JP2009159745A - 電流検出回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィルタ回路は、ノイズ等の影響で実際には流れていない電流を制御ＩＣの２が検出してしまい、フィルタ回路の影響で、実際に流れる急峻な電流の検出には遅れが生じてしまう。ここでは、十分なフィルタ効果を備えつつ検出の速い電流検出回路を提案する。
【解決手段】 回路に直列に挿入したシャント抵抗と、抵抗とコンデンサとを直列接続したフィルタ回路を前記シャント抵抗に並列接続し、前記コンデンサの両端の電圧を測定することで回路に流れる電流を検出する電流検出回路において、任意の数のダイオードを直列接続して前記フィルタ回路の抵抗に並列接続する。電流検出のノイズの影響を除去し、かつ、急峻な大電流については検出を速くすることが出来る。
【選択図】図１
【解決手段】 回路に直列に挿入したシャント抵抗と、抵抗とコンデンサとを直列接続したフィルタ回路を前記シャント抵抗に並列接続し、前記コンデンサの両端の電圧を測定することで回路に流れる電流を検出する電流検出回路において、任意の数のダイオードを直列接続して前記フィルタ回路の抵抗に並列接続する。電流検出のノイズの影響を除去し、かつ、急峻な大電流については検出を速くすることが出来る。
【選択図】図１
Description
本発明は電流検出回路に関するもので、特に十分なフィルタ効果を備えつつ急峻な大電流については検出の速い電流検出回路を提案するものである。
図３に一例として絶縁型ＳＷ電源に用いている電流検出回路を示し、この図に基づいて従来技術を説明する。
電流検出回路６は、シャント抵抗７と抵抗８とコンデンサ９とにより構成される。シャント抵抗７は、スイッチングトランス４の一次側に流れる電流を電圧に変換させて制御ＩＣの２へ入力させるためのものであるが、ノイズ等の影響を防ぐために抵抗８とコンデンサ９とのフィルタ回路を追加している。
電流検出回路６は、シャント抵抗７と抵抗８とコンデンサ９とにより構成される。シャント抵抗７は、スイッチングトランス４の一次側に流れる電流を電圧に変換させて制御ＩＣの２へ入力させるためのものであるが、ノイズ等の影響を防ぐために抵抗８とコンデンサ９とのフィルタ回路を追加している。
直流電源１は、スイッチングトランス４の一次側と制御ＩＣ２とに電力を供給する。
平滑コンデンサ１１は、スイッチングトランス４の二次側の電圧を一定に保たせる。フィードバック回路１２は、スイッチングトランス４の二次側の電圧相当を制御ＩＣの２へ出力する。
制御ＩＣの２は、スイッチングトランス４の二次側の電圧が所定の値となるように、一次側の電流をＦＥＴの５によって制御する。ＦＥＴの５がＯＮの時、スイッチングトランス４の一次側に電流が流れ、二次側に誘起電圧が発生するが、誘起電圧の極性と整流ダイオード１０の整流方向とが異なるために二次側には電流は流れず、一次側の電流によりスイッチングトランス４に磁気エネルギが蓄えられる。ＦＥＴの５がＯＦＦの時、スイッチングトランス４に蓄えられた磁気エネルギによりスイッチングトランス４の二次側に整流ダイオード１０を介して電流が流れる。
スイッチングトランス４の二次側には通常負荷が接続され、その負荷によって二次側の電圧は変動する。二次側の電圧は、ＦＥＴの５のＯＮ時間を長くするとスイッチングトランス４に蓄えられる磁気エネルギが増加するためにＯＦＦした時に二次側に流れる電流が増えて電圧が高くなり、逆にＯＮ時間を短くすると二次側電圧は下がることによって、所定の値となるように制御する。そのＯＮ／ＯＦＦ信号は制御ＩＣの２から出力され、ゲート抵抗３を介してＦＥＴの５へ入力される。（例えば、非特許文献１参照。）
株式会社ルネサステクノロジ製の絶縁型ＳＷ電源用ＩＣである「ＨＡ１６１０７Ｐ」等のデータシート、回路例；「ＨＡ１６１０７Ｐ」データシート資料番号、ＲＪＪ０３Ｆ０１１３−０３００（Ｐｒｅｖｉｏｕｓ：ＡＤＪ−２０４−０１８Ｂ）、Ｒｅｖ．３．００、２００５．０６．１５。
株式会社ルネサステクノロジ製の絶縁型ＳＷ電源用ＩＣである「ＨＡ１６１０７Ｐ」等のデータシート、回路例；「ＨＡ１６１０７Ｐ」データシート資料番号、ＲＪＪ０３Ｆ０１１３−０３００（Ｐｒｅｖｉｏｕｓ：ＡＤＪ−２０４−０１８Ｂ）、Ｒｅｖ．３．００、２００５．０６．１５。
制御ＩＣの２は、スイッチングトランス４の一次側に流れる電流を制御するために電流検出回路６によりその電流を検出している。電流検出回路６の抵抗８とコンデンサ９とのフィルタ回路は、ノイズ等の影響で実際には流れていない電流を制御ＩＣの２が検出してしまい、ＦＥＴの５の誤ＯＮ／ＯＦＦ信号を出力し、二次側の電圧を不安定にするのを防ぐためのものである。
しかし、フィルタ回路の影響で、実際に流れる急峻な電流の検出には遅れが生じてしまう。例えば、スイッチングトランス４の磁気飽和の影響により、そのような急峻な電流が流れる可能性があり、その電流値が大きければＦＥＴの５の故障等を生じる恐れがある。
しかし、フィルタ回路の影響で、実際に流れる急峻な電流の検出には遅れが生じてしまう。例えば、スイッチングトランス４の磁気飽和の影響により、そのような急峻な電流が流れる可能性があり、その電流値が大きければＦＥＴの５の故障等を生じる恐れがある。
上記問題点を解決するために、本発明は電流検出回路６に十分なフィルタ効果を備えつつ急峻な大電流については検出の速い電流検出回路を提供することにある。
前述した問題点を解決するために、回路に直列に挿入したシャント抵抗と、抵抗とコンデンサとを直列接続したフィルタ回路を前記シャント抵抗に並列接続し、前記コンデンサの両端の電圧を測定することで回路に流れる電流を検出する電流検出回路において、任意の数のダイオードを直列接続して前記フィルタ回路の抵抗に並列接続したことを特徴とする。
さらに、回路に直列に挿入したシャント抵抗と、抵抗とコンデンサとを直列接続したフィルタ回路を前記シャント抵抗に並列接続し、前記コンデンサの両端の電圧を測定することで回路に流れる電流を検出する電流検出回路において、任意の数のダイオードと任意の抵抗値の抵抗とを直列接続して前記フィルタ回路の抵抗に並列接続したことを特徴とする。
本発明により、電流検出のノイズの影響を除去し、かつ、急峻な大電流については検出を速くすることが出来る。
電流検出のノイズの影響を除去し、かつ、急峻な大電流については検出を速くすることが出来た。
図１は、本発明の請求項１に関する１実施例のブロック図である。
図３の従来技術と異なるのは電流検出回路６’である。電流検出回路６’は、電流検出回路６の抵抗８と並列にダイオード１３を接続したものである。
図３の従来技術と異なるのは電流検出回路６’である。電流検出回路６’は、電流検出回路６の抵抗８と並列にダイオード１３を接続したものである。
以下に、電流検出が速くなる理由について説明する。
まず、抵抗８とコンデンサ９とのフィルタ回路は、ダイオード１３なしでノイズの影響を受けない程度の時定数とする。ダイオード１３を追加すると、ダイオードや順方向電流にもよるが、約１[Ｖ]程度の順方向電圧降下があるために、抵抗８の両端の電圧がダイオード１３の順方向電圧未満であれば、通常のフィルタ回路による電流検出を行い、抵抗８の両端の電圧がダイオード１３の順方向電圧以上となればダイオード１３を介してコンデンサ９に電流が流れ込むためにフィルタ効果はほぼなくなり電流検出が速くなる。
すなわち、通常動作では抵抗８の両端の電圧がダイオード１３の順方向電圧降下以下となりフィルタ回路を用い、急峻な大電流が流れた場合は抵抗８の両端の電圧がダイオード１３の順方向電圧降下以上となりフィルタ回路を用いないために電流検出が速くなる。
まず、抵抗８とコンデンサ９とのフィルタ回路は、ダイオード１３なしでノイズの影響を受けない程度の時定数とする。ダイオード１３を追加すると、ダイオードや順方向電流にもよるが、約１[Ｖ]程度の順方向電圧降下があるために、抵抗８の両端の電圧がダイオード１３の順方向電圧未満であれば、通常のフィルタ回路による電流検出を行い、抵抗８の両端の電圧がダイオード１３の順方向電圧以上となればダイオード１３を介してコンデンサ９に電流が流れ込むためにフィルタ効果はほぼなくなり電流検出が速くなる。
すなわち、通常動作では抵抗８の両端の電圧がダイオード１３の順方向電圧降下以下となりフィルタ回路を用い、急峻な大電流が流れた場合は抵抗８の両端の電圧がダイオード１３の順方向電圧降下以上となりフィルタ回路を用いないために電流検出が速くなる。
ノイズの大きさが１個のダイオード１３の順方向電圧降下を超えるのであれば、ダイオード１３を追加することでノイズの影響を受けて二次側の電圧が不安定となる。よって、そのような場合は、ダイオードを任意の個数だけ直列にノイズの影響を受けない数だけ増やせばよい。
図２は、本発明の請求項２に関する１実施例のブロック図である。
図３の従来技術と異なるのは電流検出回路６’ ’である。電流検出回路６’ ’は、ダイオード１３と抵抗１４とを直列接続したものを電流検出回路６の抵抗８に並列に接続したものである。
図３の従来技術と異なるのは電流検出回路６’ ’である。電流検出回路６’ ’は、ダイオード１３と抵抗１４とを直列接続したものを電流検出回路６の抵抗８に並列に接続したものである。
以下に、電流検出が速くなる理由について説明する。
図１の一実施例では、抵抗８の両端の電圧がダイオード１３の順方向電圧降下を超えた場合、電流検出のフィルタ効果はなくなるが、図２では抵抗８よりも小さな抵抗１４を選定することで、抵抗８の両端の電圧がダイオード１３の順方向電圧降下を超えた場合、抵抗１４とコンデンサ９とのフィルタ時定数の短いフィルタ回路で電流を検出するものである。
すなわち、急峻な大電流が流れた場合、フィルタ効果はあるものの通常動作よりもフィルタ時定数が短いため、電流検出が速くなる。
図１の一実施例では、抵抗８の両端の電圧がダイオード１３の順方向電圧降下を超えた場合、電流検出のフィルタ効果はなくなるが、図２では抵抗８よりも小さな抵抗１４を選定することで、抵抗８の両端の電圧がダイオード１３の順方向電圧降下を超えた場合、抵抗１４とコンデンサ９とのフィルタ時定数の短いフィルタ回路で電流を検出するものである。
すなわち、急峻な大電流が流れた場合、フィルタ効果はあるものの通常動作よりもフィルタ時定数が短いため、電流検出が速くなる。
図１の一実施例では、図１でダイオード１３を追加することで、電流検出にノイズの影響を受けるようになった場合、ダイオードを任意の数だけ追加して対策を取っている。図２も、ダイオード１３を追加することで電流検出にノイズの影響を受けるようになった場合の対策として有効である。
本発明により、ノイズの影響を十分に除去できるフィルタ回路を用いながら、急峻な大電流を速く検出することが出来ることから、産業上の利用の可能性は大いにある。
１ 直流電源
２ 制御ＩＣ
３ ゲート抵抗
４ スイッチングトランス
５ ＦＥＴ
６、６’、６’’ 電流検出回路
７ シャント抵抗
８ 抵抗
９ コンデンサ
１０ 整流ダイオード
１１ 平滑コンデンサ
１２ フィードバック回路
１３ ダイオード
１４ 抵抗
２ 制御ＩＣ
３ ゲート抵抗
４ スイッチングトランス
５ ＦＥＴ
６、６’、６’’ 電流検出回路
７ シャント抵抗
８ 抵抗
９ コンデンサ
１０ 整流ダイオード
１１ 平滑コンデンサ
１２ フィードバック回路
１３ ダイオード
１４ 抵抗
Claims (2)
- 回路に直列に挿入したシャント抵抗と、抵抗とコンデンサとを直列接続したフィルタ回路を該シャント抵抗に並列接続し、該コンデンサの両端の電圧を測定することで回路に流れる電流を検出する電流検出回路において、
任意の数のダイオードを直列接続して該フィルタ回路の抵抗に並列接続したことを特徴とする電流検出回路。 - 回路に直列に挿入したシャント抵抗と、抵抗とコンデンサとを直列接続したフィルタ回路を該シャント抵抗に並列接続し、該コンデンサの両端の電圧を測定することで回路に流れる電流を検出する電流検出回路において、
任意の数のダイオードと任意の抵抗値の抵抗とを直列接続して該フィルタ回路の抵抗に並列接続し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 |
|---|---|---|---|
| JP2007335777A JP2009159745A (ja) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | 電流検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007335777A JP2009159745A (ja) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | 電流検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=40963141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007335777A Pending JP2009159745A (ja) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | 電流検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009159745A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105393447A (zh) * | 2013-05-30 | 2016-03-09 | 德克萨斯仪器股份有限公司 | 具有软切换的图腾柱式输出的ac-dc转换器 |
| WO2018123008A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 三菱電機株式会社 | コンバータ装置、モータ駆動装置、冷蔵庫、空気調和装置及びヒートポンプ給湯装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56114113U (ja) * | 1980-01-31 | 1981-09-02 | ||
| JPH06160442A (ja) * | 1992-11-19 | 1994-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電流検出装置 |
| JPH06233547A (ja) * | 1993-02-04 | 1994-08-19 | Fuji Electric Co Ltd | 瞬時値制御パルス幅変調インバータの過電流保護回路 |
-
2007
- 2007-12-27 JP JP2007335777A patent/JP2009159745A/ja active Pending
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| WO2018123008A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 三菱電機株式会社 | コンバータ装置、モータ駆動装置、冷蔵庫、空気調和装置及びヒートポンプ給湯装置 |
| JPWO2018123008A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2019-04-04 | 三菱電機株式会社 | コンバータ装置、モータ駆動装置、冷蔵庫、空気調和装置及びヒートポンプ給湯装置 |
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