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 |
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JP2007335777A JP2009159745A (ja) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | 電流検出回路 |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=40963141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007335777A Pending JP2009159745A (ja) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | 電流検出回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
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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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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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