JP2011102737A - 電流検出回路 - Google Patents

Abstract

【課題】被検出部に流れる電流を相ごとに検出できる電流検出回路を提供すること。
【解決手段】電流検出回路１は、カレントトランスＣＴと、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４と、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、検出部１１Ａ、１１Ｂと、を備える。検出部１１Ａは、抵抗Ｒ１と並列に接続され、検出部１１Ｂは、抵抗Ｒ２と並列に接続される。カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の他端から一端に電流が流れると、この電流は、抵抗Ｒ１にも流れる。また、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の一端から他端に電流が流れると、この電流は、抵抗Ｒ２にも流れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電流検出回路に関する。

従来より、被検出部に流れる電流を検出する手段として、カレントトランスを備えた電流検出回路がある（例えば、特許文献１参照）。

［電流検出回路１００の構成］
図７は、従来例に係る電流検出回路１００の回路図である。電流検出回路１００は、カレントトランスＣＴと、ダイオードＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４と、抵抗Ｒと、検出部１１０と、を備える。

カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の一端には、入力端子ＩＮ１が接続され、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の他端には、入力端子ＩＮ２が接続される。このカレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１は、被検出部と直列に接続される。

カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の一端には、ダイオードＤ１１のアノードと、ダイオードＤ１２のカソードと、が接続される。カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の他端には、ダイオードＤ１３のアノードと、ダイオードＤ１４のカソードと、が接続される。ダイオードＤ１１のカソードと、ダイオードＤ１３のカソードとには、抵抗Ｒの一端が接続され、ダイオードＤ１２のアノードと、ダイオードＤ１４のアノードとには、抵抗Ｒの他端が接続される。検出部１１０は、抵抗Ｒと並列に接続される。

［電流検出回路１００の動作］
以上の構成を備える電流検出回路１００では、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１に電流が流れると、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１と２次巻線ＣＴ２との巻数比に応じた電流が、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に流れる。

具体的には、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の一端から他端に電流が流れると、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２には、他端から一端に向かって電流を流そうとする電力が生じ、この電力は、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４により整流される。その結果、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の他端から一端、ダイオードＤ１１、抵抗Ｒ、ダイオードＤ１４の順に電流が流れることとなる。

また、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の他端から一端に電流が流れると、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２には、一端から他端に向かって電流を流そうとする電力が生じ、この電力は、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４により整流される。その結果、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の一端から他端、ダイオードＤ１３、抵抗Ｒ、ダイオードＤ１２の順に電流が流れることとなる。

上述のように抵抗Ｒに電流が流れると、抵抗Ｒの両端には電位差が生じる。電流検出回路１００は、まず、検出部１１０により、抵抗Ｒの両端の電位差を測定し、測定した電位差と、抵抗Ｒの抵抗値と、に基づいて、抵抗Ｒに流れる電流を検出する。ここで、抵抗Ｒに流れる電流は、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に流れる電流に等しいので、抵抗Ｒに流れる電流を検出することで、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に流れる電流を検出することになる。

次に、検出部１１０により、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に流れる電流と、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１と２次巻線ＣＴ２との巻数比と、に基づいて、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１に流れる電流を算出して、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１に流れる電流、すなわちカレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１が直列に接続された被検出部に流れる電流を検出する。

図８は、従来例に係る電流検出回路１００に流れる電流の波形を示す図である。Ｉ_ＣＴ２は、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に流れる電流を示し、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の他端から一端に流れる場合に正の値をとるものとする。Ｉ_Ｒは、抵抗Ｒに流れる電流を示し、抵抗Ｒの一端から他端に流れる場合に正の値をとるものとする。

特開２００８−１１３５０９号公報

上述のような従来の電流検出回路では、被検出部に流れる電流を相ごとに検出できることが要請されていた。ここで、被検出部に流れる電流を相ごとに検出するとは、例えば上述の従来例に係る電流検出回路１００では、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の一端から他端に流れる電流と、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の他端から一端に電流が流れる電流と、をそれぞれ個別に検出するということである。

ところが、図７に示した従来例に係る電流検出回路１００では、図８に示したように、抵抗Ｒに流れる電流Ｉ_Ｒだけでは、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の他端から一端に流れる電流であるのか、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の一端から他端に流れる電流であるのかを、判別できない。このため、電流検出回路１００では、被検出部に流れる電流を相ごとに検出することができなかった。

上述の課題を鑑み、本発明は、被検出部に流れる電流を相ごとに検出できる電流検出回路を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
（１）本発明は、カレントトランスを備える電流検出回路であって、前記カレントトランスの２次巻線の他端から一端に流れる電流を検出する第１電流検出手段と、前記カレントトランスの２次巻線の一端から他端に流れる電流を検出する第２電流検出手段と、を備えることを特徴とする電流検出回路を提案している。

この発明によれば、カレントトランスを備える電流検出回路に、カレントトランスの２次巻線の他端から一端に流れる電流を検出する第１電流検出手段と、カレントトランスの２次巻線の一端から他端に流れる電流を検出する第２電流検出手段と、を設けた。

このため、第１電流検出手段により、カレントトランスの２次巻線の他端から一端に流れる電流を検出し、第２電流検出手段により、カレントトランスの２次巻線の一端から他端に流れる電流を検出することができる。したがって、これら第１電流検出手段および第２電流検出手段による検出結果と、カレントトランスの１次巻線と２次巻線との巻数比と、に基づいて、カレントトランスの１次巻線の他端から一端に流れる電流と、カレントトランスの１次巻線の一端から他端に流れる電流と、をそれぞれ個別に検出できる。よって、第１電流検出手段および第２電流検出手段により検出した電流だけで、カレントトランスの１次巻線が直列に接続された被検出部に流れる電流を相ごとに検出できる。

（２）本発明は、（１）の電流検出回路について、前記第１電流検出手段は、第１の抵抗（例えば、図１の抵抗Ｒ１に相当）と、入力端子（例えば、図１のダイオードＤ１のアノードに相当）が前記カレントトランスの２次巻線（例えば、図１のカレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に相当）の一端に接続され、出力端子（例えば、図１のダイオードＤ１のカソードに相当）が前記第１の抵抗の一端に接続された第１の一方向性素子（例えば、図１のダイオードＤ１に相当）と、入力端子（例えば、図１のダイオードＤ２のアノードに相当）が前記第１の抵抗の他端に接続され、出力端子（例えば、図１のダイオードＤ２のカソードに相当）が前記カレントトランスの２次巻線の他端に接続された第２の一方向性素子（例えば、図１のダイオードＤ２に相当）と、前記第１の抵抗の両端の電位差に基づいて、前記カレントトランスの２次巻線の他端から一端に流れる電流を検出する第１の単位電流検出手段（例えば、図１の検出部１１Ａに相当）と、を備え、前記第２電流検出手段は、他端が前記第１の抵抗の他端に接続された第２の抵抗（例えば、図１の抵抗Ｒ２に相当）と、入力端子（例えば、図１のダイオードＤ３のアノードに相当）が前記カレントトランスの２次巻線の他端に接続され、出力端子（例えば、図１のダイオードＤ３のカソードに相当）が前記第２の抵抗の一端に接続された第３の一方向性素子（例えば、図１のダイオードＤ３に相当）と、入力端子（例えば、図１のダイオードＤ４のカソードに相当）が前記第２の抵抗の他端に接続され、出力端子（例えば、図１のダイオードＤ４のカソードに相当）が前記カレントトランスの２次巻線の一端に接続された第４の一方向性素子（例えば、図１のダイオードＤ４に相当）と、前記第２の抵抗の両端の電位差に基づいて、前記カレントトランスの２次巻線の一端から他端に流れる電流を検出する第２の単位電流検出手段（例えば、図１の検出部１１Ｂに相当）と、を備えることを特徴とする電流検出回路を提案している。

この発明によれば、第１電流検出手段に、第１の抵抗、第１の一方向性素子、第２の一方向性素子、および第１の単位電流検出手段を設けた。第１の一方向性素子の入力端子には、カレントトランスの２次巻線の一端を接続し、第１の一方向性素子の出力端子には、第１の抵抗の一端を接続した。第２の一方向性素子の入力端子には、第１の抵抗の他端を接続し、第２の一方向性素子の出力端子には、カレントトランスの２次巻線の他端を接続した。そして、第１の単位電流検出手段により、第１の抵抗の両端の電位差に基づいて、カレントトランスの２次巻線の他端から一端に流れる電流を検出することとした。

また、第２電流検出手段に、第２の抵抗、第３の一方向性素子、第４の一方向性素子、および第２の単位電流検出手段を設けた。第２の抵抗の他端には、第１の抵抗の他端を接続した。第３の一方向性素子の入力端子には、カレントトランスの２次巻線の他端を接続し、第３の一方向性素子の出力端子には、第２の抵抗の一端を接続した。第４の一方向性素子の入力端子には、第２の抵抗の他端を接続し、第４の一方向性素子の出力端子には、カレントトランスの２次巻線の一端を接続した。そして、第２の単位電流検出手段により、第２の抵抗の両端の電位差に基づいて、カレントトランスの２次巻線の一端から他端に流れる電流を検出することとした。

このため、カレントトランスの２次巻線の他端から一端に電流が流れる期間では、カレントトランスの２次巻線の他端から一端、第１の一方向性素子、第１の抵抗、第２の一方向性素子の順に電流が流れ、第１の単位電流検出手段により第１の抵抗に流れる電流が検出される。一方、カレントトランスの２次巻線の一端から他端に電流が流れる期間では、カレントトランスの２次巻線の一端から他端、第３の一方向性素子、第２の抵抗、第４の一方向性素子の順に電流が流れ、第２の単位電流検出手段により第２の抵抗に流れる電流が検出される。以上によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（３）本発明は、（１）の電流検出回路について、前記第１電流検出手段は、第１の抵抗（例えば、図３の抵抗Ｒ１に相当）と、入力端子（例えば、図３のダイオードＤ１のアノードに相当）が前記カレントトランスの２次巻線（例えば、図３のカレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に相当）の一端に接続され、出力端子（例えば、図３のダイオードＤ１のカソードに相当）が前記第１の抵抗の一端に接続された第１の一方向性素子（例えば、図３のダイオードＤ１に相当）と、入力端子（例えば、図３のスイッチ素子Ｑ１のドレインに相当）が前記カレントトランスの２次巻線の他端に接続され、出力端子（例えば、図３のスイッチ素子Ｑ１のソースに相当）が前記第１の抵抗の他端に接続された第１のスイッチ素子（例えば、図３のスイッチ素子Ｑ１に相当）と、前記第１の抵抗の両端の電位差に基づいて、前記カレントトランスの２次巻線の他端から一端に流れる電流を検出する第１の単位電流検出手段（例えば、図３の検出部１１Ａに相当）と、を備え、前記第２電流検出手段は、他端が前記第１の抵抗の他端に接続された第２の抵抗（例えば、図３の抵抗Ｒ２に相当）と、入力端子（例えば、図３のダイオードＤ３のアノードに相当）が前記カレントトランスの２次巻線の他端に接続され、出力端子（例えば、図３のダイオードＤ３のカソードに相当）が前記第２の抵抗の一端に接続された第２の一方向性素子（例えば、図３のダイオードＤ３に相当）と、入力端子（例えば、図３のスイッチ素子Ｑ２のドレインに相当）が前記カレントトランスの２次巻線の一端に接続され、出力端子（例えば、図３のスイッチ素子Ｑ２のソースに相当）が前記第２の抵抗の他端に接続された第２のスイッチ素子（例えば、図３のスイッチ素子Ｑ２に相当）と、前記第２の抵抗の両端の電位差に基づいて、前記カレントトランスの２次巻線の一端から他端に流れる電流を検出する第２の単位電流検出手段（例えば、図３の検出部１１Ｂに相当）と、を備えることを特徴とする電流検出回路を提案している。

この発明によれば、第１電流検出手段に、第１の抵抗、第１の一方向性素子、第１のスイッチ素子、および第１の単位電流検出手段を設けた。第１の一方向性素子の入力端子には、カレントトランスの２次巻線の一端を接続し、第１の一方向性素子の出力端子には、第１の抵抗の一端を接続した。第１のスイッチ素子の入力端子には、カレントトランスの２次巻線の他端を接続し、第１のスイッチ素子の出力端子には、第１の抵抗の他端を接続した。そして、第１の単位電流検出手段により、第１の抵抗の両端の電位差に基づいて、カレントトランスの２次巻線の他端から一端に流れる電流を検出することとした。

また、第２電流検出手段に、第２の抵抗、第２の一方向性素子、第２のスイッチ素子、および第２の単位電流検出手段を設けた。第２の抵抗の他端には、第１の抵抗の他端を接続した。第２の一方向性素子の入力端子には、カレントトランスの２次巻線の他端を接続し、第２の一方向性素子の出力端子には、第２の抵抗の一端を接続した。第２のスイッチ素子の入力端子には、カレントトランスの２次巻線の一端を接続し、第２のスイッチ素子の出力端子には、第２の抵抗の他端を接続した。そして、第２の単位電流検出手段により、第２の抵抗の両端の電位差に基づいて、カレントトランスの２次巻線の一端から他端に流れる電流を検出することとした。

このため、カレントトランスの２次巻線の他端から一端に電流が流れる期間では、カレントトランスの２次巻線の他端から一端、第１の一方向性素子、第１の抵抗、第１のスイッチ素子の順に電流が流れ、第１の単位電流検出手段により第１の抵抗に流れる電流が検出される。一方、カレントトランスの２次巻線の一端から他端に電流が流れる期間では、カレントトランスの２次巻線の一端から他端、第２の一方向性素子、第２の抵抗、第２のスイッチ素子の順に電流が流れ、第２の単位電流検出手段により第２の抵抗に流れる電流が検出される。以上によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

また、第１のスイッチ素子および第２のスイッチ素子をオンオフさせるタイミングを制御することで、第１電流検出手段および第２電流検出手段により検出される電流から、リンギングによる電流値の急激な変化を取り除くことができる。

本発明によれば、カレントトランスの１次巻線が直列に接続された被検出部に流れる電流を相ごとに検出できる。

本発明の第１実施形態に係る電流検出回路の回路図である。 前記電流検出回路に流れる電流の波形を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る電流検出回路の回路図である。 前記電流検出回路に流れる電流の波形を示す図である。 前記電流検出回路の動作を説明するための図である。 前記電流検出回路の動作を説明するための図である。 従来例に係る電流検出回路の回路図である。 前記電流検出回路に流れる電流の波形を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

＜第１実施形態＞
［電流検出回路１の構成］
図１は、本発明の第１実施形態に係る電流検出回路１の回路図である。電流検出回路１は、図７に示した従来例に係る電流検出回路１００とは、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４の代わりにダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を備える点と、抵抗Ｒの代わりに抵抗Ｒ１、Ｒ２を備える点と、検出部１１０の代わりに検出部１１Ａ、１１Ｂを備える点と、が異なる。なお、電流検出回路１において、電流検出回路１００と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。

カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の一端には、ダイオードＤ１のアノードと、ダイオードＤ４のカソードと、が接続される。ダイオードＤ１のカソードには、抵抗Ｒ１の一端が接続される。カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の他端には、ダイオードＤ２のカソードと、ダイオードＤ３のアノードと、が接続される。ダイオードＤ３のカソードには、抵抗Ｒ２の一端が接続される。ダイオードＤ２のアノードと、ダイオードＤ４のアノードと、抵抗Ｒ１の他端と、抵抗Ｒ２の他端とは、互いに接続される。検出部１１Ａは、抵抗Ｒ１と並列に接続され、検出部１１Ｂは、抵抗Ｒ２と並列に接続される。

［電流検出回路１の動作］
以上の構成を備える電流検出回路１では、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１に電流が流れると、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１と２次巻線ＣＴ２との巻数比に応じた電流が、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に流れる。

具体的には、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の一端から他端に電流が流れると、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２には、他端から一端に向かって電流を流そうとする電力が生じ、この電力は、ダイオードＤ１〜Ｄ４により整流される。その結果、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の他端から一端、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ２の順に電流が流れることとなる。

また、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の他端から一端に電流が流れると、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２には、一端から他端に向かって電流を流そうとする電力が生じ、この電力は、ダイオードＤ１〜Ｄ４により整流される。その結果、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の一端から他端、ダイオードＤ３、抵抗Ｒ２、ダイオードＤ４の順に電流が流れることとなる。

図２は、電流検出回路１に流れる電流の波形を示す図である。Ｉ_Ｒ１は、抵抗Ｒ１に流れる電流を示し、抵抗Ｒ１の一端から他端に流れる場合に正の値をとるものとする。Ｉ_Ｒ２は、抵抗Ｒ２に流れる電流を示し、抵抗Ｒ２の一端から他端に流れる場合に正の値をとるものとする。

図２に示すように、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とには、交互に電流が流れる。抵抗Ｒ１に電流が流れる期間では、上述のように、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の一端から他端に電流が流れている。一方、抵抗Ｒ２に電流が流れる期間では、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の他端から一端に電流が流れている。

以上の電流検出回路１によれば、以下の効果を奏することができる。

カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の一端から他端に電流が流れる期間では、抵抗Ｒ１に電流が流れ、抵抗Ｒ１に流れる電流は、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の他端から一端に流れる電流に等しい。このため、抵抗Ｒ１の両端の電位差と、抵抗Ｒ１の抵抗値と、に基づいて抵抗Ｒ１に流れる電流を検出することで、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の他端から一端に流れる電流を検出できる。そして、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の一端から他端に流れる電流と、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の他端から一端に流れる電流と、の比は、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１と２次巻線ＣＴ２との巻数比に等しい。このため、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の他端から一端に流れる電流と、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１と２次巻線ＣＴ２との巻数比と、に基づいて、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の一端から他端に流れる電流を検出できる。以上によれば、抵抗Ｒ１に流れる電流だけで、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の一端から他端に流れる電流を検出できる。

一方、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の他端から一端に電流が流れる期間では、抵抗Ｒ２に電流が流れ、抵抗Ｒ２に流れる電流は、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の一端から他端に流れる電流に等しい。このため、抵抗Ｒ２の両端の電位差と、抵抗Ｒ２の抵抗値と、に基づいて抵抗Ｒ２に流れる電流を検出することで、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の一端から他端に流れる電流を検出できる。そして、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の他端から一端に流れる電流と、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の一端から他端に流れる電流と、の比は、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１と２次巻線ＣＴ２との巻数比に等しい。このため、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の一端から他端に流れる電流と、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１と２次巻線ＣＴ２との巻数比と、に基づいて、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の他端から一端に流れる電流を検出できる。以上によれば、抵抗Ｒ２に流れる電流だけで、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の他端から一端に流れる電流を検出できる。

したがって、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の一端から他端に流れる電流と、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１の他端から一端に流れる電流と、をそれぞれ個別に検出できる。よって、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１が直列に接続された被検出部に流れる電流を相ごとに検出できる。

なお、スイッチング電源に設けられたトランスの１次巻線または２次巻線と直列に、カレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１を接続した場合には、スイッチング電源に設けられたスイッチ素子を電流検出回路１による検出結果に応じて制御することで、スイッチング電源に設けられたトランスの偏励磁を防止できる。また、このスイッチング電源を複数並列に接続し、これら複数のスイッチング電源をインタリーブ動作させる場合には、複数のスイッチング電源のそれぞれに設けられたスイッチ素子を電流検出回路１による検出結果に応じて制御することで、電流バランス制御を行うことができる。

＜第２実施形態＞
［電流検出回路１Ａの構成］
図３は、本発明の第２実施形態に係る電流検出回路１Ａの回路図である。電流検出回路１Ａは、図１に示した本発明の第１実施形態に係る電流検出回路１とは、ダイオードＤ２の代わりにスイッチ素子Ｑ１を備える点と、ダイオードＤ４の代わりにスイッチ素子Ｑ２を備える点と、が異なる。なお、電流検出回路１Ａにおいて、電流検出回路１と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。

スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴで構成される。スイッチ素子Ｑ１のドレインには、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の他端が接続され、スイッチ素子Ｑ２のドレインには、カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２の一端が接続される。スイッチ素子Ｑ１のソースと、スイッチ素子Ｑ２のソースとは、抵抗Ｒ１の他端と、抵抗Ｒ２の他端と、互いに接続される。スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２のそれぞれのゲートには、図示しない制御部が接続される。

［電流検出回路１Ａの動作］
以上の構成を備える電流検出回路１Ａでは、上述の制御部によりスイッチ素子Ｑ１、Ｑ２のそれぞれのゲートに制御信号を供給して、スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２を交互にオン状態にする。

図４は、電流検出回路１Ａに流れる電流の波形を示す図である。ＶＧ_Ｑ１は、スイッチ素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧を示し、スイッチ素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧ＶＧ_Ｑ１がＶＧＨである期間では、スイッチ素子Ｑ１がオン状態となり、スイッチ素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧ＶＧ_Ｑ１がＶＧＬである期間では、スイッチ素子Ｑ１がオフ状態となるものとする。ＶＧ_Ｑ２は、スイッチ素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧を示し、スイッチ素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧ＶＧ_Ｑ２がＶＧＨである期間では、スイッチ素子Ｑ２がオン状態となり、スイッチ素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧ＶＧ_Ｑ２がＶＧＬである期間では、スイッチ素子Ｑ２がオフ状態となるものとする。

以上の電流検出回路１Ａによれば、電流検出回路１が奏することのできる上述の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。

ここで、まず、電流検出回路１により、リンギングが発生する回路に流れる電流を検出する場合について、図５を用いて検討する。

図５は、リンギングが発生する回路に流れる電流を電流検出回路１により検出した場合に、電流検出回路１に流れる電流の波形を示す図である。

カレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に流れる電流Ｉ_ＣＴ２は、破線で囲んだ範囲Ｘ、Ｙにおいて、急激に変化している。具体的には、範囲Ｘでは、急激に「０」以上に増加した後に、「０」となっており、範囲Ｙでは、急激に「０」以下に減少した後に、「０」となっている。これらは、電流検出回路１により電流を検出した回路、すなわち電流検出回路１に設けられたカレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１が直列接続された回路において、リンギングが発生したことにより生じるものである。

そして、範囲ＸにおいてカレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に流れる電流Ｉ_ＣＴ２が急激に変化すると、この急激な変化に応じて、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉ_Ｒ１も急激に変化してしまう（範囲Ｘ１を参照）。また、範囲ＹにおいてカレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に流れる電流Ｉ_ＣＴ２が急激に変化すると、この急激な変化に応じて、抵抗Ｒ２に流れる電流Ｉ_Ｒ２も急激に変化してしまう（範囲Ｙ１を参照）。

次に、電流検出回路１Ａにより、リンギングが発生する回路に流れる電流を検出する場合について、図６を用いて検討する。

図６は、リンギングが発生する回路に流れる電流を電流検出回路１Ａにより検出した場合に、電流検出回路１Ａに流れる電流の波形を示す図である。

図６では、図５と比べて、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉ_Ｒ１および抵抗Ｒ２に流れる電流Ｉ_Ｒ２から、リンギングによる電流値の急激な変化が取り除かれている。

まず、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉ_Ｒ１から、リンギングによる電流値の急激な変化（図５の範囲Ｘ１を参照）が取り除かれていることについて説明する。電流検出回路１Ａでは、範囲Ｘで示したカレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に流れる電流Ｉ_ＣＴ２が急激に変化する期間では、スイッチ素子Ｑ１のゲート電圧ＶＧ_Ｑ１をＶＧＬにして、スイッチ素子Ｑ１をオフ状態にするとともに、スイッチ素子Ｑ２のゲート電圧ＶＧ_Ｑ２をＶＧＨにして、スイッチ素子Ｑ２をオン状態にする。すると、この期間では、スイッチ素子Ｑ２がオン状態になることで、ダイオードＤ１のアノードと抵抗Ｒ１の他端とが導通するため、ダイオードＤ１および抵抗Ｒ１には電流が流れなくなる。これによれば、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉ_Ｒ１から、電流検出回路１において発生していたリンギングによる電流値の急激な変化（図５の範囲Ｘ１を参照）が取り除かれることとなる。

次に、抵抗Ｒ２に流れる電流Ｉ_Ｒ２から、リンギングによる電流値の急激な変化（図５の範囲Ｙ１を参照）が取り除かれていることについて説明する。電流検出回路１Ａでは、範囲Ｙで示したカレントトランスＣＴの２次巻線ＣＴ２に流れる電流Ｉ_ＣＴ２が急激に変化する期間では、スイッチ素子Ｑ１のゲート電圧ＶＧ_Ｑ１をＶＧＨにして、スイッチ素子Ｑ１をオン状態にするとともに、スイッチ素子Ｑ２のゲート電圧ＶＧ_Ｑ２をＶＧＬにして、スイッチ素子Ｑ２をオフ状態にする。すると、この期間では、スイッチ素子Ｑ１がオン状態になることで、ダイオードＤ３のアノードと抵抗Ｒ２の他端とが導通するため、ダイオードＤ３および抵抗Ｒ２には電流が流れなくなる。これによれば、抵抗Ｒ２に流れる電流Ｉ_Ｒ２から、電流検出回路１において発生していたリンギングによる電流値の急激な変化（図５の範囲Ｙ１を参照）が取り除かれることとなる。

以上によれば、電流検出回路１Ａは、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉ_Ｒ１および抵抗Ｒ２に流れる電流Ｉ_Ｒ２から、リンギングによる電流値の急激な変化を取り除くことができる。

また、電流検出回路１Ａは、図１に示した本発明の第１実施形態に係る電流検出回路１について、ダイオードＤ２、Ｄ４をそれぞれスイッチ素子Ｑ１、Ｑ２に置き換えたものである。ここで、スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２に電流が流れる際に降下する電圧は、ダイオードＤ２、Ｄ４のそれぞれにおいてアノードからカソードに電流が流れる際に降下する電圧と比べて、小さい。このため、電流検出回路１Ａでは、電流検出回路１と比べて、カレントトランスＣＴの磁束密度を低減でき、カレントトランスＣＴの飽和を防止できる。

なお、トランスの２次側にスイッチ素子を用いた整流回路が設けられたスイッチング電源において、このトランスの１次巻線または２次巻線と直列にカレントトランスＣＴの１次巻線ＣＴ１を接続した場合には、トランスの２次側のスイッチ素子を電流検出回路１による検出結果に応じてオンオフさせることで、同期整流駆動制御を行うことができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

例えば、上述の第２実施形態では、スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２をＮチャネルＭＯＳＦＥＴで構成したが、これに限らず、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴで構成してもよい。

１、１Ａ、１００；電流検出回路
１１Ａ、１１Ｂ、１１０；検出部
ＣＴ；カレントトランス
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４；ダイオード
ＧＮＤ；基準電位源
Ｑ１、Ｑ２；スイッチ素子
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２；抵抗

Claims (3)

1. カレントトランスを備える電流検出回路であって、
   前記カレントトランスの２次巻線の他端から一端に流れる電流を検出する第１電流検出手段と、前記カレントトランスの２次巻線の一端から他端に流れる電流を検出する第２電流検出手段と、を備えることを特徴とする電流検出回路。
2. 前記第１電流検出手段は、
   第１の抵抗と、
   入力端子が前記カレントトランスの２次巻線の一端に接続され、出力端子が前記第１の抵抗の一端に接続された第１の一方向性素子と、
   入力端子が前記第１の抵抗の他端に接続され、出力端子が前記カレントトランスの２次巻線の他端に接続された第２の一方向性素子と、
   前記第１の抵抗の両端の電位差に基づいて、前記カレントトランスの２次巻線の他端から一端に流れる電流を検出する第１の単位電流検出手段と、を備え、
   前記第２電流検出手段は、
   他端が前記第１の抵抗の他端に接続された第２の抵抗と、
   入力端子が前記カレントトランスの２次巻線の他端に接続され、出力端子が前記第２の抵抗の一端に接続された第３の一方向性素子と、
   入力端子が前記第２の抵抗の他端に接続され、出力端子が前記カレントトランスの２次巻線の一端に接続された第４の一方向性素子と、
   前記第２の抵抗の両端の電位差に基づいて、前記カレントトランスの２次巻線の一端から他端に流れる電流を検出する第２の単位電流検出手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の電流検出回路。
3. 前記第１電流検出手段は、
   第１の抵抗と、
   入力端子が前記カレントトランスの２次巻線の一端に接続され、出力端子が前記第１の抵抗の一端に接続された第１の一方向性素子と、
   入力端子が前記カレントトランスの２次巻線の他端に接続され、出力端子が前記第１の抵抗の他端に接続された第１のスイッチ素子と、
   前記第１の抵抗の両端の電位差に基づいて、前記カレントトランスの２次巻線の他端から一端に流れる電流を検出する第１の単位電流検出手段と、を備え、
   前記第２電流検出手段は、
   他端が前記第１の抵抗の他端に接続された第２の抵抗と、
   入力端子が前記カレントトランスの２次巻線の他端に接続され、出力端子が前記第２の抵抗の一端に接続された第２の一方向性素子と、
   入力端子が前記カレントトランスの２次巻線の一端に接続され、出力端子が前記第２の抵抗の他端に接続された第２のスイッチ素子と、
   前記第２の抵抗の両端の電位差に基づいて、前記カレントトランスの２次巻線の一端から他端に流れる電流を検出する第２の単位電流検出手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の電流検出回路。

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