせた検出電流Icurが検出抵抗7に流れ、この検出電流Icurに応じた電圧が検出抵抗7の両端間に生じる。このようにして、検出抵抗7において検出電流Icurが電圧に変換される。
 電流検出結果を出力するための出力回路8aは、ボルテージフォロアなどにより構成されており、検出電流Icurに応じた検出抵抗7の電圧を検出し、その検出結果に応じた電圧信号を出力端子CURに出力する。具体的には、検出抵抗7の抵抗値をRcurとすると、以下の式(3)で表される電圧Vcurを出力端子CURに出力する。
 Vcur=Icur×Rcur   ・・・(3)
 ここで、Icur=IcurH+IcurLであるため、上記の式(3)は、前述の式(1)、(2)を用いて以下の式(4)のように変形することができる。
 Vcur=(IoutH/RH+IoutL/RL)×Rcur   ・・・(4)
 上記の式(4)において、本実施形態の電流検出回路を構成するための好適な条件として、RH=RL=Rとする。この場合、Iout=IoutH+IoutLであることから、式(4)をさらに以下の式(5)のように変形することができる。
 Vcur=(Iout/R)×Rcur   ・・・(5)
 上記の式(5)と式(3)から、以下の式(6)の関係が求められる。
 Icur=Iout/R   ・・・(6)
 上記の式(6)により、検出抵抗7では、検出対象である負荷電流Ioutを1/R倍した検出電流Icurが流れ、この検出電流Icurが電圧に変換されることが分かる。したがって、元の負荷電流Ioutをそのまま検出する場合と比べて、低損失化を図ることができる。
 過電流検知用の回路であるコンパレータ8bは、オペアンプなどを用いて構成されており、検出電流Icurに応じた検出抵抗7の出力電圧と、過電流に対する所定の閾値電圧Vovcとを比較することで過電流検知を行う。そして、その検知結果に応じた過電流検知信号を出力端子OVCに出力する。すなわち、上記の式(5)によって表される検出抵抗7の電圧Vcurが閾値電圧Vovcよりも大きい場合、負荷電流Ioutが過電流状態にあるとして、出力端子OVCの電圧をLowからHighに変化させる。
 以上説明したように、本実施形態による電流検出回路において、ハイサイド電流検出回路12とローサイド電流検出回路22は、負荷電流Ioutに対して同一の比率Rで小さくした検出電流IcurH、IcurLをそれぞれ出力する。そのため、検出抵抗7で電圧変換を行う前に、これらの検出電流IcurHおよび検出電流IcurLを加算するだけで、負荷電流Ioutに応じた検出電流Icurを常に得ることができる。したがって、特別な追加回路を設けることなく、検出電流Icurを検出することで負荷電流Ioutを常時検出することが可能となり、それによって電流制御の連続性の確保や、過電流などの異常検知の常時実行が可能となるため、制御の高信頼化に優位である。
 ここで、検出電流IcurH,IcurLに対する比率RHとRLについて、前述のようにRH=RL=Rの条件を満たすためには、ハイサイド電流検出回路12やローサイド電流検出回路22を精度よく製造する必要がある。そのため、ハイサイドドライバ1のドライバ用トランジスタ11およびハイサイド電流検出回路12と、ローサイドドライバ2のドライバ用トランジスタ21およびローサイド電流検出回路22とは、同一のシリコン基板上に作られた半導体回路を用いて構成することが好ましい。さらに、その半導体回路を集積化することで、電流検出の高精度化に加えて、電流検出回路の小型化を図ることもできる。
 なお、以上説明した本実施形態による電流検出回路では、ボルテージフォロアを用いて出力回路8aを構成すると共に、オペアンプを用いたコンパレータ8bにより過電流検知を行うことで、検出電流Icurが検出抵抗7に流れることを妨げないようにし、高精度な電流検出を実現している。しかし、このような回路構成としなくても、電流検出結果の出力回路や過電流検知用の回路に流れる電流が検出電流Icurに対して十分に小さいような場合は、上記のボルテージフォロワやオペアンプは本発明において必須の構成要素ではなく、これらを省略することが可能である。
 また、過電流検知用のコンパレータ8bは、これを備えることで電流検出回路としての信頼性向上に優位なものであるが、本発明において必須の構成ではなく、省略することも可能である。
 さらに、過電流検知用の回路は、コンパレータ8bのような構成に限定されるものではない。たとえば、検出電流Icurと過電流に対する所定の閾値電流とを比較し、その比較結果に応じた信号を出力する電流比較回路を、過電流検知用の回路として用いることもできる。
 次に、図1の負荷駆動回路のさらに具体的な回路構成について説明する。図2は、本発明の第1の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の詳細な回路構成の一例を示す図である。この負荷駆動回路は、たとえば電磁負荷6としてリニアソレノイドを用いた場合のリニアソレノイドドライバにおいて適用されるものであり、昇圧回路10aと、ハイサイドNMOSドライバ11nと、ハイサイド電流検出回路12aと、ローサイドNMOSドライバ21nと、ローサイド電流検出回路22aと、検出抵抗7と、ハイサイドプリドライバ9Hと、ローサイドプリドライバ9Lとを備えている。なお、図2では、図1で示した出力回路8aおよびコンパレータ8bは省略している。
 昇圧回路10aは、電源5からの電源電圧VBよりも高電位の電圧Vcpを発生し、ハイサイド電流検出回路12aおよびハイサイドプリドライバ9Hへ出力する。この昇圧回路10aは、たとえばチャージポンプやDCDCコンバータなどで構成される。
 ハイサイドNMOSドライバ11nは、電源5と電磁負荷6の間に接続されており、電磁負荷6を駆動するために用いられるN型MOSFETである。このハイサイドNMOSドライバ11nは、図1のドライバ用トランジスタ11に相当するものである。
 ハイサイド電流検出回路12aは、ハイサイドNMOSドライバ11nと並列に接続されており、検出用NMOS12nと、オペアンプ121と、NMOS122nと、電流コピー回路123とを備えている。このハイサイド電流検出回路12aは、図1のハイサイド電流検出回路12に相当するものである。
 検出用NMOS12nは、ハイサイドNMOSドライバ11nよりもサイズの小さなN型MOSFETである。この検出用NMOS12nとハイサイドNMOSドライバ11nとは、互いの特性を均一化するため、同一の製造プロセスで同一のシリコン基板上に製造されることが好ましい。さらに、そのシリコン基板上において、検出用NMOS12nとハイサイドNMOSドライバ11nとは互いに近傍に配置されることが好ましい。
 オペアンプ121およびNMOS122nは、ハイサイドNMOSドライバ11nのドレイン電位と、検出用NMOS12nのドレイン電位とを等電位にするための仮想短絡回路を構成する。
 電流コピー回路123は、昇圧回路10aからの電圧Vcpを用いて、駆動電流IsHを生成して出力すると共に、検出電流IcurHを生成して出力する。駆動電流IsHは、NMOS122nおよび検出用NMOS12nを介して電磁負荷6へ出力され、検出電流IcurHは検出抵抗7へ出力される。ここで、駆動電流IsHと検出電流IcurHの間には、所定の電流コピー比率RcH(RcH>1)を用いて、以下の式(7)の関係が成り立つ。
 IcurH=IsH/RcH   ・・・(7)
 ハイサイド電流検出回路12aは、以上説明したような各回路を用いて、ハイサイドNMOSドライバ11nとハイサイド電流検出回路12aにより構成されるハイサイドドライバから電磁負荷6へ出力される負荷電流IoutHを検出し、負荷電流IoutHに比例した検出電流IcurHを出力する。
 ハイサイドNMOSドライバ11nに流れる駆動電流ImHと、検出用NMOS12nに流れる駆動電流IsHとの間の比率は、これらを構成するMOSFETのゲート幅やゲート長の比率により決定される。たとえば、ハイサイドNMOSドライバ11nと検出用NMOS12nのゲート長が同じであり、検出用NMOS12nのゲート幅に対するハイサイドNMOSドライバ11nのゲート幅の比率がNH(NH>1)である場合、この比率NHを用いて、駆動電流ImHと駆動電流IsHとの間に以下の式(8)のような比例関係が成り立つ。
 ImH=NH×IsH   ・・・(8)
 ここで、IoutH=ImH+IsHであるため、上記の式(8)から以下の式(9)を求めることができる。
 IsH=IoutH/(NH+1)   ・・・(9)
 前述の式(7)および上記の式(9)から、以下の式(10)が求められる。
 IcurH=IoutH/((NH+1)×RcH)   ・・・(10)
 上記の式(10)により、ハイサイド電流検出回路12aは、ハイサイドドライバからの負荷電流IoutHを1/((NH+1)×RcH)倍した検出電流IcurHを出力することが分かる。ここで、前述のようにNH>1かつRcH>1である。したがって、ハイサイド電流検出回路12aから出力される検出電流IcurHは負荷電流IoutHに比例しており、さらにその大きさは負荷電流IoutHに比べて十分に小さいことが分かる。
 ローサイドNMOSドライバ21nは、電磁負荷6とグランド電位GNDの間に接続されており、電磁負荷6を駆動するために用いられるN型MOSFETである。このローサイドNMOSドライバ11nは、図1のドライバ用トランジスタ21に相当するものである。
 ローサイド電流検出回路22aは、ローサイドNMOSドライバ21nと並列に接続されており、ハイサイド電流検出回路12aと同様に、検出用NMOS22nと、オペアンプ221と、NMOS222nと、電流コピー回路223とを備えている。このローサイド電流検出回路22aは、図1のローサイド電流検出回路22に相当するものである。
 検出用NMOS22nは、ローサイドNMOSドライバ21nよりもサイズの小さなN型MOSFETである。この検出用NMOS22nとローサイドNMOSドライバ21nとは、互いの特性を均一化するため、同一の製造プロセスで同一のシリコン基板上に製造されることが好ましい。さらに、そのシリコン基板上において、検出用NMOS22nとローサイドNMOSドライバ21nとは互いに近傍に配置されることが好ましい。
 オペアンプ221およびNMOS222nは、ローサイドNMOSドライバ21nのソース電位と、検出用NMOS22nのソース電位とを等電位にするための仮想短絡回路を構成する。
 電流コピー回路223は、昇圧回路10aからの電圧Vcpを用いて、駆動電流IsLを生成して出力すると共に、検出電流IcurLを生成して出力する。駆動電流IsLは、NMOS222nおよび検出用NMOS22nを介して電磁負荷6へ出力され、検出電流IcurLは検出抵抗7へ出力される。ここで、駆動電流IsLと検出電流IcurLの間には、所定の電流コピー比率RcL(RcL>1)を用いて、以下の式(11)の関係が成り立つ。
 IcurL=IsL/RcL   ・・・(11)
 なお、図2において、電流コピー回路223は、前述のハイサイド電流検出回路12aの電流コピー回路123と同じく、昇圧回路10aからの電圧Vcpを用いて動作するように構成されている。しかし、上記のような動作が可能であれば、他の電圧供給源からの電圧を用いてもよい。ただし、後述の図3で示すように、ローサイド電流検出回路22aの電流コピー回路123とハイサイド電流検出回路12aの電流コピー回路223とは、互いの動作期間を補完し合うように動作する。したがって、昇圧回路10aの負荷変動を軽減するため、これらは共通の昇圧回路10aから電圧Vcpを供給されることが好ましい。
 ローサイド電流検出回路22aは、以上説明したような各回路を用いて、前述のハイサイド電流検出回路12aと同様に、ローサイドNMOSドライバ21nとローサイド電流検出回路22aにより構成されるローサイドドライバから電磁負荷6へ出力される負荷電流IoutLを検出し、負荷電流IoutLに比例した検出電流IcurLを出力する。
 ローサイドNMOSドライバ21nに流れる駆動電流ImLと、検出用NMOS22nに流れる駆動電流IsLとの間の比率は、これらを構成するMOSFETのゲート幅やゲート長の比率により決定される。たとえば、ローサイドNMOSドライバ21nと検出用NMOS22nのゲート長が同じであり、検出用NMOS22nのゲート幅に対するローサイドNMOSドライバ21nのゲート幅の比率がNL(NL>1)である場合、この比率NLを用いて、駆動電流ImLと駆動電流IsLとの間に以下の式(12)のような比例関係が成り立つ。
 ImL=NL×IsL   ・・・(12)
 ここで、IoutL=IsL+ImLであるため、上記の式(12)から以下の式(13)を求めることができる。
 IsL=IoutL/(NL+1)   ・・・(13)
 前述の式(11)および上記の式(13)から、以下の式(14)が求められる。
 IcurL=IoutL/((NL+1)×RcL)   ・・・(14)
 上記の式(14)により、ローサイド電流検出回路22aは、ローサイドドライバからの負荷電流IoutLを1/((NL+1)×RcL)倍した検出電流IcurLを出力することが分かる。ここで、前述のようにNL>1かつRcL>1である。したがって、ローサイド電流検出回路22aから出力される検出電流IcurLも、前述のハイサイド電流検出回路12aから出力される検出電流IcurHと同様に、負荷電流IoutLに比例しており、さらにその大きさは負荷電流IoutLに比べて十分に小さいことが分かる。
 検出抵抗7は、図1と同様に、ハイサイドドライバからの検出電流IcurHとローサイドドライバからの検出電流IcurLとを合わせた検出電流Icurを電圧に変換するためのものである。
 ハイサイドプリドライバ9Hは、昇圧回路10aから供給される電圧Vcpを用いて、入力信号INHを基に、ハイサイドドライバにおけるハイサイドNMOSドライバ11nおよび検出用MOS12nを駆動するためのゲート信号HGATEとしてのON/OFF信号を生成する。このゲート信号HGATEがハイサイドプリドライバ9HからハイサイドNMOSドライバ11nと検出用MOS12nのゲート端子へそれぞれ出力されることにより、ハイサイドNMOSドライバ11nと検出用MOS12nがそれぞれ動作し、ハイサイドドライバがON状態またはOFF状態に切り替えられる。なお、必要であれば、ハイサイドプリドライバ9Hがレベル変換機能を有してもよい。図2では、ハイサイドプリドライバ9Hの電源端子が昇圧回路10aと接続され、基準電位端子が電磁負荷6への出力端子OUTと接続されているが、これらは必須の接続ではない。
 ローサイドプリドライバ9Lは、入力信号INLを基に、ローサイドドライバにおけるローサイドNMOSドライバ21nおよび検出用MOS22nを駆動するためのゲート信号LGATEとしてのON/OFF信号を生成する。このゲート信号LGATEがローサイドプリドライバ9LからローサイドNMOSドライバ21nと検出用MOS22nのゲート端子へそれぞれ出力されることにより、ローサイドNMOSドライバ21nと検出用MOS22nがそれぞれ動作し、ローサイドドライバがON状態またはOFF状態に切り替えられる。なお、このローサイドプリドライバ9Lもハイサイドプリドライバ9Hと同様に、必要であればレベル変換機能を有してもよい。ローサイドプリドライバ9Lの電源端子の電圧は、ローサイドNMOSドライバ21nとローサイド検出用NMOS22nのゲート耐圧や閾値電圧に応じて決定されるため、図2では省略している。また、図2では、ローサイドプリドライバ9Lの基準電位端子がグランド電位GNDと接続されている。これは必須の接続ではないが、このようにすることで、ローサイドプリドライバ9Lの基準電位を、ローサイドNMOSドライバ21nおよび検出用NMOS22nのソース端子と同電位にすることが好ましい。
 次に、図2に示した負荷駆動回路における各信号の出力タイミングについて説明する。図3は、図2の負荷駆動回路における各信号のタイミングチャートの一例である。このタイミングチャートでは、ハイサイドプリドライバ9Hへの入力信号INHと、ローサイドプリドライバ9Lへの入力信号INLと、電磁負荷6への出力端子OUTの電圧と、ハイサイドプリドライバ9Hから出力されるゲート信号HGATEと、ローサイドプリドライバ9Lから出力されるゲート電圧LGATEとを示している。また、電磁負荷6への負荷電流Ioutと、ハイサイドドライバからの負荷電流IoutHと、ローサイドドライバからの負荷電流IoutLと、ハイサイド電流検出回路12aから出力される検出電流IcurHと、ローサイド電流検出回路22aから出力される検出電流IcurLと、これらの検出電流IcurHおよびIcurLを合わせた検出電流Icurと、出力端子CURに出力される検出抵抗7の電圧Vcurとを示している。
 なお、図3のタイミングチャートでは、入力信号INHがONの期間をハイサイドON期間T1、入力信号INLがONの期間をローサイドON期間T3とそれぞれ定義している。また、ハイサイドON期間T1からローサイドON期間T3への遷移期間をデッドタイム期間T2a、ローサイドON期間T3からハイサイドON期間T1への遷移期間をデッドタイム期間T2bとそれぞれ定義している。これらのデッドタイム期間T2a、T2bは、ハイサイドドライバとローサイドドライバの貫通電流が発生するのを防止するために、ハイサイドドライバとローサイドドライバの両方をオフとする期間である。
 ハイサイドON期間T1では、ハイサイドドライバからの負荷電流IoutHが電磁負荷6に流れ、ローサイドドライバからの負荷電流IoutLは流れない。すなわち、リーク電流の影響を無視して考えると、Iout=IoutHかつIoutL=0である。そのため、出力端子OUTの電圧は、電源電圧VBからハイサイドNMOSドライバ11nのオン電圧VonHだけ電圧降下した電圧となる。なお、ハイサイドNMOSドライバ11nのオン抵抗をRonHとすると、オン電圧VonHは以下の式(15)で表すことができる。
 VonH=ImH×RonH   ・・・(15)
 ハイサイドNMOSドライバ11nのソース電圧は、出力端子OUTの電圧に等しい。ハイサイドNMOSドライバ11nがオフからオンとなる閾値電圧をVthnと表すと、ハイサイドNMOSドライバ11nをオンさせるために必要なゲート信号HGATEの電圧は、以下の式(16)で表すことができる。
 HGATE=VB-VonH+Vthn   ・・・(16)
 上記の式(15)を用いて、式(16)は以下の式(17)のように変形できる。
 HGATE=VB-ImH×RonH+Vthn   ・・・(17)
 ここで、大電流を駆動する電流検出回路においては、オン抵抗RonHは低抵抗であることが好ましく、ImH×RonH<Vthnの関係が成り立つ。したがって、上記の式(17)で表されるゲート信号HGATEの電圧は、電源電圧VBよりも高いことが分かる。そのため、昇圧回路10aから電源電圧VBよりも高電位の電圧Vcpをハイサイドプリドライバ9Hへ供給することで、ハイサイドプリドライバ9Hから電源電圧VBよりも高い電圧でゲート信号HGATEを出力できるようにしている。
 ハイサイドON期間T1からローサイドON期間T3への遷移期間であるデッドタイム期間T2aでは、ハイサイドNMOSドライバ11nおよびローサイドNMOSドライバ21nは共にオフとなる。このとき、電磁負荷6によるフライバック電圧が発生し、ローサイドNMOSドライバ21nのボディダイオードを介して、グランド電位GNDから電磁負荷6へ負荷電流IoutLが流れる。すなわち、リーク電流の影響を無視して考えると、Iout=IoutLかつIoutH=0である。そのため、出力端子OUTの電圧は、グランド電位GNDからローサイドNMOSドライバ21nのボディダイオードの順方向電圧VOFFだけ電圧降下した電圧となる。このときのゲート信号HGATEの電圧は、ハイサイドNMOSドライバ11nを完全にオフさせるため、以下の式(18)の関係を満たすことが好ましい。
 HGATE=-VOFF   ・・・(18)
 なお、図2に示したように、ハイサイドプリドライバ9Hの基準電位は、出力端子OUTと同電位であることが望ましい。しかし、ハイサイドプリドライバ9Hの基準電位に求められる条件は、ハイサイドNMOSドライバ11nのゲート-ソース間電圧が閾値電圧Vthn以下であるときの特性に依存するため、必ずしも出力端子OUTと同電位とする必要はない。
 ローサイドON期間T3では、ローサイドドライバからの負荷電流IoutLが電磁負荷6に流れ、ハイサイドドライバからの負荷電流IoutHは流れない。すなわち、リーク電流の影響を無視して考えると、Iout=IoutLかつIoutH=0である。そのため、出力端子OUTの電圧は、グランド電位GNDからローサイドNMOSドライバ21nのオン電圧VonLだけ電圧降下した電圧となる。なお、ローサイドNMOSドライバ21nのオン抵抗をRonLとすると、オン電圧VonLは以下の式(19)で表すことができる。
 VonL=ImL×RonL   ・・・(19)
 なお、デッドタイム期間T2aと同様に、ローサイドON期間T3では、ハイサイドNMOSドライバ11nを完全にオフさせることが好ましい。このときのゲート信号HGATEの電圧は、以下の式(20)で表すことができる。ただし、ハイサイドプリドライバ9Hの基準電位に求められる条件は、前述のようにハイサイドNMOSドライバ11nのゲート-ソース間電圧が閾値電圧Vthn以下であるときの特性に依存するため、これは必須ではない。
 HGATE=-VonL=-ImL×RonL   ・・・(20)
 ローサイドON期間T3からハイサイドON期間T1への遷移期間であるデッドタイム期間T2bでは、前述のデッドタイム期間T2aと同様である。すなわち、ハイサイドNMOSドライバ11nおよびローサイドNMOSドライバ21nは共にオフとなり、電磁負荷6によるフライバック電圧が発生することで、ローサイドNMOSドライバ21nのボディダイオードを介して、グランド電位GNDから電磁負荷6へ負荷電流IoutLが流れる。すなわち、リーク電流の影響を無視して考えると、Iout=IoutLかつIoutH=0である。そのため、出力端子OUTの電圧は、グランド電位GNDからローサイドNMOSドライバ21nのボディダイオードの順方向電圧VOFFだけ電圧降下した電圧となる。このときのゲート信号HGATEの電圧は、ハイサイドNMOSドライバ11nを完全にオフさせるため、前述の式(18)の関係を満たすことが好ましいが、これは必須のものではない。
 図3のタイミングチャートにおいて、リーク電流などの影響を無視すれば、ハイサイドON期間T1では前述のようにIout=IoutHかつIoutL=0であることから、Icur=IcurHかつIcurL=0である。したがって、このハイサイドON期間T1における検出電流Icurは、前述の式(10)により、以下の式(21)で表すことができる。
 Icur=IoutH/((NH+1)×RcH)   ・・・(21)
 一方、デッドタイム期間T2a、T2bおよびローサイドON期間T3では、前述のようにIout=IoutLかつIoutH=0であることから、Icur=IcurLかつIcurH=0である。したがって、これらの期間における検出電流Icurは、前述の式(14)により、以下の式(22)で表すことができる。
 Icur=IoutL/((NL+1)×RcL)   ・・・(22)
 上記の式(21)および(22)から、本実施形態による電流検出回路は、全ての期間において、負荷電流Ioutに比例した検出電流Icurを出力できることが分かる。したがって、この検出電流Icurを用いることで、負荷電流Ioutを常時検出することが可能となり、それによって電流制御の連続性の確保や、過電流などの異常検知の常時実行が可能となる。そのため、制御の高信頼化に優位である
 ここで、全ての期間において検出電流Icurから負荷電流Ioutを高精度に検出するためには、上記の式(21)、(22)で用いられる電流検出の比率が等しいことが好ましい。すなわち、NH=NLかつRcH=RcLとすることが好ましい。そのためには、対応関係にあるデバイス同士を同一のシリコン基板上に形成して、互いに近傍の位置に配置し、同じ製造プロセスで製造することが効果的である。すなわち、図2においては、ハイサイドドライバのハイサイドNMOSドライバ11n、検出用NMOS12nおよび電流コピー回路123と、ローサイドドライバのローサイドNMOSドライバ21n、検出用NMOS22nおよび電流コピー回路223とを、全て同一のシリコン基板上に作ることが好ましい。さらに、これらに加えて、ハイサイド電流検出回路12aのオペアンプ121およびNMOS122nや、ローサイド電流検出回路22aのオペアンプ221およびNMOS222nについても、同一のシリコン基板上に形成してもよい。これにより、電流検出精度の向上を図ることができる。さらに、これらの回路をワンチップに集積化することになるため、電流検出回路の小型化や低コスト化にも優位となる。
 なお、図3のタイミングチャートでは、負荷電流Iout、IoutHおよびIoutLの単位を(A)で表しているのに対して、検出電流IcurH、IcurLおよびIcurの単位を(mA)で表している。これは、負荷電流Iout、IoutHおよびIoutLに比べて、検出電流IcurH、IcurLおよびIcurが小電流であることを示している。すなわち、検出電流Icurを負荷電流Ioutの千分の一程度にすることで、低損失化に優位であることを示している。この点は、以降で説明する他の各実施形態のタイミングチャートにおいても同様である。
 図4(a)、図4(b)は、図2のハイサイド電流検出回路12a内の電流コピー回路123、ローサイド電流検出回路22a内の電流コピー回路223の一構成例をそれぞれ示す図である。なお、これらの図に示した回路構成は一例であり、入力電流に対して一定の比率で電流を出力するものであれば、電流コピー回路123、223においてどのような回路構成を適用してもよい。
 図4(a)は、カレントミラー回路として公知の回路構成を電流コピー回路123、223に適用した例を示している。この電流コピー回路123、223は、同一のシリコン基板上にそれぞれ形成されたPMOSトランジスタであるPMA231およびPMB232を備えている。PMA231を介して流れる電流Iinは、前述の駆動電流IsH、IsLとして出力され、PMB232を介して流れる電流Ioutは、前述の検出電流IcurH、IcurLとして出力される。これらの電流の間には、前述の式(7)、(11)の関係が成り立つ。たとえば、PMA231とPMB232が同じゲート長を有しているとすると、これらのゲート幅の比率は前述の電流コピー比率RcH、RcLに等しい。
 図4(b)に示す電流コピー回路123、223は、同一のシリコン基板上にそれぞれ形成され、互いに特性の等しい抵抗rA233および抵抗rB234と、これらの抵抗間の電位を等電位にするための仮想短絡回路を構成するオペアンプIN235およびPMOSトランジスタ236とを備えている。抵抗rA233を介して流れる電流Iinは、前述の駆動電流IsH、IsLとして出力され、抵抗rB234を介して流れる電流Ioutは、前述の検出電流IcurH、IcurLとして出力される。これらの電流の間には、前述の式(7)、(11)の関係が成り立ち、抵抗rA233と抵抗rB234の抵抗値の比率は前述の電流コピー比率RcH、RcLに等しい。
 以上説明した本発明の第1の実施形態によれば、以下の(1)~(5)のような作用効果を奏する。
(1)本実施形態による電流検出回路は、電源5からの電力供給を受けて電磁負荷6を駆動する負荷駆動回路に接続され、この負荷駆動回路から電磁負荷6に出力される負荷電流Ioutを検出する。本実施形態において、負荷駆動回路は、電源5の正極側に接続され、駆動電流ImHを出力するハイサイドNMOSドライバ11(図1)、11n(図2)と、電源5の負極側に接続され、駆動電流ImLを出力するローサイドNMOSドライバ21(図1)、21n(図2)とを備える。また、電流検出回路は、電源5に対してハイサイドNMOSドライバ11、11nと並列に接続され、駆動電流ImHに応じて電磁負荷6に出力される負荷電流IoutHに比例した検出電流IcurHを出力するハイサイド電流検出回路12(図1)、12a(図2)と、電源5に対してローサイドNMOSドライバ21、21nと並列に接続され、駆動電流ImLに応じて電磁負荷6に出力される負荷電流IoutLに比例した検出電流IcurLを出力するローサイド電流検出回路22(図1)、22a(図2)とを備える。この電流検出回路は、検出電流IcurHと検出電流IcurLとを合わせた検出電流Icurを検出することにより、負荷電流Ioutを検出する。このようにしたので、低損失で、常時電流検出を可能とする高信頼な電流検出回路を提供することができる。
(2)ハイサイド電流検出回路12aは、ハイサイドNMOSドライバ11nと共通のゲート信号HGATEに応じて動作し、駆動電流ImHに比例した駆動電流IsHを出力する検出用NMOS12nと、駆動電流IsHに比例した電流を検出電流IcurHとして出力する電流コピー回路123とを有する。また、ローサイド電流検出回路22aは、ローサイドNMOSドライバ21nと共通のゲート信号LGATEに応じて動作し、駆動電流ImLに比例した駆動電流IsLを出力する検出用NMOS22nと、駆動電流IsLに比例した電流を検出電流IcurLとして出力する電流コピー回路223とを有する。本実施形態による電流検出回路において、駆動電流ImHと駆動電流IsHとを合わせた電流は、負荷電流IoutHとして電磁負荷6に出力され、駆動電流ImLと駆動電流IsLとを合わせた電流は、負荷電流IoutLとして電磁負荷6に出力される。このようにしたので、簡単な回路構成により各回路を実現することができる。
(3)本実施形態による電流検出回路は、検出電流Icurを電圧に変換するための検出抵抗7をさらに備え、この検出抵抗7の電圧に基づいて検出電流Icurを検出する。このようにしたので、検出電流Icurを簡単な回路で高精度に検出することができる。
(4)また、本実施形態による電流検出回路は、検出電流Icurに基づいて過電流検知を行う過電流検知回路としてのコンパレータ8bをさらに備える。このようにしたので、負荷電流Ioutが過電流状態にある場合、これを確実に検知することができる。
(5)ハイサイドNMOSドライバ11n、ローサイドNMOSドライバ21n、ハイサイド電流検出回路12およびローサイド電流検出回路22は、同一の半導体基板上に形成することができる。このようにすれば、電流検出の高精度化を図ることができる。
(第2の実施形態)
 次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図5は、本発明の第2の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示す図である。以下では、この図5に示す負荷駆動回路について、第1の実施形態で説明した図2の負荷駆動回路との違いを中心に説明する。
 なお、図5の回路構成は、図1の負荷駆動回路の詳細について、図2とは別の一例を示したものである。この図5の回路構成においても、図2と同様に、図1で示した出力回路8aおよびコンパレータ8bは省略している。
 図5の回路構成では、図2のハイサイド電流検出回路12aに代えてハイサイド電流検出回路12bが設けられている。このハイサイド電流検出回路12bは、図2のハイサイド電流検出回路12aと比べて、電流コピー回路123を有していない点と、NMOS122nの代わりにPMOS122pを有している点とが異なっている。また、ハイサイドNMOSドライバ11nと検出用NMOS12nのドレイン端子同士が接続されており、オペアンプ121およびPMOS122pによって構成される仮想短絡回路により、ハイサイドNMOSドライバ11nのソース電位と、検出用NMOS12nのソース電位とが等電位にされている点も異なっている。
 上記のような回路構成の違いにより、図5のハイサイド電流検出回路12bは、検出用NMOS12nを流れる駆動電流IsHを検出電流IcurHとして検出抵抗7へ出力する。すなわち、図5の負荷駆動回路においては、ハイサイドNMOSドライバ11nに流れる駆動電流ImHがそのまま負荷電流IoutHとして出力される。
 第1の実施形態と同様に、ハイサイドNMOSドライバ11nと検出用NMOS12nのゲート長が同じであり、検出用NMOS12nのゲート幅に対するハイサイドNMOSドライバ11nのゲート幅の比率がNH(NH>1)である場合、駆動電流ImHと駆動電流IsHとの間には、前述の式(8)のような比例関係が成り立つ。ここで、本実施形態では上記のようにIoutH=ImH、IcurH=IsHであるため、式(8)から以下の式(23)を求めることができる。
 IcurH=IsH=IoutH/NH   ・・・(23)
 上記の式(23)により、ハイサイド電流検出回路12bは、ハイサイドドライバからの負荷電流IoutHを1/NH倍した検出電流IcurHを出力することが分かる。ここで、前述のようにNH>1である。したがって、第1の実施形態と同様に、ハイサイド電流検出回路12bから出力される検出電流IcurHは負荷電流IoutHに比例しており、さらにその大きさは負荷電流IoutHに比べて小さいことが分かる。
 なお、ローサイドドライバについては、第1の実施形態と同様のローサイド電流検出回路22aを有している。このローサイド電流検出回路22aの電流コピー回路223への電源として、図5では図2と同様の昇圧回路10aから電圧Vcpを供給するようにしたが、本実施形態では前述のように、ハイサイド電流検出回路12bにおいて電流コピー回路123が不要となる。そのため、電流コピー回路223の電源は、これを駆動させるために必要な電圧や電流を供給する能力を持った他の電源、たとえば電源5からの電源電圧VBで代替することができる。このようにすると、ハイサイドプリドライバ9Hへの電力供給能力に限定して昇圧回路10aの回路構成を決定すればよいため、小型化等に優位である。
 以上説明した本実施形態の負荷駆動回路では、図3のタイミングチャートに示した第1の実施形態における各信号の出力タイミングと同様の出力タイミングで各信号が出力される。したがって、第1の実施形態と同様に、全ての期間において、負荷電流Ioutに比例した検出電流Icurを出力することができる。
 また、本実施形態において、全ての期間で検出電流Icurから負荷電流Ioutを高精度に検出するためには、以下の式(24)を満たすことが好ましい。この式(24)を満たすことで、前述の式(23)で表されるハイサイドON期間T1での電流検出の比率と、第1の実施の形態で説明した式(22)で表されるデッドタイム期間T2a、T2bおよびローサイドON期間T3での電流検出の比率とを等しくすることができる。
 1/NH=1/((NL+1)×RcL)   ・・・(24)
 一例として、NH>>1、NL>>1かつ、NH=NLとした時に、1/NH≒1/(NL+1)と考えると、RcL=1とすることで上記の式(24)を満たすことができる。そのためには、対応関係にあるデバイス同士を同一のシリコン基板上に形成して、互いに近傍の位置に配置し、同じ製造プロセスで製造することが効果的である。すなわち、図5においては、ハイサイドドライバのハイサイドNMOSドライバ11nおよび検出用NMOS12nと、ローサイドドライバのローサイドNMOSドライバ21n、検出用NMOS22nおよび電流コピー回路223とを、全て同一のシリコン基板上に作ることが好ましい。さらに、これらに加えて、ハイサイド電流検出回路12bのオペアンプ121およびPMOS122pや、ローサイド電流検出回路22aのオペアンプ221およびNMOS222nについても、同一のシリコン基板上に形成してもよい。これにより、電流検出精度の向上を図ることができる。さらに、これらの回路をワンチップに集積化することになるため、電流検出回路の小型化や低コスト化にも優位となる。
 以上説明した本発明の第2の実施形態によれば、第1の実施の形態で説明した(1)、(3)~(5)の作用効果に加えて、さらに以下の(6)のような作用効果を奏する。
(6)ハイサイド電流検出回路12bは、ハイサイドNMOSドライバ11nと共通のゲート信号HGATEに応じて動作し、駆動電流ImHに比例した駆動電流IsHを検出電流IcurHとして出力する検出用NMOS12nを有する。また、ローサイド電流検出回路22aは、ローサイドNMOSドライバ21nと共通のゲート信号LGATEに応じて動作し、駆動電流ImLに比例した駆動電流IsLを出力する検出用NMOS22nと、駆動電流IsLに比例した電流を検出電流IcurLとして出力する電流コピー回路223とを有する。本実施形態による電流検出回路において、駆動電流ImHは、負荷電流IoutHとして電磁負荷6に出力され、駆動電流ImLと駆動電流IsLとを合わせた電流は、負荷電流IoutLとして電磁負荷6に出力される。このようにしたので、簡単な回路構成により各回路を実現することができる。
(第3の実施形態)
 次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図6は、本発明の第3の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示す図である。以下では、この図6に示す負荷駆動回路について、第1の実施形態で説明した図2の負荷駆動回路との違いを中心に説明する。
 なお、図6の回路構成は、図1の負荷駆動回路の詳細について、図2、5とは別の一例を示したものである。この図6の回路構成においても、図2、5と同様に、図1で示した出力回路8aおよびコンパレータ8bは省略している。
 図6の回路構成では、図2のハイサイドNMOSドライバ11nに代えてハイサイドPMOSドライバ11pが、ハイサイド電流検出回路12aに代えてハイサイド電流検出回路12cがそれぞれ設けられている。このハイサイド電流検出回路12cは、図2のハイサイド電流検出回路12aと比べて、検出用NMOS12nに代えて検出用PMOS12pが設けられている点が異なっている。検出用PMOS12pは、ハイサイドPMOSドライバ11pよりもサイズの小さなP型MOSFETである。この検出用PMOS12pとハイサイドPMOSドライバ11pとは、互いの特性を均一化するため、同一の製造プロセスで同一のシリコン基板上に製造されることが好ましい。さらに、そのシリコン基板上において、検出用PMOS12pとハイサイドPMOSドライバ11pとは互いに近傍に配置されることが好ましい。
 なお、図6において、ハイサイドPMOSドライバ11pおよび検出用PMOS12pへ共通のゲート信号HGATEを出力するハイサイドプリドライバ9Hへは、図2、5とは異なり、電源10bから電圧Vhgが供給されている。この電圧Vhgは、前述の昇圧回路10aからの電圧Vcpとは異なり、電源電圧VB以下である。
 また、図6の回路構成では、第2の実施形態で説明した図5のハイサイド電流検出回路12bと同様に、図2のハイサイド電流検出回路12aと比べて、電流コピー回路123を有していない点と、NMOS122nの代わりにPMOS122pを有している点とが異なっている。なお、ハイサイド電流検出回路12cでは、ハイサイドPMOSドライバ11pと検出用PMOS12pのソース端子同士が接続されており、オペアンプ121およびPMOS122pによって構成される仮想短絡回路により、ハイサイドPMOSドライバ11pのドレイン電位と、検出用PMOS12pのドレイン電位とが等電位にされている。
 上記のような回路構成の違いにより、図6のハイサイド電流検出回路12cは、検出用PMOS12pを流れる駆動電流IsHを検出電流IcurHとして検出抵抗7へ出力する。すなわち、図6の負荷駆動回路においては、ハイサイドPMOSドライバ11pに流れる駆動電流ImHがそのまま負荷電流IoutHとして出力される。
 第1、第2の実施形態と同様に、ハイサイドPMOSドライバ11pと検出用PMOS12pのゲート長が同じであり、検出用PMOS12pのゲート幅に対するハイサイドPMOSドライバ11pのゲート幅の比率がNH(NH>1)である場合、駆動電流ImHと駆動電流IsHとの間には、前述の式(8)のような比例関係が成り立つ。ここで、本実施形態では上記のようにIoutH=ImH、IcurH=IsHであるため、第2の実施形態と同様に、式(8)から前述の式(23)の関係を求めることができる。この式(23)により、ハイサイド電流検出回路12cは、ハイサイドドライバからの負荷電流IoutHを1/NH倍した検出電流IcurHを出力することが分かる。すなわち、第1、第2の実施形態と同様に、ハイサイド電流検出回路12cから出力される検出電流IcurHは負荷電流IoutHに比例しており、さらにその大きさは負荷電流IoutHに比べて小さいことが分かる。
 なお、ローサイドドライバについては、第2の実施形態と同じく、第1の実施形態と同様のローサイド電流検出回路22aを有している。
 図7は、図6の負荷駆動回路における各信号のタイミングチャートの一例である。このタイミングチャートは、図3に示した第1の実施形態によるタイミングチャートと比べて、ハイサイドプリドライバ9Hから出力されるゲート信号HGATEが異なっている。具体的には、ハイサイドON期間T1では、電源電圧VBよりも低い前述の電圧Vhgをゲート信号HGATEとして出力する一方で、デッドタイム期間T2a、T2bおよびローサイドON期間T3では、電源電圧VBをゲート信号HGATEとして出力する。このように、本実施形態において、ハイサイドPMOSドライバ11pをオンさせるために必要なゲート信号HGATEの電圧Vhgは、電源電圧VB以下である。そのため、前述の第1、第2の実施形態のように、電源電圧VBよりも高電位の電圧Vcpを供給するために昇圧回路10aを設ける必要がない。
 上記の電圧Vhgは、ハイサイドPMOSドライバ11pおよび検出用PMOS12pのゲートーソース間に対する耐電圧等により制約される。この電圧Vhgを出力するために、図6では電源10bが設けられている。しかし、電圧Vhgとして適切な電圧値を出力可能な回路が既にある場合、電源10bを設ける必要はない。
 なお、本実施形態において、全ての期間で検出電流Icurから負荷電流Ioutを高精度に検出するためには、前述の第2の実施形態と同様に、式(24)の条件を満たすことが好ましい。すなわち、NH=NLかつRcL=1の条件を満たすことが好ましい。
 以上説明した本発明の第3の実施形態によれば、第2の実施の形態で説明したのと同様の作用効果を奏することができる。
(第4の実施形態)
 次に、本発明の第4の実施形態について説明する。図8は、本発明の第4の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示す図である。以下では、この図8に示す負荷駆動回路について、第1の実施形態で説明した図2の負荷駆動回路との違いを中心に説明する。
 なお、図8の回路構成は、図1の負荷駆動回路の詳細について、図2、5、6とは別の一例を示したものである。この図8の回路構成においても、図2、5、6と同様に、図1で示した出力回路8aおよびコンパレータ8bは省略している。
 図8の回路構成では、前述の第3の実施形態と同様に、図2のハイサイドNMOSドライバ11nに代えてハイサイドPMOSドライバ11pが設けられている。また、ハイサイド電流検出回路12aに代えてハイサイド電流検出回路12dが設けられている。このハイサイド電流検出回路12dは、図6のハイサイド電流検出回路12cと同様に、検出用PMOS12pと、オペアンプ121およびPMOS122pによって構成される仮想短絡回路とを有しているが、これらの配置がハイサイド電流検出回路12cとは反対になっている。すなわち、ハイサイド電流検出回路12dでは、ハイサイドPMOSドライバ11pと検出用PMOS12pのドレイン端子同士が接続されており、オペアンプ121およびPMOS122pによって構成される仮想短絡回路により、ハイサイドPMOSドライバ11pのソース電位と、検出用PMOS12pのソース電位とが等電位にされている。
 また、図8の回路構成では、図2等のローサイド電流検出回路22aに代えてローサイド電流検出回路22bが設けられている。このローサイド電流検出回路22bは、ハイサイド電流検出回路12cでは、図2等のローサイド電流検出回路22aと同様に、検出用NMOS22nと、オペアンプ221およびNMOS222nによって構成される仮想短絡回路と、電流コピー回路223とを有しているが、これらの配置がローサイド電流検出回路22aとは反対になっている。すなわち、ローサイド電流検出回路22bでは、ローサイドNMOSドライバ21nと検出用NMOS22nのソース端子同士が接続されており、オペアンプ221およびNMOS222nによって構成される仮想短絡回路により、ローサイドNMOSドライバ21nのドレイン電位と、検出用NMOS22nのドレイン電位とが等電位にされている。
 なお、図8において、ハイサイドPMOSドライバ11pおよび検出用PMOS12pへ共通のゲート信号HGATEを出力するハイサイドプリドライバ9Hへは、図6と同様に、電源10bから電圧Vhgが供給されている。
 図2と図8を比較すると、図2の回路構成では、電磁負荷6が出力端子OUTとグランド電位GNDの間に接続されているのに対して、図8の回路構成では、電磁負荷6が出力端子OUTと電源5の正極側との間に接続されている。そのため、負荷電流IoutH、IoutLおよびIoutと、駆動電流ImH、IsH、ImLおよびIsLとが、図2とは逆方向にそれぞれ流れる。すなわち、図8において、これらの各電流はその方向を示す図中の矢印とはそれぞれ反対の方向に流れるため、これらの電流の大きさはいずれも負の値で表される。本実施形態の電流検出回路は、上記のような回路構成の違いにより、負荷電流Ioutに比例した検出電流Icurを検出抵抗7において検出できるようにしている。
 ハイサイドPMOSドライバ11pと検出用PMOS12pのゲート長が同じであり、検出用PMOS12pのゲート幅に対するハイサイドPMOSドライバ11pのゲート幅の比率がNH(NH>1)である場合、駆動電流ImHと駆動電流IsHとの間には、前述の第1の実施形態で説明した式(8)のような比例関係が成り立つ。また、本実施形態では、図2のハイサイド電流検出回路12aと同様にIoutH=ImH+IsHである。そのため、第1の実施形態と同様に、式(9)の関係が成り立つ。
 ここで、図8のハイサイド電流検出回路12dは、図中の矢印とは逆方向に流れる駆動電流IsHを検出電流IcurHとして検出抵抗7へ出力することから、IcurH=-IsHである。そのため、式(9)から以下の式(25)を求めることができる。
 IcurH=-IoutH/(NH+1)   ・・・(25)
 上記の式(25)により、ハイサイド電流検出回路12dは、ハイサイドドライバからの負荷電流IoutHを-1/(NH+1)倍した検出電流IcurHを出力することが分かる。ここで、前述のようにNH>1である。したがって、第1~第3の実施形態と同様に、ハイサイド電流検出回路12dから出力される検出電流IcurHは負荷電流IoutHに比例しており、さらにその大きさは負荷電流IoutHに比べて十分に小さいことが分かる。
 一方、ローサイドNMOSドライバ21nと検出用NMOS22nのゲート長が同じであり、検出用NMOS22nのゲート幅に対するローサイドNMOSドライバ21nのゲート幅の比率がNL(NL>1)である場合、駆動電流ImHと駆動電流IsHとの間には、前述の第1の実施形態で説明した式(12)のような比例関係が成り立つ。また、駆動電流IsLと検出電流IcurLの間には、前述の電流コピー比率RcL(RcL>1)を用いて、以下の式(26)の関係が成り立つ。
 IcurL=-IsL/RcL   ・・・(26)
 ここで、IoutL=ImLであるため、式(12)、(26)から以下の式(27)
を求めることができる。
 IcurL=-IoutL/(NL×RcL)   ・・・(27)
 上記の式(27)により、ローサイド電流検出回路22bは、ローサイドドライバからの負荷電流IoutLを-1/(NL×RcL)倍した検出電流IcurLを出力することが分かる。ここで、前述のようにNL>1かつRcL>1である。したがって、第1~第3の実施形態と同様に、ローサイド電流検出回路22bから出力される検出電流IcurLは負荷電流IoutLに比例しており、さらにその大きさは負荷電流IoutLに比べて十分に小さいことが分かる。
 図9は、図8の負荷駆動回路における各信号のタイミングチャートの一例である。
 図9において、ローサイドON期間T3では、電磁負荷6からローサイドNMOSドライバ21nを経由して負荷電流IoutLがグランド電位GNDに流れ、ハイサイドドライバからの負荷電流IoutHは流れない。すなわち、リーク電流の影響を無視して考えると、Iout=IoutLかつIoutH=0である。そのため、出力端子OUTの電圧は、グランド電位GNDからローサイドNMOSドライバ21nのオン電圧VonLだけ昇圧した電圧となる。なお、ローサイドNMOSドライバ21nのオン抵抗をRonLとすると、オン電圧VonLは前述の式(19)で表すことができる。
 ローサイドON期間T3からハイサイドON期間T1への遷移期間であるデッドタイム期間T2bでは、ハイサイドPMOSドライバ11pおよびローサイドNMOSドライバ21nは共にオフとなり、電磁負荷6によるフライバック電圧が発生することで、ハイサイドPMOSドライバ11pのボディダイオードを介して、電磁負荷6から電源5へ負荷電流IoutHが流れる。すなわち、リーク電流の影響を無視して考えると、Iout=IoutHかつIoutL=0である。そのため、出力端子OUTの電圧は、電源電圧VBからハイサイドPMOSドライバ11pのボディダイオードの順方向電圧VOFFだけ昇圧した電圧となる。このときのゲート信号HGATEの電圧は、ハイサイドNMOSドライバ11nを完全にオフさせるため、電源電圧VBと等しいことが好ましい。
 ハイサイドON期間T1では、電磁負荷6からの負荷電流IoutHがハイサイドドライバを経由して電源5に流れ、ローサイドドライバからの負荷電流IoutLは流れない。すなわち、リーク電流の影響を無視して考えると、Iout=IoutHかつIoutL=0である。そのため、出力端子OUTの電圧は、電源電圧VBからハイサイドPMOSドライバ11pのオン電圧VonHだけ昇圧した電圧となる。なお、ハイサイドPMOSドライバ11pのオン抵抗をRonHとすると、オン電圧VonHは前述の式(15)で表すことができる。このときのゲート信号HGATEは、前述のように電源10bから供給される電圧Vhgであり、これは電源電圧VBよりも低い。この電圧Vhgは、ハイサイドPMOSドライバ11pおよび検出用PMOS12pのゲートーソース間に対する耐電圧等により制約される。この電圧Vhgを出力するために、図8では電源10bが設けられている。しかし、電圧Vhgとして適切な電圧値を出力可能な回路が既にある場合、電源10bを設ける必要はない。
 ハイサイドON期間T1からローサイドON期間T3への遷移期間であるデッドタイム期間T2aでは、デッドタイム期間T2bと同様に、ハイサイドPMOSドライバ11pおよびローサイドNMOSドライバ21nは共にオフとなる。このとき、電磁負荷6によるフライバック電圧が発生し、ハイサイドPMOSドライバ11pのボディダイオードを介して、電磁負荷6から電源5へ負荷電流IoutHが流れる。すなわち、リーク電流の影響を無視して考えると、Iout=IoutHかつIoutL=0である。そのため、出力端子OUTの電圧は、電源電圧VBからハイサイドPMOSドライバ11pのボディダイオードの順方向電圧VOFFだけ昇圧した電圧となる。このときのゲート信号HGATEの電圧は、ハイサイドNMOSドライバ11nを完全にオフさせるため、電源電圧VBと等しいことが好ましい。
 本実施形態において、全ての期間で検出電流Icurから負荷電流Ioutを高精度に検出するためには、以下の式(28)を満たすことが好ましい。この式(28)を満たすことで、前述の式(25)で表されるデッドタイム期間T2a、T2bおよびハイサイドON期間T1での電流検出の比率と、前述の式(27)で表されるローサイドON期間T3での電流検出の比率とを等しくすることができる。
 1/(NH+1)=1/(NL×RcL)   ・・・(28)
 一例として、NH>>1、NL>>1かつ、NH=NLとした時に1/(NH+1)≒1/NLと考えると、RcL=1とすることで上記の式(28)を満たすことができる。そのためには、対応関係にあるデバイス同士を同一のシリコン基板上に形成して、互いに近傍の位置に配置し、同じ製造プロセスで製造することが効果的である。すなわち、図8においては、ハイサイドドライバのハイサイドPMOSドライバ11pおよび検出用PMOS12pと、ローサイドドライバのローサイドNMOSドライバ21n、検出用NMOS22nおよび電流コピー回路223とを、全て同一のシリコン基板上に作ることが好ましい。さらに、これらに加えて、ハイサイド電流検出回路12dのオペアンプ121およびPMOS122pや、ローサイド電流検出回路22bのオペアンプ221およびNMOS222nについても、同一のシリコン基板上に形成してもよい。これにより、電流検出精度の向上を図ることができる。さらに、これらの回路をワンチップに集積化することになるため、電流検出回路の小型化や低コスト化にも優位となる。
 以上説明した本発明の第4の実施形態によれば、第1の実施の形態で説明した(1)、(3)~(5)の作用効果に加えて、さらに以下の(7)のような作用効果を奏する。
(7)ハイサイド電流検出回路12dは、ハイサイドPMOSドライバ11pと共通のゲート信号HGATEに応じて動作し、駆動電流ImHに比例した駆動電流IsHを検出電流IcurHとして出力する検出用PMOS12pを有する。また、ローサイド電流検出回路22bは、ローサイドNMOSドライバ21nと共通のゲート信号LGATEに応じて動作し、駆動電流ImLに比例した駆動電流IsLを出力する検出用NMOS22nと、駆動電流IsLに比例した電流を検出電流IcurLとして出力する電流コピー回路223とを有する。本実施形態による電流検出回路において、駆動電流ImHと駆動電流IsHとを合わせた電流は、負荷電流IoutHとして電磁負荷6に出力され、駆動電流ImLは、負荷電流IoutLとして電磁負荷6に出力される。このようにしたので、簡単な回路構成により各回路を実現することができる。
(第5の実施形態)
 次に、本発明の第5の実施形態について説明する。図10は、本発明の第5の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示す図である。以下では、この図10に示す負荷駆動回路について、第1の実施形態で説明した図2の負荷駆動回路との違いを中心に説明する。
 なお、図10の回路構成は、図1の負荷駆動回路の詳細について、図2、5、6、8とは別の一例を示したものである。この図10の回路構成においても、図2、5、6、8と同様に、図1で示した出力回路8aおよびコンパレータ8bは省略している。
 図10の回路構成では、前述の第4の実施形態と同様に、電磁負荷6が出力端子OUTと電源5の正極側の間に接続されている。一方、第4の実施形態とは異なり、ハイサイドPMOSドライバ11pではなく、図2、5と同様のハイサイドNMOSドライバ11nが設けられている。また、ハイサイド電流検出回路12aに代えてハイサイド電流検出回路12eが設けられている。このハイサイド電流検出回路12eは、図5のハイサイド電流検出回路12bと同様に、検出用NMOS12nと、オペアンプ121およびPMOS122pによって構成される仮想短絡回路とを有しているが、これらの配置がハイサイド電流検出回路12bとは反対になっている。すなわち、ハイサイド電流検出回路12eでは、ハイサイドNMOSドライバ11nと検出用NMOS12nのソース端子同士が接続されており、オペアンプ121およびPMOS122pによって構成される仮想短絡回路により、ハイサイドNMOSドライバ11nのドレイン電位と、検出用NMOS12nのドレイン電位とが等電位にされている。
 なお、図10において、ハイサイドNMOSドライバ11nおよび検出用NMOS12nへ共通のゲート信号HGATEを出力するハイサイドプリドライバ9Hへは、図5と同様に、昇圧回路10aから電圧Vcpが供給されている。
 ハイサイドNMOSドライバ11nと検出用NMOS12nのゲート長が同じであり、検出用NMOS12nのゲート幅に対するハイサイドNMOSドライバ11nのゲート幅の比率がNH(NH>1)である場合、駆動電流ImHと駆動電流IsHとの間には、前述の第1の実施形態で説明した式(8)のような比例関係が成り立つ。ここで、本実施形態では、前述の第4の実施形態と同様に、IoutH=ImH+IsH、IcurH=-IsHであるため、前述の式(9)の関係が成り立ち、式(9)から前述の式(25)の関係を求めることができる。この式(25)により、ハイサイド電流検出回路12dは、ハイサイドドライバからの負荷電流IoutHを-1/(NH+1)倍した検出電流IcurHを出力することが分かる。すなわち、第1~第4の実施形態と同様に、ハイサイド電流検出回路12dから出力される検出電流IcurHは負荷電流IoutHに比例しており、さらにその大きさは負荷電流IoutHに比べて小さいことが分かる。
 なお、ローサイドドライバについては、第4の実施形態と同様のローサイド電流検出回路22bを有している。
 図11は、図10の負荷駆動回路における各信号のタイミングチャートの一例である。
 図11において、ローサイドON期間T3では、電磁負荷6からローサイドNMOSドライバ21nを経由して負荷電流IoutLがグランド電位GNDに流れ、ハイサイドドライバからの負荷電流IoutHは流れない。すなわち、リーク電流の影響を無視して考えると、Iout=IoutLかつIoutH=0である。そのため、出力端子OUTの電圧は、グランド電位GNDからローサイドNMOSドライバ21nのオン電圧VonLだけ昇圧した電圧となる。なお、ローサイドNMOSドライバ21nのオン抵抗をRonLとすると、オン電圧VonLは前述の式(19)で表すことができる。
 ローサイドON期間T3からハイサイドON期間T1への遷移期間であるデッドタイム期間T2bでは、ハイサイドNMOSドライバ11nおよびローサイドNMOSドライバ21nは共にオフとなり、電磁負荷6によるフライバック電圧が発生することで、ハイサイドNMOSドライバ11nのボディダイオードを介して、電磁負荷6から電源5へ負荷電流IoutHが流れる。すなわち、リーク電流の影響を無視して考えると、Iout=IoutHかつIoutL=0である。そのため、出力端子OUTの電圧は、電源電圧VBからハイサイドNMOSドライバ11nのボディダイオードの順方向電圧VOFFだけ昇圧した電圧となる。このときのゲート信号HGATEの電圧は、ハイサイドNMOSドライバ11nを完全にオフさせるため、以下の式(29)を満たすことが好ましい。
 HGATE=VB+VOFF   ・・・(29)
 ハイサイドON期間T1では、電磁負荷6からの負荷電流IoutHがハイサイドドライバを経由して電源5に流れ、ローサイドドライバからの負荷電流IoutLは流れない。すなわち、リーク電流の影響を無視して考えると、Iout=IoutHかつIoutL=0である。そのため、出力端子OUTの電圧は、電源電圧VBからハイサイドNMOSドライバ11nのオン電圧VonHだけ昇圧した電圧となる。なお、ハイサイドNMOSドライバ11nのオン抵抗をRonHとすると、オン電圧VonHは前述の式(15)で表すことができる。
 ハイサイドNMOSドライバ11nのソース電圧は、出力端子OUTの電圧に等しい。ハイサイドNMOSドライバ11nがオフからオンとなる閾値電圧をVthnと表すと、ハイサイドNMOSドライバ11nをオンさせるために必要なゲート信号HGATEの電圧は、以下の式(30)で表すことができる。
 HGATE=VB+VonH+Vthn   ・・・(30)
 前述の式(15)を用いて、式(30)は以下の式(31)のように変形できる。
 HGATE=VB+ImH×RonH+Vthn   ・・・(31)
 上記の式(31)から、ゲート信号HGATEの電圧は電源電圧VBよりも高いことが分かる。そのため、昇圧回路10aから電源電圧VBよりも高電位の電圧Vcpをハイサイドプリドライバ9Hへ供給することで、ハイサイドプリドライバ9Hから電源電圧VBよりも高い電圧でゲート信号HGATEを出力できるようにしている。
 ハイサイドON期間T1からローサイドON期間T3への遷移期間であるデッドタイム期間T2aでは、デッドタイム期間T2bと同様に、ハイサイドNMOSドライバ11nおよびローサイドNMOSドライバ21nは共にオフとなる。このとき、電磁負荷6によるフライバック電圧が発生し、ハイサイドNMOSドライバ11nのボディダイオードを介して、電源5から電磁負荷6へ負荷電流IoutHが流れる。すなわち、リーク電流の影響を無視して考えると、Iout=IoutHかつIoutL=0である。そのため、出力端子OUTの電圧は、電源電圧VBからハイサイドNMOSドライバ11nのボディダイオードの順方向電圧VOFFだけ昇圧した電圧となる。このときのゲート信号HGATEの電圧は、ハイサイドNMOSドライバ11nを完全にオフさせるため、前述の式(29)を満たすことが好ましい。
 なお、本実施形態において、全ての期間で検出電流Icurから負荷電流Ioutを高精度に検出するためには、前述の第4の実施形態と同様に、式(28)の条件を満たすことが好ましい。すなわち、NH=NLかつRcL=1の条件を満たすことが好ましい。
 以上説明した本発明の第5の実施形態によれば、第4の実施の形態で説明したのと同様の作用効果を奏することができる。
 これまで説明したように、第1~第5の各実施形態では、ハイサイドドライバ1およびローサイドドライバ2のドライバ用トランジスタ11、21とそれぞれ並列に、ハイサイド電流検出回路12、ローサイド電流検出回路22が設けられている。ハイサイド電流検出回路12は、電磁負荷6に流れる負荷電流IoutHに比例した検出電流IcurHを出力し、ローサイド電流検出回路22は、電磁負荷6に流れる負荷電流IoutLに比例した検出電流IcurLを出力する。これらの検出電流IcurH、IcurLを合計した検出電流Icurを検出抵抗7で電圧出力に変換することで、低損失で常時電流検出が可能となり、電流検出回路の高信頼化に優位である。
 また、ハイサイド電流検出回路12からの検出電流IcurHと、ローサイド電流検出回路22からの検出電流IcurLとを合わせて、一つの検出抵抗7で電圧に変換する。したがって、ハイサイドドライバ1とローサイドドライバ2に対して個別に検出抵抗を設ける必要がなく、共通の検出抵抗7に集約することができるため、小型化・低コスト化に効果がある。
(第6の実施形態)
 次に、本発明の第6の実施形態について説明する。図12は、本発明の第6の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示すブロック図である。以下では、この図12に示す負荷駆動回路について、第1の実施形態で説明した図1の負荷駆動回路との違いを中心に説明する。
 なお、図12は、本発明による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成として、図1とは別の回路構成を示したものである。この図12の回路構成において、図1で示した出力回路8aおよびコンパレータ8bは省略している。また、図12ではハイサイド電流検出回路12およびローサイド電流検出回路22の詳細な構成を示していないが、これには第1~第5の各実施形態で説明したような回路構成のいずれを用いてもよい。
 図12の回路構成では、図1の検出抵抗7に代えて、検出抵抗7aと、電流源50に接続された参照抵抗7bとを備えている。また、検出抵抗7aおよび参照抵抗7bに接続された温度補正手段3aを備えている。
 ハイサイド電流検出回路12から出力された検出電流IcurHと、ローサイド電流検出回路22から出力された検出電流IcurLとは、検出抵抗7aに入力される。すると、検出電流IcurHと検出電流IcurLとを合わせた検出電流Icurが検出抵抗7aに流れ、この検出電流Icurに応じた電圧が検出抵抗7aの両端間に生じる。このようにして、検出抵抗7aにおいて検出電流Icurが電圧に変換される。検出抵抗7aの電圧は、温度補正手段3aに接続された出力端子CURに出力される。この出力端子CURの電圧Vcurは、検出抵抗7の抵抗値をRcurとすると、前述の式(3)により表される。
 電流源50は、一定の参照電流Irefを参照抵抗7bに出力する。このとき、参照電流Irefとして、温度による変動がなるべく小さな電流を電流源50が出力することが好ましい。この参照電流Irefが参照抵抗7bを流れることにより、参照電流Irefに応じた電圧が参照抵抗7bの両端間に生じる。このようにして、参照抵抗7bにおいて参照電流Irefが電圧に変換される。参照抵抗7bの電圧は、温度補正手段3aに接続された出力端子REFに出力される。この出力端子REFの電圧Vrefは、参照抵抗7bの抵抗値をRrefとすると、以下の式(32)で表される。
 Vref=Iref×Rref   ・・・(32)
 温度補正手段3aは、出力端子CURの電圧Vcurと出力端子REFの電圧Vrefとを入力し、これらの電圧に基づいて温度補正信号CUR_adjを出力する。この温度補正信号CUR_adjは、電圧Vcurの温度依存性を電圧Vrefにより補正した電圧を表している。
 なお、検出抵抗7aと参照抵抗7bには、温度による抵抗値の変動特性がなるべく等しいものを用いることが好ましい。たとえば、同一の半導体集積回路上に、互いに近傍に配置されて等しい素子寸法で形成された一組の抵抗器を、検出抵抗7aおよび参照抵抗7bとして用いることができる。
 図13は、図12の電流源50の一構成例を示す図である。なお、この図に示した回路構成は一例であり、一定の参照電流Irefを出力するものであれば、電流源50においてどのような回路構成を適用してもよい。
 図13に示す電流源50は、基準電圧Vcrefを出力する基準電圧源510と、基準抵抗値Rcrefを有する基準抵抗511と、オペアンプ512と、NMOS513と、カレントミラー514とを備えている。この回路構成において、オペアンプ512およびNMOS513は、基準抵抗511の両端電圧を基準電圧Vcrefと等しくするための負帰還を構成する。
 電流源50が出力する参照電流Irefは、前述のように温度による変動が小さいことを特長とする。ここで、図13の回路構成において、参照電流Irefは基準抵抗511を流れる電流に等しいため、Iref=Vcref/Rcrefと表される。そのため、参照電流Irefの温度による変動を小さくするためには、基準電圧源510が発生する基準電圧Vcrefおよび基準抵抗511の抵抗値Rcrefの温度依存性を共に小さくすることが好ましい。あるいは、基準電圧Vcrefと抵抗値Rcrefの温度依存性を等しくすることで、温度変化に対してVcref/Rcrefを一定としてもよい。
 図14(a)、図14(b)は、図12の温度補正手段3aの構成例をそれぞれ示す図である。なお、これらの図に示した構成は一例であり、電圧Vcurの温度依存性を電圧Vrefにより補正した温度補正信号CUR_adjを出力するものであれば、温度補正手段3aにおいてどのような構成を適用してもよい。いずれの構成を用いた場合にも、温度による電流検出結果の誤差を小さくすることができ、電流検出回路の高信頼化に優位となる。
 図14(a)に示す温度補正手段3aにおいて、出力端子CURから入力された電圧Vcurと、出力端子REFから入力された電圧Vrefとは、ローパスフィルタ301にそれぞれ入力される。ローパスフィルタ301は、たとえば抵抗と容量で構成されており、電圧Vcur、Vrefからノイズなどの高周波成分をそれぞれ除去してADコンバータ302へそれぞれ出力する。ADコンバータ302は、ローパスフィルタ301を通過した電圧Vcur、Vrefをデジタル値にそれぞれ変換する。
 REF初期値303は、予め所定の基準温度で取得された電圧Vrefの初期値を保持している。ADコンバータ302によりデジタル値に変換された電圧Vrefをこの電圧Vrefの初期値により除算することで、参照抵抗7bの抵抗値Rrefに対する温度依存性係数が算出される。この温度依存性係数を用いて、ADコンバータ302によりデジタル値に変換された電圧Vcurを除算することで、温度補正手段3aは温度補正信号CUR_adjを算出して出力する。ここで、検出抵抗7aと参照抵抗7bは、前述のように温度による抵抗値の変動特性がほぼ等しい。したがって、温度補正手段3aでは、参照抵抗7bの抵抗値Rrefに対する温度依存性係数を上記のようにして算出することで、特性の等しい検出抵抗7aの抵抗値Rcurに対する温度依存性係数を求め、これを用いて温度補正信号CUR_adjを算出することができる。
 たとえば、所定の基準温度における検出抵抗7aと参照抵抗7bの抵抗値をRcur(0)、Rref(0)とそれぞれ表し、任意の温度Tにおける検出抵抗7aと参照抵抗7bの抵抗値をRcur(T)、Rref(T)とそれぞれ表す。また、検出抵抗7aと参照抵抗7bの抵抗値の温度依存性をαcur、αrefとそれぞれ表す。この場合、任意の温度Tにおける出力端子CURの電圧をVcur(T)と表し、出力端子REFの電圧をVref(T)と表すと、前述の式(3)、(32)から、これらは以下の式(33)、(34)でそれぞれ表される。
 Vcur(T)=Icur×αcur×Rcur(0)   ・・・(33)
 Vref(T)=Iref×αref×Rref(0)   ・・・(34)
 また、基準温度における出力端子REFの電圧をVref(0)とすると、これは以下の式(35)で表される。
 Vref(0)=Iref×Rref(0)   ・・・(35)
 ここで、前述のように図14(a)に示す温度補正手段3aは、電圧Vrefをその初期値により除算することで温度依存係数を算出し、これを用いて電圧Vcurを除算することで温度補正信号CUR_adjを算出する。すなわち、温度補正信号CUR_adjの電圧は、以下の式(36)で表すことができる。
 CUR_adj=Vcur(T)/(Vref(T)/Vref(0))
   ・・・(36)
 上記の式(33)、(34)、(35)および(36)から、以下の式(37)が得られる。
 CUR_adj=Icur×Rcur(0)×αcur/αref  ・・・(37)
 ここで、検出抵抗7aと参照抵抗7bは、前述のように温度による抵抗値の変動特性がほぼ等しいため、上記の式(37)においてαcur=αrefである。したがって、式(37)を変形することで以下の式(38)が得られる。
 CUR_adj=Icur×Rcur(0)=Vcur(0)   ・・・(38)
 上記の式(38)から、温度補正信号CUR_adjは、検出電流Icurに応じて検出抵抗7aから出力端子CURに出力される基準温度での電圧Vcur(0)と等しいことが分かる。すなわち、温度補正手段3aから出力される温度補正信号CUR_adjでは、検出電流Icurの検出結果から検出抵抗7aの抵抗値の温度依存性が除去されていることが分かる。
 なお、図12の回路構成において、検出抵抗7aに流れる検出電流Icurの温度依存性は、第1の実施形態で説明したように、ハイサイド電流検出回路12における検出電流IcurHに対する比率RHの温度依存性や、ローサイド電流検出回路22における検出電流IcurLに対する比率RLの温度依存性に応じて決定される。前述のように、ハイサイドドライバ1のドライバ用トランジスタ11およびハイサイド電流検出回路12と、ローサイドドライバ2のドライバ用トランジスタ21およびローサイド電流検出回路22とを、同一のシリコン基板上に作られた半導体回路を用いて構成することで、上記の比率RH、RLの温度依存性を低減することができる。したがって、検出抵抗7aの抵抗値の温度依存性αcurや、参照抵抗7bの抵抗値の温度依存性αrefに比べて、検出電流Icurの温度依存性を小さくすることができる。
 図14(b)は、図14(a)とは別の温度補正手段3aの構成例を示している。この温度補正手段3aでは、ローパスフィルタ301を通過した電圧Vrefが参照電圧として、ローパスフィルタ301を通過した電圧Vcurと同じADコンバータ302に入力される。ADコンバータ302は、ローパスフィルタ301を通過した電圧Vcurと参照電圧Vrefをデジタル値にそれぞれ変換し、参照電圧Vrefを用いて電圧Vcurを正規化することにより、温度補正信号CUR_adjを算出して出力する。すなわち、温度補正信号CUR_adjは、以下の式(39)で表すことができる。
 CUR_adj=Vcur(T)/Vref(T)   ・・・(39)
 前述のようにαcur=αrefであるため、前述の式(33)および(34)と、上記の式(39)から、以下の式(40)が得られる。
 CUR_adj=Icur×Rcur(0)/(Iref×Rref(0))
   ・・・(40)
 上記の式(40)において、右辺のRcur(0)/(Iref×Rref(0))は、所定の基準温度における検出抵抗7aの抵抗値Rcur(0)および参照抵抗7bの抵抗値Rref(0)によって定まる定数である。すなわち、温度補正手段3aから出力される温度補正信号CUR_adjでは、検出電流Icurの検出結果から、検出抵抗7aの抵抗値の温度依存性が除去されていることが分かる。そのため、広い温度範囲において負荷電流Ioutを高精度に検出することができ、高信頼化に優位となる。
 以上説明したように、本実施形態による電流検出回路では、温度補正手段3aにより、検出電流Icurによって検出抵抗7aに生じる電圧Vcurの温度依存性を除去する。これにより、検出抵抗7aの抵抗値の温度変化による負荷電流Ioutの検出結果の誤差を補正することができる。そのため、広い温度範囲において負荷電流Ioutを高精度に検出することができ、高信頼化に優位となる。
 また、ハイサイド電流検出回路12からの検出電流IcurHと、ローサイド電流検出回路22からの検出電流IcurLとを合わせて、一つの検出抵抗7aで電圧に変換する。したがって、検出抵抗7aと対で設けられる参照抵抗7bも一つで済むため、少ない部品の追加で電流検出回路の高精度化が可能である。
 以上説明した本発明の第6の実施形態によれば、第1~第5の各実施形態で説明した(1)~(7)の作用効果に加えて、さらに以下の(8)、(9)のような作用効果を奏
する。
(8)本実施形態による電流検出回路は、一定の参照電流Irefを出力する電流源50と、参照電流Irefを電圧に変換するための参照抵抗7bと、参照抵抗7bの電圧に基づいて、検出抵抗7aの抵抗値の温度変化による負荷電流Ioutの検出結果の誤差を補正する温度補正手段3aとをさらに備える。このようにしたので、広い温度範囲において負荷電流Ioutを高精度に検出することができる。
(9)検出抵抗7aおよび参照抵抗7bは、同一の半導体基板上に形成することができる。このようにすれば、負荷電流Ioutの検出結果に対する温度補正を高精度で行うことができる。
(第7の実施形態)
 次に、本発明の第7の実施形態について説明する。図15は、さらなる電流検出の高精度化を可能とする、本発明の第7の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示すブロック図である。以下では、この図15に示す負荷駆動回路について、第6の実施形態で説明した図12の負荷駆動回路との違いを中心に説明する。
 なお、図15は、本発明による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成として、図1、12とは別の回路構成を示したものである。この図15の回路構成において、図1で示した出力回路8aおよびコンパレータ8bは省略している。また、図15ではハイサイド電流検出回路12およびローサイド電流検出回路22の詳細な構成を示していないが、これには第1~第5の各実施形態で説明したような回路構成のいずれを用いてもよい。
 図15の回路構成では、第6の実施形態で説明した図12の回路構成と同様に、図1の検出抵抗7に代えて、検出抵抗7aと参照抵抗7bを備えている。この参照抵抗7bは、図12とは異なり、可変電流源51に接続されている。また、図12の温度補正手段3aに代えて、温度補正手段3bを備えている。
 可変電流源51は、図12の電流源50と同様に、温度による変動が小さい参照電流Irefを参照抵抗7bに出力する。さらに可変電流源51は、この参照電流Irefを外部からの可変電流選択信号に応じて変化させることができる。
 温度補正手段3bは、図12の温度補正手段3aと同様に、出力端子CURの電圧Vcurと出力端子REFの電圧Vrefとを入力し、これらの電圧に基づいて温度補正信号CUR_adjを出力する。この温度補正信号CUR_adjは、電圧Vcurの温度依存性を電圧Vrefにより補正した電圧を表している。
 図16は、図15の可変電流源51の一構成例を示す図である。なお、この図に示した回路構成は一例であり、可変電流選択信号に応じて変化する参照電流Irefを出力するものであれば、可変電流源51においてどのような回路構成を適用してもよい。
 図16に示す可変電流源51は、第6の実施形態で説明した図13の電流源50と同様に、基準電圧Vcrefを出力する基準電圧源510と、基準抵抗値Rcrefを有する基準抵抗511と、オペアンプ512と、NMOS513とを有し、さらにカレントミラー515を備えている。この回路構成において、オペアンプ512およびNMOS513は、基準抵抗511の両端電圧を基準電圧Vcrefと等しくするための負帰還を構成する。
 カレントミラー515は、PMOSトランジスタであるPMOSa515a、PMOSb515bおよびPMOSc515cと、PMOSb515bとPMOSc515cのドレイン端子に接続されているスイッチ516とを備える。スイッチ516の開閉状態は、可変電流選択信号によって切り替えられる。この回路構成により、PMOSa515aをコピー元として、PMOSb515bやPMOSc515cに入力電流がコピーされて参照電流Irefが流れる。この参照電流Irefの大きさは、スイッチ516の開閉状態に応じて変化される。
 たとえば、PMOSa515a、PMOSb515bおよびPMOSc515cについて、これらのゲート長とゲート幅がそれぞれ同一であるとする。また、可変電流選択信号がHighのときにスイッチ516がONされ、Lowのときにスイッチ516がOFFされるとする。このような場合、可変電流選択信号がHighであってスイッチ516がONであるときの参照電流IrefHは下記の式(41)により、可変電流選択信号がLowであってスイッチ516がOFFであるときの参照電流IrefLは下記の式(42)により、それぞれ表すことができる。
 IrefH=2×Vrefc/Rrefc   ・・・(41)
 IrefL=Vrefc/Rrefc   ・・・(42)
 上記の式(41)、(42)により、可変電流源51では、可変電流選択信号に応じて参照電流Irefを変化できることが分かる。
 図17(a)、図17(b)は、図15の温度補正手段3bの構成例をそれぞれ示す図である。これらの図に示す温度補正手段3bは、リーク電流や、図1に示した出力回路8a(図15では省略している)のオフセットの影響による温度補正誤差の除去を目的として設けられたものである。なお、これらの図に示した構成は一例であり、電圧Vcurの温度依存性を電圧Vrefにより補正した温度補正信号CUR_adjを出力するものであれば、温度補正手段3bにおいてどのような構成を適用してもよい。いずれの構成を用いた場合にも、温度による電流検出結果の誤差を小さくすることができ、電流検出回路の高信頼化に優位となる。
 図17(a)に示す温度補正手段3bにおいて、出力端子CURから入力された電圧Vcurと、出力端子REFから入力された電圧Vrefとは、ローパスフィルタ301にそれぞれ入力される。ローパスフィルタ301は、電圧Vcur、Vrefからノイズなどの高周波成分をそれぞれ除去してADコンバータ302へそれぞれ出力する。ADコンバータ302は、ローパスフィルタ301を通過した電圧Vcur、Vrefをデジタル値にそれぞれ変換する。ADコンバータ302から出力された電圧Vrefのデジタル値はレジスタ304に、電圧Vcurのデジタル値はレジスタ305においてそれぞれ保持される。
 レジスタ304に保持された電圧Vrefのデジタル値は、デマルチプレクサ306により、可変電流選択信号に応じて分離され、レジスタ307または308に出力される。すなわち、可変電流選択信号がLowであってスイッチ516がOFFである場合は、電圧Vrefのデジタル値がレジスタ307に出力されて保持され、可変電流選択信号がHighであってスイッチ516がONである場合は、電圧Vrefのデジタル値がレジスタ308に出力されて保持される。そして、レジスタ308に保持されたスイッチON時の電圧Vrefのデジタル値から、レジスタ307に保持されたスイッチOFF時の電圧Vrefのデジタル値が減算される。これにより、可変電流源51から参照電流IrefHが出力されたときの参照抵抗7bの電圧と、可変電流源51から参照電流IrefLが出力されたときの参照抵抗7bの電圧との間の差分が、電圧Vrefの傾きとして算出される。
 傾き初期値309は、予め所定の基準温度で取得された電圧Vrefの傾きの初期値を保持している。上記のようにして算出された電圧Vrefの傾きをこの電圧Vrefの傾きの初期値により除算することで、参照抵抗7bの抵抗値Rrefに対する温度依存性係数が算出される。この温度依存性係数を用いて、レジスタ305から出力された電圧Vcurのデジタル値を除算することで、温度補正手段3bは温度補正信号CUR_adjを算出して出力する。ここで、検出抵抗7aと参照抵抗7bは、第6の実施形態で説明したように、温度による抵抗値の変動特性がほぼ等しい。したがって、温度補正手段3bでは、参照抵抗7bの抵抗値Rrefに対する温度依存性係数を上記のようにして算出することで、特性の等しい検出抵抗7aの抵抗値Rcurに対する温度依存性係数を求め、これを用いて温度補正信号CUR_adjを算出することができる。
 たとえば、第6の実施形態と同様に、所定の基準温度における検出抵抗7aと参照抵抗7bの抵抗値をRcur(0)、Rref(0)とそれぞれ表し、任意の温度Tにおける検出抵抗7aと参照抵抗7bの抵抗値をRcur(T)、Rref(T)とそれぞれ表す。また、検出抵抗7aと参照抵抗7bの抵抗値の温度依存性が等しいものとして、これらをαと表す。さらに、任意の温度Tにおけるリーク電流などによる出力端子CURのオフセット電圧をVcuroff(T)、出力端子REFのオフセット電圧をVrefoff(T)とそれぞれ表し、所定の基準温度における出力端子CURのオフセット電圧をVcuroff(0)、出力端子REFのオフセット電圧をVrefoff(0)とそれぞれ表す。この場合、任意の温度Tにおける出力端子CURの電圧Vcur(T)と表し、可変電流選択信号がHighであってスイッチ516がONである場合の出力端子REFの電圧をVrefH(T)と表し、可変電流選択信号がLowであってスイッチ516がOFFである場合の出力端子REFの電圧をVrefL(T)と表すと、これらは以下の式(43)、(44)、(45)でそれぞれ表される。
 Vcur(T)=Icur×α×Rcur(0)+Vcuroff(T)
   ・・・(43)
 VrefH(T)=IrefH×α×Rref(0)+Vrefoff(T)
   ・・・(44)
 VrefL(T)=IrefL×α×Rref(0)+Vrefoff(T)
   ・・・(45)
 また、基準温度におけるスイッチON時の出力端子REFの電圧をVrefH(0)、スイッチOFF時の出力端子REFの電圧をVrefL(0)とすると、これらは以下の式(46)、(47)で表される。
 VrefH(0)=IrefH×Rref(0)+Vrefoff(0)
   ・・・(46)
 VrefL(0)=IrefL×Rref(0)+Vrefoff(0)
   ・・・(47)
 前述のような算出方法により、レジスタ307、308からそれぞれ出力されるデジタル値を基に、温度Tにおける電圧Vrefの傾きが求められる。この算出結果をVrefH_L(T)と表すと、これは上記の式(44)、(45)により、以下の式(48)で表すことができる。
 VrefH_L(T)=VrefH(T)-VrefL(T)
  =(IrefH-IrefL)×α×Rref(0)   ・・・(48)
 また、基準温度における電圧Vrefの傾きの算出結果をVrefH_L(0)と表すと、これは上記の式(46)、(47)により、以下の式(49)で表すことができる。
 VrefH_L(0)=VrefH(0)-VrefL(0)
  =(IrefH-IrefL)×Rref(0)   ・・・(49)
 したがって、温度補正手段3bから出力される温度補正信号CUR_adjの電圧は、以下の式(50)で表すことができる。
 CUR_adj=Vcur(T)/(VrefH_L(T)/VrefH_L(0))
  =(Icur×α×Rcur(0)+Vcuroff(T))/α
  =Icur×Rcur(0)+Vcuroff(T)/α
  =Vcur(0)+Vcuroff(T)/α   ・・・(50)
 一方、前述の第6の実施形態における温度補正手段3aは、上記のような電圧Vrefの傾きによる補正を行っていない。このときの温度補正信号CUR_adjの電圧は、前述の式(36)で表される。式(36)は、式(43)~(47)から以下の式(51)のように変形できる。なお、式(51)において、Vref(T)、Vref(0)は、式(44)、(46)においてIrefH=Irefとすること、または式(45)、(47)においてIrefL=Irefとすることでそれぞれ得られる。
 CUR_adj=Vcur(T)/(Vref(T)/Vref(0))
  =(Icur×α×Rcur(0)+Vcuroff(T))/((Iref×α×Rref(0)+Vrefoff(T))/(Iref×Rref(0)+Vrefoff(T)))   ・・・(51)
 上記の式(50)と式(51)を比較すると、式(51)では、検出抵抗7aと参照抵抗7bの抵抗値の温度依存性αに対する補正をしても、出力端子REFのオフセット電圧Vrefoff(T)による誤差が発生してしまうことが分かる。したがって、本実施形態では、温度補正手段3bにより、負荷電流Ioutの検出においてさらなる高精度化が可能となる。
 図17(b)は、図17(a)とは別の温度補正手段3bの構成例を示している。この温度補正手段3bは、図17(a)の回路構成において傾き補正後に残る出力端子CURのオフセット電圧Vcuroff(T)による誤差、すなわち上記の式(50)においてVcuroff(T)/αで表される誤差が検出精度に与える影響が大きい場合に好適なものである。
 図17(b)に示す温度補正手段3bにおいて、Vcuroff初期値310は、予め所定の基準温度で取得された負荷電流Ioutが0であるときの出力端子CURのオフセット電圧Vcuroff(0)を保持している。このオフセット電圧Vcuroff(0)を、レジスタ305から出力された電圧Vcurのデジタル値から減算し、その算出結果を前述の抵抗値Rrefに対する温度依存性係数で除算することで、温度補正手段3bは温度補正信号CUR_adjを算出して出力する。このときの温度補正信号CUR_adjは、以下の式(52)で表すことができる。
 CUR_adj
  =(Vcur(T)-Vcuroff(0)/(VrefH_L(T)/VrefH_L(0))
  =(Icur×α×Rcur(0)+Vcuroff(T)-Vcuroff(0))/α
  =Icur×Rcur(0)+(Vcuroff(T)-Vcuroff(0))/α
  =Vcur(0)+(Vcuroff(T)-Vcuroff(0))/α
   ・・・(52)
 上記の式(52)により、オフセット電圧Vcuroff(T)による誤差を低減できることが分かる。これは、オフセット電圧Vcuroff(T)の温度依存性が小さく、Vcuroff(T)とVcuroff(0)がほぼ一致するような場合に、特に効果的である。
 以上説明したように、本実施形態による電流検出回路では、温度補正手段3bにより、参照電流IrefH、IrefLの検出結果から電圧Vrefの傾きを算出し、この傾きに基づいて、検出電流Icurによって検出抵抗7aに生じる電圧Vcurの温度依存性を除去する。これにより、検出抵抗7aの抵抗値の温度変化による負荷電流Ioutの検出結果の誤差をさらに精度よく補正することができる。
 以上説明した本発明の第7の実施形態によれば、第1~第5の各実施形態で説明した(1)~(7)の作用効果と、第6の実施形態で説明した(8)、(9)の作用効果に加えて、さらに以下の(10)のような作用効果を奏する。
(10)本実施形態による電流検出回路において、可変電流源51は、参照電流IrefHおよび参照電流IrefLを選択的に出力する。温度補正手段3bは、電圧Vrefの傾きとして、可変電流源51から参照電流IrefHが出力されたときの参照抵抗7bの電圧と、可変電流源51から参照電流IrefLが出力されたときの参照抵抗7bの電圧との間の差分を算出する。この傾きすなわち差分に基づいて、温度補正手段3bは、検出抵抗7aの抵抗値の温度変化による負荷電流Ioutの検出結果の誤差を補正する。このようにしたので、広い温度範囲において負荷電流Ioutをさらに高精度に検出することができる。
(第8の実施形態)
 次に、本発明の第8の実施形態について説明する。図18は、2つの負荷を制御するための、本発明の第8の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示すブロック図である。以下では、この図18に示す負荷駆動回路について、第6の実施形態で説明した図12の負荷駆動回路との違いを中心に説明する。
 なお、図18は、本発明による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成として、図1、12、15とは別の回路構成を示したものである。この図18の回路構成において、図1で示した出力回路8aおよびコンパレータ8bは省略している。また、図18ではハイサイド電流検出回路12およびローサイド電流検出回路22の詳細な構成を示していないが、これには第1~第5の各実施形態で説明したような回路構成のいずれを用いてもよい。
 図18の回路構成では、チャネル1の負荷駆動回路201と、チャネル2の負荷駆動回路202とを有している。これらの負荷駆動回路201、202は、それぞれ同様の構成を有しているが、図18では簡単のためにチャネル1の負荷駆動回路201の構成のみを図示している。チャネル1の負荷駆動回路201は、出力端子OUT1に電磁負荷61が接続されており、電磁負荷61へ負荷電流Iout1を出力する。チャネル2の負荷駆動回路202には、出力端子OUT2に電磁負荷62が接続されており、電磁負荷62へ負荷電流Iout2を出力する。チャネル1の負荷駆動回路201は、入力信号INH1、INL1に応じて動作し、チャネル2の負荷駆動回路202は、入力信号INH2、INL2に応じて動作する。
 チャネル1の負荷駆動回路201の回路構成は、第6の実施形態で説明した図12の回路構成と同様であり、検出抵抗7aに接続されている。一方、チャネル2の負荷駆動回路202の回路構成も同様であり、検出抵抗7cに接続されている。また、参照抵抗7bは、図12と同様に、電流源50に接続されている。これらの抵抗7a、7bおよび7cは、共通部70において互いに接続されている。また、図12の温度補正手段3aに代えて、温度補正手段3cを備えている。
 チャネル1の負荷駆動回路201から検出抵抗7aに対して、負荷電流Iout1に比例した検出電流Icur1が出力されると、検出抵抗7aにより検出電流Icur1が電圧に変換され、出力端子CUR1に電圧Vcur1が出力される。これにより、負荷電流Iout1が検出される。同様に、チャネル2の負荷駆動回路202から検出抵抗7cに対して、負荷電流Iout2に比例した検出電流Icur2が出力されると、検出抵抗7cにより検出電流Icur2が電圧に変換され、出力端子CUR2に電圧Vcur2が出力される。これにより、負荷電流Iout2が検出される。また、電流源50から参照抵抗7bに参照電流Irefが出力されると、参照抵抗7bにより参照電流Irefが電圧に変換され、出力端子REFに電圧Vrefが出力される。
 温度補正手段3cは、出力端子CUR1の電圧Vcur1と、出力端子CUR2の電圧Vcur2と、出力端子REFの電圧Vrefとを入力し、これらの電圧に基づいて温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2を出力する。温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2は、第6の実施形態において温度補正手段3aから出力される温度補正信号CUR_adjと同様に、電圧Vcur1、Vcur2の温度依存性を電圧Vrefにより補正した電圧をそれぞれ表している。
 なお、共通部70に設けられる検出抵抗7a、7cと参照抵抗7bには、温度による抵抗値の変動特性がなるべく等しいものを用いることが好ましい。たとえば、同一の半導体集積回路の近傍に互いに等しい素子寸法で形成された一組の抵抗器を、検出抵抗7a、7cおよび参照抵抗7bとして用いることができる。
 図19は、図18の温度補正手段3cの構成例を示す図である。なお、この図に示した構成は一例であり、電圧Vcur1、Vcur2の温度依存性を電圧Vrefにより補正した温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2を出力するものであれば、温度補正手段3cにおいてどのような構成を適用してもよい。いずれの構成を用いた場合にも、温度による電流検出結果の誤差を小さくすることができ、電流検出回路の高信頼化に優位となる。
 図19に示す温度補正手段3cにおいて、出力端子CUR1から入力された電圧Vcur1と、出力端子CUR2から入力された電圧Vcur2と、出力端子REFから入力された電圧Vrefとは、ローパスフィルタ301にそれぞれ入力される。ローパスフィルタ301は、たとえば抵抗と容量で構成されており、電圧Vcur1、Vcur2、Vrefからノイズなどの高周波成分をそれぞれ除去してADコンバータ302へそれぞれ出力する。ADコンバータ302は、ローパスフィルタ301を通過した電圧Vcur1、Vcur2、Vrefをデジタル値にそれぞれ変換する。ADコンバータ302から出力された電圧Vrefのデジタル値はレジスタ304に、電圧Vcur1のデジタル値はレジスタ305aに、電圧Vcur2のデジタル値はレジスタ305bにおいてそれぞれ保持される。
 REF初期値303は、図14(a)に示したものと同様に、予め所定の基準温度で取得された電圧Vrefの初期値を保持している。レジスタ304に保持された電圧Vrefのデジタル値をこの電圧Vrefの初期値により除算することで、参照抵抗7bの抵抗値Rrefに対する温度依存性係数が算出される。この温度依存性係数を用いて、レジスタ305a、305bにそれぞれ保持された電圧Vcur1、Vcur2のデジタル値をそれぞれ除算することで、温度補正手段3cは温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2を算出して出力する。ここで、検出抵抗7a、7cと参照抵抗7bは、前述のように温度による抵抗値の変動特性がほぼ等しい。したがって、温度補正手段3aでは、参照抵抗7bの抵抗値Rrefに対する温度依存性係数を上記のようにして算出することで、特性の等しい検出抵抗7a、7cの抵抗値Rcur1、Rcur2に対する温度依存性係数を求め、これを用いて温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2を算出することができる。
 なお、温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2は、前述の式(38)と同様の式でそれぞれ表すことができる。すなわち、温度補正手段3cから出力される温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2では、検出電流Icur1、Icur2の検出結果から、検出抵抗7a、7cの抵抗値の温度依存性がそれぞれ除去されている。
 以上説明したように、本発明の第8の実施形態では、複数の負荷に対して低損失で常時電流検出が可能な電流検出回路において、小型化および低コスト化を図ることができる。すなわち、複数の負荷駆動回路201、202からそれぞれ出力される検出電流Icur1、Icur2を、共通部70において検出抵抗7a、7cにより電圧Vcur1、Vcur2にそれぞれ変換する。したがって、複数の負荷に対する電流検出回路を低コストで容易に小型化することができるため、多数の負荷を駆動する電流検出回路を提供することができる。
 さらに、電圧Vcur1、Vcur2について、温度補正手段3cにより検出抵抗7a、7cの抵抗値の温度依存性による誤差を除去することができるため、検出抵抗7a、7cとして高精度な抵抗器を用いる必要がない。したがって、低コスト化に優位である。
 なお、図18における電流源50を図15の可変電流源51に置換し、温度補正手段3cにおいて図17(a)または図17(b)のような構成を採用してもよい。このようにすれば、複数の負荷に対する電流検出を行う電流検出回路において、第7の実施形態で説明したのと同様の作用効果を得ることができる。
 以上説明した本発明の第8の実施形態によれば、第1~第5の各実施形態で説明した(1)~(7)の作用効果と、第6の実施形態で説明した(8)、(9)の作用効果と、第7の実施形態で説明した(10)の作用効果に加えて、さらに以下の(11)のような作用効果を奏する。
(11)本実施形態による電流検出回路は、負荷駆動回路201、202に接続されており、その個数に応じて、ハイサイド電流検出回路12およびローサイド電流検出回路22が複数組設けられている。ハイサイド電流検出回路12およびローサイド電流検出回路22の各組は、互いに異なる検出抵抗7a、7cにそれぞれ接続されている。温度補正手段3cは、ハイサイド電流検出回路12およびローサイド電流検出回路22の各組について、参照抵抗7bの電圧に基づいて、検出抵抗7a、7cの抵抗値の温度変化による負荷電流Iout1、Iout2の検出結果の誤差をそれぞれ補正する。このようにしたので、広い温度範囲において、電磁負荷61、62に流れる負荷電流Iout1、Iout2をそれぞれ高精度に検出することができる。
(第9の実施形態)
 次に、本発明の第9の実施形態について説明する。図20は、前述の第8の実施形態とは別の構成により2つの負荷を制御するための、本発明の第9の実施形態による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成を示すブロック図である。以下では、この図20に示す負荷駆動回路について、第8の実施形態で説明した図18の負荷駆動回路との違いを中心に説明する。
 なお、図20は、本発明による電流検出回路を適用した負荷駆動回路の構成として、図1、12、15、18とは別の回路構成を示したものである。この図20の回路構成において、図1で示した出力回路8aおよびコンパレータ8bは省略している。また、図20ではハイサイド電流検出回路12およびローサイド電流検出回路22の詳細な構成を示していないが、これには第1~第5の各実施形態で説明したような回路構成のいずれを用いてもよい。
 図20の回路構成では、第8の実施形態で説明した図18の回路構成と同様に、電磁負荷61に接続されているチャネル1の負荷駆動回路201と、電磁負荷62に接続されているチャネル2の負荷駆動回路202とを有している。これらの負荷駆動回路201、202は、図18とは異なり、セレクタ71を介して検出抵抗7に接続されている。また、図18の温度補正手段3cに代えて、温度補正手段3dを備えている。
 セレクタ71は、外部からの選択信号ISELに応じて、負荷駆動回路201、負荷駆動回路202、または電流源50のいずれかを選択して検出抵抗7に接続する。これにより、負荷駆動回路201からの検出電流Icur1、負荷駆動回路202からの検出電流Icur2、または電流源50からの参照電流Irefのいずれかを選択し、その電流が検出抵抗7に流れるようにする。
 検出抵抗7は、セレクタ71により選択された検出電流Icur1、Icur2または参照電流Irefを電圧に変換する。検出抵抗7により検出電流Icur1、Icur2または参照電流Irefを変換して得られた電圧は、出力端子CUR_SELに出力される。
 温度補正手段3dは、出力端子CUR_SELの電圧を入力し、これに基づいて、図18の温度補正手段3cと同様に、温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2を出力する。この温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2は、検出抵抗7で検出電流Icur1、Icur2を検出して得られた電圧の温度依存性を、検出抵抗7で参照電流Irefを検出して得られた電圧によりそれぞれ補正したものを表している。
 図21は、図20の温度補正手段3dの構成例を示す図である。なお、この図に示した構成は一例であり、検出電流Icur1、Icur2の検出結果における温度依存性を参照電流Irefの検出結果によりそれぞれ補正した温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2を出力するものであれば、温度補正手段3dにおいてどのような構成を適用してもよい。いずれの構成を用いた場合にも、温度による電流検出結果の誤差を小さくすることができ、電流検出回路の高信頼化に優位となる。
 図21に示す温度補正手段3dにおいて、出力端子CUR_SELから入力された電圧は、ローパスフィルタ301に入力される。ローパスフィルタ301は、たとえば抵抗と容量で構成されており、入力電圧からノイズなどの高周波成分を除去してADコンバータ302へ出力する。ADコンバータ302は、ローパスフィルタ301を通過した入力電圧をデジタル値に変換する。この入力電圧のデジタル値は、デマルチプレクサ311により、セレクタ71に入力されるとの同じ選択信号ISELに応じて分離され、レジスタ312、313または314に出力される。すなわち、参照電流Irefが選択されて検出抵抗7により検出されたときの入力電圧のデジタル値は、レジスタ312に出力されて保持される。また、検出電流Icur1が選択されて検出抵抗7により検出されたときの入力電圧のデジタル値は、レジスタ313に出力されて保持され、検出電流Icur2が選択されて検出抵抗7により検出されたときの入力電圧のデジタル値は、レジスタ314に出力されて保持される。
 Iref検出初期値315は、予め所定の基準温度で参照電流Irefを検出抵抗7で検出したときの電圧の初期値を保持している。レジスタ312に保持された参照電流Irefの検出電圧のデジタル値をこの初期値により除算することで、検出抵抗7の抵抗値に対する温度依存性係数が算出される。この温度依存性係数を用いて、レジスタ313、314にそれぞれ保持された検出電流Icur1、Icur2の検出電圧のデジタル値をそれぞれ除算することで、温度補正手段3dは温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2を算出して出力する。
 なお、温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2は、前述の第8の実施形態で説明したように、式(38)と同様の式でそれぞれ表すことができる。すなわち、温度補正手段3dから出力される温度補正信号温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2では、検出電流Icur1、Icur2の検出結果から、検出抵抗7の抵抗値の温度依存性がそれぞれ除去されている。
 以上説明したように、本発明の第8の実施形態では、複数の負荷に対して低損失で常時電流検出が可能な電流検出回路において、各負荷に接続される負荷駆動回路のチャネル数に関わらず、検出抵抗を一つに集約することができる。そのため、さらなる小型化および低コスト化を図ることができる。さらに、検出電流Icur1、Icur2および参照電流Irefを同一の検出抵抗7で電圧に変換するため、抵抗値に対する温度依存性の除去効果を向上させることができる。
 なお、図20における電流源50を図15の可変電流源51に置換し、温度補正手段3dにおいて図17(a)または図17(b)のような構成を採用してもよい。このようにすれば、複数の負荷に対する電流検出を行う電流検出回路において、第7の実施形態で説明したのと同様の作用効果を得ることができる。
 以上説明した本発明の第9の実施形態によれば、第1~第5の各実施形態で説明した(1)~(7)の作用効果と、第6の実施形態で説明した(8)、(9)の作用効果と、第7の実施形態で説明した(10)の作用効果に加えて、さらに以下の(12)のような作用効果を奏する。
(12)本実施形態による電流検出回路は、負荷駆動回路201、202に接続されており、その個数に応じて、ハイサイド電流検出回路12およびローサイド電流検出回路22が複数組設けられている。この電流検出回路は、一定の参照電流Irefを出力する電流源50と、ハイサイド電流検出回路12およびローサイド電流検出回路22の各組と電流源50の中からいずれかを選択して共通の検出抵抗7に接続するセレクタ71と、ハイサイド電流検出回路12およびローサイド電流検出回路22の各組について、セレクタ71により電流源50が選択されたときの検出抵抗7の電圧に基づいて、検出抵抗7の抵抗値の温度変化による負荷電流Iout1、Iout2の検出結果の誤差をそれぞれ補正する温度補正手段3dとをさらに備える。このようにしたので、前述の第8の実施形態と同様に、広い温度範囲において、電磁負荷61、62に流れる負荷電流Iout1、Iout2をそれぞれ高精度に検出することができる。さらに、共通の検出抵抗7を用いることで、その抵抗値に対する温度依存性を効果的に除去すると共に、小型化や低コスト化を図ることができる。
(第10の実施形態)
 次に、本発明の第10の実施形態について説明する。図22は、本発明の第10の実施形態による電流制御装置の構成を示すブロック図である。この電流制御装置は、負荷駆動回路100として、第1の実施形態で説明した図1の負荷駆動回路と同じ構成の回路を備える。さらに、デッドタイム生成手段4と、PWM制御手段30とを備える。
 PWM制御手段30は、検出電流Icurの検出結果として出力回路8aから出力端子CURに出力される検出抵抗7の電圧と、外部から入力される電流指令値とに基づいて、負荷電流Ioutが電流指令値に等しくなるようにPWM制御信号を生成する。PWM制御手段30により生成されたPWM制御信号は、デッドタイム生成手段4に出力される。
 デッドタイム生成手段4は、PWM制御手段30からのPWM制御信号を入力し、これに基づいて、ハイサイドドライバ1への入力信号INHと、ローサイドドライバ2への入力信号INLとを生成し、出力する。このとき、ハイサイドドライバ1のドライバ用トランジスタ11とローサイドドライバ2のドライバ用トランジスタ21とが同時にONして貫通電流が発生しないように、入力信号INHおよび入力信号INLにおいてデッドタイムを設ける。このデッドタイムでは、ドライバ用トランジスタ11および21の両方をオフするように、入力信号INH、INLを出力する。
 以上説明した本発明の第10の実施形態によれば、低損失で常時電流検出可能な電流検出回路を用いているため、高信頼な電流制御装置を提供することができる。
 なお、本実施形態では、負荷駆動回路100として、第1の実施形態で説明した図1の負荷駆動回路を用いた例を説明したが、第6~第9の各実施形態で説明した図12、15、18または20の負荷駆動回路を用いてもよい。
 たとえば、第6の実施形態で説明した図12の負荷駆動回路や、第7の実施形態で説明した図15の負荷駆動回路を用いる場合は、出力回路8aからの出力に代えて、温度補正手段3aまたは3bからの温度補正信号CUR_adjをPWM制御手段30へ入力すればよい。このようにすることで、検出抵抗の抵抗値に対する温度依存性を補正して、広い温度範囲において負荷電流Ioutを高精度に検出して制御を行う電流制御装置を提供することができる。
 また、第8の実施形態で説明した図18の負荷駆動回路や、第9の実施形態で説明した図20の負荷駆動回路を用いる場合は、出力回路8aからの出力に代えて、温度補正手段3cまたは3dからの温度補正信号CUR_adj1、CUR_adj2をPWM制御手段30へ入力すればよい。このようにすることで、PWM制御手段30において、複数の負荷駆動回路に対してPWM信号をそれぞれ出力し、複数の電磁負荷を同時に制御する電流制御装置を提供することができる。
 以上説明した本発明の第10の実施形態によれば、第1~第5の各実施形態で説明した(1)~(7)の作用効果と、第6の実施形態で説明した(8)、(9)の作用効果と、第7の実施形態で説明した(10)の作用効果と、第8の実施形態で説明した(11)の作用効果と、第9の実施形態で説明した(12)の作用効果に加えて、さらに以下の(13)、(14)のような作用効果を奏する。
(13)本実施形態による電流制御装置は、PWM制御手段30を備えている。PWM制御手段30は、検出電流Icurの検出結果に基づいて、負荷駆動回路100を制御するためのPWM制御信号を出力する。このようにしたので、負荷電流Ioutを高精度に検出して制御を行う電流制御装置を提供することができる。
(14)本実施形態による電流制御装置は、さらにデッドタイム生成手段4を備えている。デッドタイム生成手段4は、PWM制御手段30からのPWM制御信号に基づいて、ハイサイドドライバ1のドライバ用トランジスタ11およびローサイドドライバ2のドライバ用トランジスタ21の両方をオフするデッドタイムを生成する。このようにしたので、貫通電流の発生を防ぐことができる。
 なお、本発明は以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。たとえば、上記の各実施形態は、本発明を詳細に分かりやすく説明したものであるため、必ずしも各実施形態で説明した全ての構成を備える必要はない。また、いずれかの実施形態の構成の一部を他の実施形態と置き換えたり、他の実施形態の構成を加えたりすることも可能である。すなわち、各実施例の構成のうち任意の部分について、追加・削除・置換が可能である。
 また、以上説明した各実施形態では、回路内の各構成要素間を接続する制御線や信号線について、説明上必要と考えられるものを示しているが、実際の制御線や信号線はこれに限定されない。実際には、ほとんど全ての構成要素が相互に接続されていると考えて差し支えない。
1 ハイサイドドライバ
2 ローサイドドライバ
3a、3b、3c、3d 温度補正手段
4 デッドタイム生成手段
5 電源
6、61、62 電磁負荷
7、7a、7c  検出抵抗
7b 参照抵抗
8a 出力回路
8b コンパレータ
9H ハイサイドプリドライバ
9L ローサイドプリドライバ
10a 昇圧回路
10b 電源
11、21 ドライバ用トランジスタ
12 ハイサイド電流検出回路
22 ローサイド電流検出回路
30 PWM制御手段
50 電流源
51 可変電流源
70 共通部
71 セレクタ

Claims (14)

  1.  電源からの電力供給を受けて負荷を駆動する負荷駆動回路に接続され、前記負荷駆動回路から前記負荷に出力される負荷電流を検出する電流検出回路であって、
     前記負荷駆動回路は、
     前記電源の正極側に接続され、第1のハイサイド駆動電流を出力するハイサイドドライバ用トランジスタと、
     前記電源の負極側に接続され、第1のローサイド駆動電流を出力するローサイドドライバ用トランジスタと、を備え、
     前記電流検出回路は、
     前記ハイサイドドライバ用トランジスタと並列に接続され、前記第1のハイサイド駆動電流に応じて前記負荷に出力されるハイサイド負荷電流に比例したハイサイド検出電流を出力するハイサイド電流検出回路と、
     前記ローサイドドライバ用トランジスタと並列に接続され、前記第1のローサイド駆動電流に応じて前記負荷に出力されるローサイド負荷電流に比例したローサイド検出電流を出力するローサイド電流検出回路と、を備え、
     前記ハイサイド検出電流と前記ローサイド検出電流とを合わせた検出電流を検出することにより、前記負荷電流を検出することを特徴とする電流検出回路。
  2.  請求項1に記載の電流検出回路において、
     前記ハイサイド電流検出回路は、前記ハイサイドドライバ用トランジスタと共通のゲート信号に応じて動作し、前記第1のハイサイド駆動電流に比例した電流を前記ハイサイド検出電流として出力するハイサイド電流検出用トランジスタを有し、
     前記ローサイド電流検出回路は、
     前記ローサイドドライバ用トランジスタと共通のゲート信号に応じて動作し、前記第1のローサイド駆動電流に比例した第2のローサイド駆動電流を出力するローサイド電流検出用トランジスタと、
     前記第2のローサイド駆動電流に比例した電流を前記ローサイド検出電流として出力するローサイド電流コピー回路と、を有し、
     前記第1のハイサイド駆動電流は、前記ハイサイド負荷電流として前記負荷に出力され、
     前記第1のローサイド駆動電流と前記第2のローサイド駆動電流とを合わせた電流は、前記ローサイド負荷電流として前記負荷に出力されることを特徴とする電流検出回路。
  3.  請求項1に記載の電流検出回路において、
     前記ハイサイド電流検出回路は、前記ハイサイドドライバ用トランジスタと共通のゲート信号に応じて動作し、前記第1のハイサイド駆動電流に比例した第2のハイサイド駆動電流を前記ハイサイド検出電流として出力するハイサイド電流検出用トランジスタを有し、
     前記ローサイド電流検出回路は、
     前記ローサイドドライバ用トランジスタと共通のゲート信号に応じて動作し、前記第1のローサイド駆動電流に比例した第2のローサイド駆動電流を出力するローサイド電流検出用トランジスタと、
     前記第2のローサイド駆動電流に比例した電流を前記ローサイド検出電流として出力するローサイド電流コピー回路と、を有し、
     前記第1のハイサイド駆動電流と前記第2のハイサイド駆動電流とを合わせた電流は、前記ハイサイド負荷電流として前記負荷に出力され、
     前記第1のローサイド駆動電流は、前記ローサイド負荷電流として前記負荷に出力されることを特徴とする電流検出回路。
  4.  請求項1に記載の電流検出回路において、
     前記ハイサイド電流検出回路は、
     前記ハイサイドドライバ用トランジスタと共通のゲート信号に応じて動作し、前記第1のハイサイド駆動電流に比例した第2のハイサイド駆動電流を出力するハイサイド電流検出用トランジスタと、
     前記第2のハイサイド駆動電流に比例した電流を前記ハイサイド検出電流として出力するハイサイド電流コピー回路と、を有し、
     前記ローサイド電流検出回路は、
     前記ローサイドドライバ用トランジスタと共通のゲート信号に応じて動作し、前記第1のローサイド駆動電流に比例した第2のローサイド駆動電流を出力するローサイド電流検出用トランジスタと、
     前記第2のローサイド駆動電流に比例した電流を前記ローサイド検出電流として出力するローサイド電流コピー回路と、を有し、
     前記第1のハイサイド駆動電流と前記第2のハイサイド駆動電流とを合わせた電流は、前記ハイサイド負荷電流として前記負荷に出力され、
     前記第1のローサイド駆動電流と前記第2のローサイド駆動電流とを合わせた電流は、前記ローサイド負荷電流として前記負荷に出力されることを特徴とする電流検出回路。
  5.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電流検出回路において、
     前記検出電流を電圧に変換するための検出抵抗をさらに備え、
     前記検出抵抗の電圧に基づいて前記検出電流を検出することを特徴とする電流検出回路。
  6.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電流検出回路において、
     前記検出電流に基づいて過電流検知を行う過電流検知回路をさらに備えることを特徴とする電流検出回路。
  7.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電流検出回路において、
     前記ハイサイドドライバ用トランジスタ、前記ローサイドドライバ用トランジスタ、前記ハイサイド電流検出回路および前記ローサイド電流検出回路は、同一の半導体基板上に形成されることを特徴とする電流検出回路。
  8.  請求項5に記載の電流検出回路において、
     一定の参照電流を出力する電流源と、
     前記参照電流を電圧に変換するための参照抵抗と、
     前記参照抵抗の電圧に基づいて、前記検出抵抗の抵抗値の温度変化による前記負荷電流の検出結果の誤差を補正する温度補正手段とをさらに備えることを特徴とする電流検出回路。
  9.  請求項8に記載の電流検出回路において、
     前記電流源は、前記参照電流として、第1の参照電流および第2の参照電流を選択的に出力し、
     前記温度補正手段は、前記電流源から前記第1の参照電流が出力されたときの前記参照抵抗の電圧と、前記電流源から前記第2の参照電流が選択されたときの前記参照抵抗の電圧との間の差分を算出し、前記差分に基づいて、前記検出抵抗の抵抗値の温度変化による前記負荷電流の検出結果の誤差を補正することを特徴とする電流検出回路。
  10.  請求項8に記載の電流検出回路において、
     前記検出抵抗および前記参照抵抗は、同一の半導体基板上に形成されることを特徴とする電流検出回路。
  11.  請求項8に記載の電流検出回路において、
     複数の前記負荷駆動回路に接続されており、
     前記負荷駆動回路の個数に応じて、前記ハイサイド電流検出回路および前記ローサイド電流検出回路が複数組設けられており、
     前記ハイサイド電流検出回路および前記ローサイド電流検出回路の各組は、互いに異なる前記検出抵抗にそれぞれ接続されており、
     前記温度補正手段は、前記ハイサイド電流検出回路および前記ローサイド電流検出回路の各組について、前記参照抵抗の電圧に基づいて、前記検出抵抗の抵抗値の温度変化による前記負荷電流の検出結果の誤差をそれぞれ補正することを特徴とする電流検出回路。
  12.  請求項5に記載の電流検出回路において、
     複数の前記負荷駆動回路に接続されており、
     前記負荷駆動回路の個数に応じて、前記ハイサイド電流検出回路および前記ローサイド電流検出回路が複数組設けられており、
     前記電流検出回路は、
     一定の参照電流を出力する電流源と、
     前記ハイサイド電流検出回路および前記ローサイド電流検出回路の各組と前記電流源の中からいずれかを選択して、共通の前記検出抵抗に接続する選択回路と、
     前記ハイサイド電流検出回路および前記ローサイド電流検出回路の各組について、前記選択回路により前記電流源が選択されたときの前記検出抵抗の電圧に基づいて、前記検出抵抗の抵抗値の温度変化による前記負荷電流の検出結果の誤差をそれぞれ補正する温度補正手段とをさらに備えることを特徴とする電流検出回路。
  13.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電流検出回路と、
     前記電流検出回路による前記検出電流の検出結果に基づいて、前記負荷駆動回路を制御するための制御信号を出力する制御手段と、を備えることを特徴とする電流制御装置。
  14.  請求項13に記載の電流制御装置において、
     前記制御信号に基づいて、前記ハイサイドドライバ用トランジスタおよび前記ローサイドドライバ用トランジスタの両方をオフするデッドタイムを生成するデッドタイム生成手段をさらに備えることを特徴とする電流制御装置。
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