JP2003270275A - 電流検出回路 - Google Patents
電流検出回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】センスＭＯＳＦＥＴの破壊を高精度に防止する
電流検出回路を提供する。 【解決手段】電源及び負荷に直列に接続され前記負荷の
接続をオン、オフするパワーMOSFETと、前記パワーＭＯ
ＳＦＥＴに、そのドレイン電極とそのゲート電極が共通
に接続されるセンスＭＯＳＦＥＴと、前記センスＭＯＳ
ＦＥＴのソース電極と負荷の間に接続される電流検出回
路において、該電流検出回路は、前記パワーMOSFETの電
流変化に応じて、該電流回路のインピーダンスが変化
し、前記センスMOSFETの電流を制限する。
電流検出回路を提供する。 【解決手段】電源及び負荷に直列に接続され前記負荷の
接続をオン、オフするパワーMOSFETと、前記パワーＭＯ
ＳＦＥＴに、そのドレイン電極とそのゲート電極が共通
に接続されるセンスＭＯＳＦＥＴと、前記センスＭＯＳ
ＦＥＴのソース電極と負荷の間に接続される電流検出回
路において、該電流検出回路は、前記パワーMOSFETの電
流変化に応じて、該電流回路のインピーダンスが変化
し、前記センスMOSFETの電流を制限する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電流検出回路に係
り、特に自動車用電装品を制御するためのスイッチング
素子であるパワーＭＯＳＦＥＴの電流検出回路に関する
ものである。
り、特に自動車用電装品を制御するためのスイッチング
素子であるパワーＭＯＳＦＥＴの電流検出回路に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車においてパワーＭＯＳＦＥＴは、
電装品の電流制御等に使用されている。パワーＭＯＳＦ
ＥＴは、電流が長時間流れたり過大な電流により、自ら
発熱し熱破壊を生じる。そこで、パワーＭＯＳＦＥＴの
破壊防止のために、その電流を監視し過電流や高い電流
が長時間流れた場合などは電流を遮断、又は、制限する
ことが行われている。
電装品の電流制御等に使用されている。パワーＭＯＳＦ
ＥＴは、電流が長時間流れたり過大な電流により、自ら
発熱し熱破壊を生じる。そこで、パワーＭＯＳＦＥＴの
破壊防止のために、その電流を監視し過電流や高い電流
が長時間流れた場合などは電流を遮断、又は、制限する
ことが行われている。
【０００３】図４は、従来の電流検出回路の回路図であ
って、同図において、点線で囲まれた部分が電流検出回
路１１であり、電流検出抵抗Ｒｓで構成されている。パ
ワーＭＯＳＦＥＴＱ１１とセンスＭＯＳＦＥＴＱ１２の
ドレイン端子はともに車載のバッテリー電源ＶＢである
直流電源に、ゲートはともに駆動回路４に接続されてい
る。パワーＭＯＳＦＥＴＱ１１のソース端子はモータＭ
に、センスMOSFETQ12のソース端子は電流検出回路１１
に接続され、電流検出回路の多端はモータＭに接続さ
れ、負荷であるモータＭに流れる電流の一部がセンスＭ
ＯＳＦＥＴＱ１２に分流されるようになっている。
って、同図において、点線で囲まれた部分が電流検出回
路１１であり、電流検出抵抗Ｒｓで構成されている。パ
ワーＭＯＳＦＥＴＱ１１とセンスＭＯＳＦＥＴＱ１２の
ドレイン端子はともに車載のバッテリー電源ＶＢである
直流電源に、ゲートはともに駆動回路４に接続されてい
る。パワーＭＯＳＦＥＴＱ１１のソース端子はモータＭ
に、センスMOSFETQ12のソース端子は電流検出回路１１
に接続され、電流検出回路の多端はモータＭに接続さ
れ、負荷であるモータＭに流れる電流の一部がセンスＭ
ＯＳＦＥＴＱ１２に分流されるようになっている。
【０００４】センスＭＯＳＦＥＴＱ１２に流れる電流は
電流検出抵抗Ｒｓによって電圧に変換され、その電圧は
演算増幅器ＣＰの一方の入力端子に入力され、その他方
の入力端子に入力される規準電圧Ｖｒｅｆと比較され
る。演算増幅器ＣＰの出力は駆動回路４に帰還され、こ
れにより、パワーＭＯＳＦＥＴＱ１１やモータＭに過電
流が流れるのを防止できるように構成されている。この
様に構成されたものとしては、例えば特開２０００−１
９３６９２号公報に記載されている。
電流検出抵抗Ｒｓによって電圧に変換され、その電圧は
演算増幅器ＣＰの一方の入力端子に入力され、その他方
の入力端子に入力される規準電圧Ｖｒｅｆと比較され
る。演算増幅器ＣＰの出力は駆動回路４に帰還され、こ
れにより、パワーＭＯＳＦＥＴＱ１１やモータＭに過電
流が流れるのを防止できるように構成されている。この
様に構成されたものとしては、例えば特開２０００−１
９３６９２号公報に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、パワ
ーＭＯＳＦＥＴに、そのドレイン電極とそのゲート電極
を共通に接続したセンスＭＯＳＦＥＴと、センスＭＯＳ
ＦＥＴのソース電極と負荷の間に接続された電流検出回
路を用いて、センスＭＯＳＦＥＴに流れる電流からパワ
ーＭＯＳＦＥＴの電流を検出する電流検出回路において
は、パワーMOSFETの電流が所定の値より大きく変化した
時に、センスＭＯＳＥＦＴに過大な電流が流れる。例え
ば、負荷電流が短い時間に増加したときにおいて、パワ
ーMOSFETのインピーダンスは、パワーＭＯＳＦＥＴのイ
ンダクタンスとパワーＭＯＳＦＥＴの電流変化とを乗じ
た値となり、センスＭＯＳＦＥＴと電流検出抵抗のイン
ピーダンスは、センスＭＯＳＦＥＴと電流検出抵抗のイ
ンダクタンスと、センスＭＯＳＦＥＴの電流変化とを乗
じた値に、電流検出抵抗の抵抗値を加えたものとなる。
このとき、それぞれのインダクタンスがほぼ同等で電流
検出抵抗の抵抗値が小さい場合は、パワーＭＯＳＦＥＴ
のインピーダンスは、電流変化がない時に比べて大きく
なり、センスＭＯＳＦＥＴと電流検出抵抗のインピーダ
ンスは、センスＭＯＳＦＥＴの電流変化が小さいことか
ら、電流変化がない時とほぼ同等となる。これにより、
負荷電流が短い時間に急激に増加したときにおいては、
センスＭＯＳＥＦＴに過大な電流が流れ、センスＭＯＳ
ＦＥＴが破壊するとの問題があった。
ーＭＯＳＦＥＴに、そのドレイン電極とそのゲート電極
を共通に接続したセンスＭＯＳＦＥＴと、センスＭＯＳ
ＦＥＴのソース電極と負荷の間に接続された電流検出回
路を用いて、センスＭＯＳＦＥＴに流れる電流からパワ
ーＭＯＳＦＥＴの電流を検出する電流検出回路において
は、パワーMOSFETの電流が所定の値より大きく変化した
時に、センスＭＯＳＥＦＴに過大な電流が流れる。例え
ば、負荷電流が短い時間に増加したときにおいて、パワ
ーMOSFETのインピーダンスは、パワーＭＯＳＦＥＴのイ
ンダクタンスとパワーＭＯＳＦＥＴの電流変化とを乗じ
た値となり、センスＭＯＳＦＥＴと電流検出抵抗のイン
ピーダンスは、センスＭＯＳＦＥＴと電流検出抵抗のイ
ンダクタンスと、センスＭＯＳＦＥＴの電流変化とを乗
じた値に、電流検出抵抗の抵抗値を加えたものとなる。
このとき、それぞれのインダクタンスがほぼ同等で電流
検出抵抗の抵抗値が小さい場合は、パワーＭＯＳＦＥＴ
のインピーダンスは、電流変化がない時に比べて大きく
なり、センスＭＯＳＦＥＴと電流検出抵抗のインピーダ
ンスは、センスＭＯＳＦＥＴの電流変化が小さいことか
ら、電流変化がない時とほぼ同等となる。これにより、
負荷電流が短い時間に急激に増加したときにおいては、
センスＭＯＳＥＦＴに過大な電流が流れ、センスＭＯＳ
ＦＥＴが破壊するとの問題があった。
【０００６】従来技術において、上述した問題は、電流
検出抵抗の抵抗値を大きくすることにより解決すること
ができる。しかしながら、それにともない、電流検出抵
抗の電圧値が増加することから、演算増幅器の規準電圧
を調整する必要があり、回路を各々の負荷に対して設け
なければならなくなり、回路の標準化が困難になり、製
品の高コスト化に繋がる。
検出抵抗の抵抗値を大きくすることにより解決すること
ができる。しかしながら、それにともない、電流検出抵
抗の電圧値が増加することから、演算増幅器の規準電圧
を調整する必要があり、回路を各々の負荷に対して設け
なければならなくなり、回路の標準化が困難になり、製
品の高コスト化に繋がる。
【０００７】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
その目的はセンスＭＯＳＦＥＴの破壊を高精度に防止で
きる電流検出回路を提供することにある。
その目的はセンスＭＯＳＦＥＴの破壊を高精度に防止で
きる電流検出回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した問題を解決する
ために本発明では、電源及び負荷に直列に接続され前記
負荷の接続をオン，オフするパワーＭＯＳＦＥＴと、前
記パワーＭＯＳＦＥＴに、そのドレイン電極とそのゲー
ト電極が共通に接続されるセンスＭＯＳＦＥＴと、前記
センスＭＯＳＦＥＴのソース電極と負荷の間に接続され
る電流検出回路において、該電流検出回路は、前記パワ
ーＭＯＳＦＥＴの電流変化に応じて、該電流回路のイン
ピーダンスが変化することで、前記センスＭＯＳＦＥＴ
の電流が制限される。
ために本発明では、電源及び負荷に直列に接続され前記
負荷の接続をオン，オフするパワーＭＯＳＦＥＴと、前
記パワーＭＯＳＦＥＴに、そのドレイン電極とそのゲー
ト電極が共通に接続されるセンスＭＯＳＦＥＴと、前記
センスＭＯＳＦＥＴのソース電極と負荷の間に接続され
る電流検出回路において、該電流検出回路は、前記パワ
ーＭＯＳＦＥＴの電流変化に応じて、該電流回路のイン
ピーダンスが変化することで、前記センスＭＯＳＦＥＴ
の電流が制限される。
【０００９】つまり、この様に構成した電流検出回路に
よれば、パワーＭＯＳＦＥＴの電流変化が所定の値より
大きくなった場合に、電流検出回路のインピーダンスが
増加するので、センスＭＯＳＦＥＴの電流が制限され、
センスＭＯＳＦＥＴの破壊を防止できる。
よれば、パワーＭＯＳＦＥＴの電流変化が所定の値より
大きくなった場合に、電流検出回路のインピーダンスが
増加するので、センスＭＯＳＦＥＴの電流が制限され、
センスＭＯＳＦＥＴの破壊を防止できる。
【００１０】そして、好ましくは、該電流検出回路は、
並列に接続された、前記パワーＭＯＳＦＥＴの電流変化
が大きい時に電流を検出する過渡電流検出回路と、電流
変化が小さい時に電流を検出する定常電流検出回路とを
備えるものである。また、該定常電流検出回路は、定常
電流を検出する定常電流検出抵抗と、前記パワーＭＯＳ
ＦＥＴの電流変化が大きくなった時にインピーダンスが
増加する負荷回路とを直列に接続した回路である。更
に、該過渡電流検出回路は、過渡電流を検知する過渡電
流検出抵抗を備えたことを特徴とする電流検出回路であ
る。
並列に接続された、前記パワーＭＯＳＦＥＴの電流変化
が大きい時に電流を検出する過渡電流検出回路と、電流
変化が小さい時に電流を検出する定常電流検出回路とを
備えるものである。また、該定常電流検出回路は、定常
電流を検出する定常電流検出抵抗と、前記パワーＭＯＳ
ＦＥＴの電流変化が大きくなった時にインピーダンスが
増加する負荷回路とを直列に接続した回路である。更
に、該過渡電流検出回路は、過渡電流を検知する過渡電
流検出抵抗を備えたことを特徴とする電流検出回路であ
る。
【００１１】また、本発明では、パワーＭＯＳＦＥＴの
電流変化が所定の値より大きいときは、定常電流検出回
路のインピーダンスが大きくなり、電流検出回路に流れ
る電流は過渡電流検出回路に流れ、この電流を過渡電流
検出抵抗で電圧に変換して電流検出を行う。電流変化が
所定の値より小さいときは、定常電流検出回路のインピ
ーダンスが小さくなり、同電流は定常電流検出回路に流
れ、この電流を定常電流検出抵抗で電圧に変換して電流
検出を行う。これにより、パワーＭＯＳＦＥＴの電流を
常に検出でき、且つ、センスＭＯＳＦＥＴの電流を制限
できる。
電流変化が所定の値より大きいときは、定常電流検出回
路のインピーダンスが大きくなり、電流検出回路に流れ
る電流は過渡電流検出回路に流れ、この電流を過渡電流
検出抵抗で電圧に変換して電流検出を行う。電流変化が
所定の値より小さいときは、定常電流検出回路のインピ
ーダンスが小さくなり、同電流は定常電流検出回路に流
れ、この電流を定常電流検出抵抗で電圧に変換して電流
検出を行う。これにより、パワーＭＯＳＦＥＴの電流を
常に検出でき、且つ、センスＭＯＳＦＥＴの電流を制限
できる。
【００１２】また、パワーＭＯＳＦＥＴの電流の算出
は、パワーＭＯＳＦＥＴとセンスＭＯＳＦＥＴの抵抗比
とセンスＭＯＳＦＥＴの電流から算出している。即ち、
センスＭＯＳＦＥＴの電流に抵抗比を乗じた値がパワー
ＭＯＳＦＥＴの電流となる。よって、電流検出抵抗の抵
抗値は小さいほどパワーＭＯＳＦＥＴの電流を正確に検
出できる。
は、パワーＭＯＳＦＥＴとセンスＭＯＳＦＥＴの抵抗比
とセンスＭＯＳＦＥＴの電流から算出している。即ち、
センスＭＯＳＦＥＴの電流に抵抗比を乗じた値がパワー
ＭＯＳＦＥＴの電流となる。よって、電流検出抵抗の抵
抗値は小さいほどパワーＭＯＳＦＥＴの電流を正確に検
出できる。
【００１３】そして、上述した電流検出回路において
は、パワーＭＯＳＦＥＴの電流変化が大きいときのセン
スＭＯＳＦＥＴの電流は、インピーダンスが増加した負
荷回路で制限されるので、定常電流検出抵抗の抵抗値を
小さくしてもセンスMOSFETに過大な電流が流れることは
ない。このため、定常電流検出抵抗の抵抗値を小さくで
き、パワーＭＯＳＦＥＴの電流を正確に検出することが
可能である。
は、パワーＭＯＳＦＥＴの電流変化が大きいときのセン
スＭＯＳＦＥＴの電流は、インピーダンスが増加した負
荷回路で制限されるので、定常電流検出抵抗の抵抗値を
小さくしてもセンスMOSFETに過大な電流が流れることは
ない。このため、定常電流検出抵抗の抵抗値を小さくで
き、パワーＭＯＳＦＥＴの電流を正確に検出することが
可能である。
【００１４】更に、過渡電流検出抵抗及び定常電流検出
抵抗の抵抗値を調整することにより、各々の負荷に対応
することができることから、回路の標準化が可能であ
る。
抵抗の抵抗値を調整することにより、各々の負荷に対応
することができることから、回路の標準化が可能であ
る。
【００１５】また、好ましくは、該電流検出回路は電流
を検出する電流検出抵抗と、前記パワーＭＯＳＦＥＴの
電流変化が所定の値より大きくなった時にインピーダン
スが増加する負荷回路とを直列に接続した回路を備えた
ものとする。
を検出する電流検出抵抗と、前記パワーＭＯＳＦＥＴの
電流変化が所定の値より大きくなった時にインピーダン
スが増加する負荷回路とを直列に接続した回路を備えた
ものとする。
【００１６】このような構成によれば、パワーＭＯＳＦ
ＥＴの電流変化が所定の値より大きくなった場合に、電
流検出回路のインピーダンスが増加するので、センスMO
SFETの電流が制限され、センスＭＯＳＦＥＴの破壊を防
止できる。また、電流検出抵抗の抵抗値を小さくできる
ので、パワーＭＯＳＦＥＴの電流を正確に検出すること
が可能である。さらに、電流検出抵抗の抵抗値を調整す
ることにより、各々の負荷に対応することができること
から、回路の標準化が可能である。
ＥＴの電流変化が所定の値より大きくなった場合に、電
流検出回路のインピーダンスが増加するので、センスMO
SFETの電流が制限され、センスＭＯＳＦＥＴの破壊を防
止できる。また、電流検出抵抗の抵抗値を小さくできる
ので、パワーＭＯＳＦＥＴの電流を正確に検出すること
が可能である。さらに、電流検出抵抗の抵抗値を調整す
ることにより、各々の負荷に対応することができること
から、回路の標準化が可能である。
【００１７】また、本発明は、電源及び負荷に直列に接
続され前記負荷の接続をオン，オフするパワーＭＯＳＦ
ＥＴと、前記パワーＭＯＳＦＥＴに、そのドレイン電極
とそのゲート電極が共通に接続されるセンスＭＯＳＦＥ
Ｔと、前記センスMOSFETのソース電極と負荷の間に接続
される電流検出回路において、該電流検出回路は、電流
を検出する電流検出抵抗と、前記電流検出抵抗と直列に
接続され、前記センスＭＯＳＦＥＴの電流を制限する電
流制限抵抗を備えるものである。
続され前記負荷の接続をオン，オフするパワーＭＯＳＦ
ＥＴと、前記パワーＭＯＳＦＥＴに、そのドレイン電極
とそのゲート電極が共通に接続されるセンスＭＯＳＦＥ
Ｔと、前記センスMOSFETのソース電極と負荷の間に接続
される電流検出回路において、該電流検出回路は、電流
を検出する電流検出抵抗と、前記電流検出抵抗と直列に
接続され、前記センスＭＯＳＦＥＴの電流を制限する電
流制限抵抗を備えるものである。
【００１８】このような構成によれば、電流制限抵抗に
より、常にセンスＭＯＳＦＥＴの電流を制限することが
でき、センスＭＯＳＦＥＴの破壊を防止できる。また、
電流制限抵抗及び電流検出抵抗の抵抗値を調整すること
により、各々の負荷に対応することができることから、
回路の標準化が可能である。
より、常にセンスＭＯＳＦＥＴの電流を制限することが
でき、センスＭＯＳＦＥＴの破壊を防止できる。また、
電流制限抵抗及び電流検出抵抗の抵抗値を調整すること
により、各々の負荷に対応することができることから、
回路の標準化が可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図３を参照して説明する。
〜図３を参照して説明する。
【００２０】図１は本発明による電流検出回路の実施の
形態を示す回路図であり、同図において、点線で囲まれ
た部分が電流検出回路１である。同図のパワーMOSFETQ1
とセンスＭＯＳＦＥＴＱ２は同一チップ上に作成されて
いる。パワーMOSFETQ1とセンスＭＯＳＦＥＴＱ２のドレ
イン端子Ｄはともに車載のバッテリー電源ＶＢである直
流電源に、ゲートはともに駆動回路４に接続されてい
る。パワーMOSFETQ1のソース端子はモータＭに、センス
ＭＯＳＦＥＴＱ２のソース端子は電流検出回路１に接続
されている。電流検出回路１は、コイルＬと抵抗Ｒ１か
らなる定常電流検出回路２と、抵抗Ｒ２からなる過渡電
流検出回路３が並列に接続されて構成され一端がセンス
ＭＯＳＦＥＴＱ２のソース端子に、多端がモータＭに接
続されている。抵抗Ｒ２で生じた電圧は、演算増幅器Ｃ
Ｐの一方の入力端子に入力される。抵抗Ｒ１で生じた電
圧は、モータＭを制御するコントローラーＭＣに入力さ
れる。コイルＬは、パワーＭＯＳＦＥＴＱ１のインダク
タンスとパワーMOSFETQ1とセンスＭＯＳＦＥＴＱ２の抵
抗比とを乗じた値と同等のインダクタンスを有してお
り、抵抗Ｒ２は、パワーＭＯＳＦＥＴＱ１の抵抗値とパ
ワーＭＯＳＦＥＴＱ１とセンスＭＯＳＦＥＴＱ２の抵抗
比とを乗じた値と同等以上の抵抗値を有している。ま
た、抵抗Ｒ１は、センスＭＯＳＦＥＴＱ２の抵抗値に比
べて小さい抵抗値を有している。
形態を示す回路図であり、同図において、点線で囲まれ
た部分が電流検出回路１である。同図のパワーMOSFETQ1
とセンスＭＯＳＦＥＴＱ２は同一チップ上に作成されて
いる。パワーMOSFETQ1とセンスＭＯＳＦＥＴＱ２のドレ
イン端子Ｄはともに車載のバッテリー電源ＶＢである直
流電源に、ゲートはともに駆動回路４に接続されてい
る。パワーMOSFETQ1のソース端子はモータＭに、センス
ＭＯＳＦＥＴＱ２のソース端子は電流検出回路１に接続
されている。電流検出回路１は、コイルＬと抵抗Ｒ１か
らなる定常電流検出回路２と、抵抗Ｒ２からなる過渡電
流検出回路３が並列に接続されて構成され一端がセンス
ＭＯＳＦＥＴＱ２のソース端子に、多端がモータＭに接
続されている。抵抗Ｒ２で生じた電圧は、演算増幅器Ｃ
Ｐの一方の入力端子に入力される。抵抗Ｒ１で生じた電
圧は、モータＭを制御するコントローラーＭＣに入力さ
れる。コイルＬは、パワーＭＯＳＦＥＴＱ１のインダク
タンスとパワーMOSFETQ1とセンスＭＯＳＦＥＴＱ２の抵
抗比とを乗じた値と同等のインダクタンスを有してお
り、抵抗Ｒ２は、パワーＭＯＳＦＥＴＱ１の抵抗値とパ
ワーＭＯＳＦＥＴＱ１とセンスＭＯＳＦＥＴＱ２の抵抗
比とを乗じた値と同等以上の抵抗値を有している。ま
た、抵抗Ｒ１は、センスＭＯＳＦＥＴＱ２の抵抗値に比
べて小さい抵抗値を有している。
【００２１】これにより、モータＭの電流の変化が所定
の値に対して小さいときは、センスＭＯＳＦＥＴＱ２に
流れる電流は、そのほとんどが抵抗Ｒ１を流れ、抵抗Ｒ
１で生じた電圧は、コントローラーＭＣに入力される。
このとき、抵抗Ｒ１の抵抗値が小さいことから、パワー
ＭＯＳＦＥＴＱ１の電流を正しく算出でき、モータＭの
電流を正確に制御できる。モータＭの電流が短時間に大
きく増加した場合は、コイルＬのインピーダンスが増加
して、センスＭＯＳＦＥＴＱ２の電流を制限し、センス
ＭＯＳＦＥＴＱ２の破壊を防止している。また、モータ
Ｍの短絡等により、パワーＭＯＳＦＥＴＱ１の電流が短
時間に急増した場合は、センスMOSFETQ2に流れる電流
は、そのほとんどが抵抗Ｒ２を流れ、抵抗Ｒ２で生じた
電圧は、演算増幅器ＣＰで、基準電圧Ｖｒｅｆと比較さ
れ、過電流判定を超えた場合は、駆動回路４を介して、
パワーＭＯＳＦＥＴＱ１の電流を遮断し、パワーMOSFET
Q1の破壊を防止している。
の値に対して小さいときは、センスＭＯＳＦＥＴＱ２に
流れる電流は、そのほとんどが抵抗Ｒ１を流れ、抵抗Ｒ
１で生じた電圧は、コントローラーＭＣに入力される。
このとき、抵抗Ｒ１の抵抗値が小さいことから、パワー
ＭＯＳＦＥＴＱ１の電流を正しく算出でき、モータＭの
電流を正確に制御できる。モータＭの電流が短時間に大
きく増加した場合は、コイルＬのインピーダンスが増加
して、センスＭＯＳＦＥＴＱ２の電流を制限し、センス
ＭＯＳＦＥＴＱ２の破壊を防止している。また、モータ
Ｍの短絡等により、パワーＭＯＳＦＥＴＱ１の電流が短
時間に急増した場合は、センスMOSFETQ2に流れる電流
は、そのほとんどが抵抗Ｒ２を流れ、抵抗Ｒ２で生じた
電圧は、演算増幅器ＣＰで、基準電圧Ｖｒｅｆと比較さ
れ、過電流判定を超えた場合は、駆動回路４を介して、
パワーＭＯＳＦＥＴＱ１の電流を遮断し、パワーMOSFET
Q1の破壊を防止している。
【００２２】上述した図１の電流検出回路１は、パワー
ＭＯＳＦＥＴＱ１の電流を常に正確に検出することが可
能であり、モータＭの短絡等により、パワーMOSFETQ1の
電流が瞬時に増加した場合にも、その電流を直ちに遮断
することができる。また、モータＭ等の変更において
は、定常電流検出抵抗Ｒ１と過渡電流検出抵抗Ｒ２の抵
抗値の調整のみで対応でき、回路の標準化が可能であ
る。
ＭＯＳＦＥＴＱ１の電流を常に正確に検出することが可
能であり、モータＭの短絡等により、パワーMOSFETQ1の
電流が瞬時に増加した場合にも、その電流を直ちに遮断
することができる。また、モータＭ等の変更において
は、定常電流検出抵抗Ｒ１と過渡電流検出抵抗Ｒ２の抵
抗値の調整のみで対応でき、回路の標準化が可能であ
る。
【００２３】図２は、本発明による電流検出回路の他の
実施の形態を示す回路図である。図２において、電流検
出回路１は、図１の定常電流検出回路と同じ構成であ
り、その機能も同様である。また、電流検出抵抗Ｒ１で
発生した電圧は、コントローラーＭＣと演算増幅器ＣＰ
に入力されている。他の構成と機能に関しては、図１に
同様である。
実施の形態を示す回路図である。図２において、電流検
出回路１は、図１の定常電流検出回路と同じ構成であ
り、その機能も同様である。また、電流検出抵抗Ｒ１で
発生した電圧は、コントローラーＭＣと演算増幅器ＣＰ
に入力されている。他の構成と機能に関しては、図１に
同様である。
【００２４】これより、パワーＭＯＳＦＥＴＱ１の電流
が短時間で増加した場合は、電流検出回路１のインピー
ダンスが増加して、センスＭＯＳＦＥＴの電流を制限
し、電流変化が小さいときは、定常電流検出抵抗Ｒ１で
センスＭＯＳＦＥＴの電流を電圧に変換してパワーＭＯ
ＳＦＥＴの電流を検出する。このとき、図１の定常電流
検出抵抗Ｒ１と同様に、その抵抗値を小さくできるの
で、パワーMOSFETQ1の電流を正確に検出することが可能
である。また、モータＭ等の変更においては、定常電流
検出抵抗Ｒ１の抵抗値の調整のみで対応でき、回路の標
準化が可能である。
が短時間で増加した場合は、電流検出回路１のインピー
ダンスが増加して、センスＭＯＳＦＥＴの電流を制限
し、電流変化が小さいときは、定常電流検出抵抗Ｒ１で
センスＭＯＳＦＥＴの電流を電圧に変換してパワーＭＯ
ＳＦＥＴの電流を検出する。このとき、図１の定常電流
検出抵抗Ｒ１と同様に、その抵抗値を小さくできるの
で、パワーMOSFETQ1の電流を正確に検出することが可能
である。また、モータＭ等の変更においては、定常電流
検出抵抗Ｒ１の抵抗値の調整のみで対応でき、回路の標
準化が可能である。
【００２５】図３は、本発明による電流検出回路の他の
実施の形態を示す回路図である。図３において、電流検
出回路１は、電流を検出する電流検出抵抗Ｒｓとセンス
ＭＯＳＦＥＴＱ２の電流を制限する電流制限抵抗Ｒｒで
構成されている。電流検出抵抗Ｒｓで生じた電圧は演算
増幅器ＣＰで基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。他の構成
と機能に関しては、図６の従来技術と同様である。
実施の形態を示す回路図である。図３において、電流検
出回路１は、電流を検出する電流検出抵抗Ｒｓとセンス
ＭＯＳＦＥＴＱ２の電流を制限する電流制限抵抗Ｒｒで
構成されている。電流検出抵抗Ｒｓで生じた電圧は演算
増幅器ＣＰで基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。他の構成
と機能に関しては、図６の従来技術と同様である。
【００２６】抵抗値の高い電流制限抵抗Ｒｒにより、セ
ンスＭＯＳＦＥＴＱ２の電流は常に制限される。また、
センスＭＯＳＦＥＴＱ２の電流は電流検出抵抗Ｒｓで電
圧に変換されるが、この電圧値は電流制限抵抗Ｒｒと電
流検出抵抗Ｒｓで分圧及び調整が可能である。これによ
り、モータＭ等の変更においては、電流制限抵抗Ｒｒと
電流検出抵抗Ｒｓの抵抗値の調整のみで対応でき、回路
の標準化が可能である。
ンスＭＯＳＦＥＴＱ２の電流は常に制限される。また、
センスＭＯＳＦＥＴＱ２の電流は電流検出抵抗Ｒｓで電
圧に変換されるが、この電圧値は電流制限抵抗Ｒｒと電
流検出抵抗Ｒｓで分圧及び調整が可能である。これによ
り、モータＭ等の変更においては、電流制限抵抗Ｒｒと
電流検出抵抗Ｒｓの抵抗値の調整のみで対応でき、回路
の標準化が可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
センスＭＯＳＦＥＴの破壊を高精度に防止できる電流検
出回路が提供される。また、同じ構成の回路で各々の負
荷に対応でき回路の標準化が可能となる。
センスＭＯＳＦＥＴの破壊を高精度に防止できる電流検
出回路が提供される。また、同じ構成の回路で各々の負
荷に対応でき回路の標準化が可能となる。
【図１】本発明による電流検出回路の一実施の形態を示
す回路図である。
す回路図である。
【図２】本発明による電流検出回路の他の実施の形態を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図３】本発明による電流検出回路の他の実施の形態を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図４】従来の電流検出回路の回路図である。
１…電流検出回路、２…定常電流検出回路、３…過渡電
流検出回路、４…駆動回路、ＭＣ…コントローラー、Ｃ
Ｐ…演算増幅器、Ｖｒｅｆ…基準電圧、ＶＢ…バッテリ
ー電源、Ｑ１…パワーＭＯＳＦＥＴ、Ｑ２…センスＭＯ
ＳＦＥＴ、Ｒ１…定常電流検出抵抗、Ｒ２…過渡電流検
出抵抗、Ｒｓ…電流検出抵抗、Ｒｒ…電流制限抵抗、Ｌ
…コイル。
流検出回路、４…駆動回路、ＭＣ…コントローラー、Ｃ
Ｐ…演算増幅器、Ｖｒｅｆ…基準電圧、ＶＢ…バッテリ
ー電源、Ｑ１…パワーＭＯＳＦＥＴ、Ｑ２…センスＭＯ
ＳＦＥＴ、Ｒ１…定常電流検出抵抗、Ｒ２…過渡電流検
出抵抗、Ｒｓ…電流検出抵抗、Ｒｒ…電流制限抵抗、Ｌ
…コイル。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 印南 敏之
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株
式会社日立製作所自動車機器グループ内
(72)発明者 後藤 広生
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株
式会社日立製作所自動車機器グループ内
(72)発明者 重田 哲
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株
式会社日立製作所自動車機器グループ内
(72)発明者 白川 真司
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
(72)発明者 坂野 順一
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
Ｆターム(参考） 2G035 AA01 AB02 AC02 AC16 AD03
AD10 AD18 AD20 AD56
Claims (6)
- 【請求項１】電源及び負荷に直列に接続され前記負荷の
接続をオン，オフするパワーMOSFETと、前記パワーＭＯ
ＳＦＥＴに、そのドレイン電極とそのゲート電極が共通
に接続されるセンスＭＯＳＦＥＴと、前記センスＭＯＳ
ＦＥＴのソース電極と負荷の間に接続される電流検出回
路において、 該電流検出回路は、前記パワーＭＯＳＦＥＴの電流変化
に応じて、該電流回路のインピーダンスが変化し、前記
センスＭＯＳＦＥＴの電流を制限することを特徴とした
電流検出回路。 - 【請求項２】請求項１に記載の電流検出回路において、
該電流検出回路は、並列に接続された、前記パワーＭＯ
ＳＦＥＴの電流変化が所定の値より大きい時に電流を検
出する過渡電流検出回路と、電流変化が所定の値より小
さい時に電流を検出する定常電流検出回路とを備えたこ
とを特徴とする電流検出回路。 - 【請求項３】請求項２に記載の電流検出回路において、
前記定常電流検出回路は、定常電流を検出する定常電流
検出抵抗と、前記パワーＭＯＳＦＥＴの電流変化が所定
の値より大きくなった時にインピーダンスが増加する負
荷回路とを直列に接続した回路を備えたことを特徴とす
る電流検出回路。 - 【請求項４】請求項２に記載の電流検出回路において、
前記過渡電流検出回路は、過渡電流を検出する過渡電流
検出抵抗を備えたことを特徴とする電流検出回路。 - 【請求項５】請求項１の電流検出回路において、該電流
検出回路は電流を検知する電流検出抵抗と、前記パワー
ＭＯＳＦＥＴの電流変化が所定の値より大きくなった時
にインピーダンスが増加する負荷回路とを直列に接続し
た回路を備えたことを特徴とする電流検出回路。 - 【請求項６】電源及び負荷に直列に接続され前記負荷の
接続をオン，オフするパワーMOSFETと、前記パワーＭＯ
ＳＦＥＴに、そのドレイン電極とそのゲート電極が共通
に接続されるセンスＭＯＳＦＥＴと、前記センスＭＯＳ
ＦＥＴのソース電極と負荷の間に接続される電流検出回
路において、 該電流検出回路は、電流を検出する電流検出抵抗と、前
記電流検出抵抗と直列に接続され、前記センスＭＯＳＦ
ＥＴの電流を制限する電流制限抵抗を備えたことを特徴
とする電流検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002075383A JP2003270275A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 電流検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002075383A JP2003270275A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 電流検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003270275A true JP2003270275A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29204471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002075383A Pending JP2003270275A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 電流検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003270275A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085861A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Yazaki Corp | 過電流検出装置 |
| JP2008092792A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Power Integrations Inc | 制御回路端子に結合されたインピーダンスに応答する制御回路のための方法および装置 |
| WO2019225121A1 (ja) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体素子の保護回路およびパワーモジュール |
-
2002
- 2002-03-19 JP JP2002075383A patent/JP2003270275A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085861A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Yazaki Corp | 過電流検出装置 |
| US7933103B2 (en) | 2005-09-21 | 2011-04-26 | Yazaki Corporation | Overcurrent detection device |
| JP2008092792A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Power Integrations Inc | 制御回路端子に結合されたインピーダンスに応答する制御回路のための方法および装置 |
| WO2019225121A1 (ja) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体素子の保護回路およびパワーモジュール |
| JPWO2019225121A1 (ja) * | 2018-05-23 | 2020-09-17 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体素子の保護回路およびパワーモジュール |
| CN112119557A (zh) * | 2018-05-23 | 2020-12-22 | 三菱电机株式会社 | 电力用半导体元件的保护电路以及功率模块 |
| US11601054B2 (en) | 2018-05-23 | 2023-03-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Power semiconductor device protection circuit and power module |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060206 |
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