JP2015225075A - デューティサイクリングを用いる広範囲の電流計測 - Google Patents
デューティサイクリングを用いる広範囲の電流計測 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015225075A JP2015225075A JP2015084362A JP2015084362A JP2015225075A JP 2015225075 A JP2015225075 A JP 2015225075A JP 2015084362 A JP2015084362 A JP 2015084362A JP 2015084362 A JP2015084362 A JP 2015084362A JP 2015225075 A JP2015225075 A JP 2015225075A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- detection
- sensor element
- transistor
- interface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 title abstract description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 76
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/08—Circuits for altering the measuring range
- G01R15/09—Autoranging circuits
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0822—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16504—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the components employed
- G01R19/16519—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the components employed using FET's
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
- G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/0027—Measuring means of, e.g. currents through or voltages across the switch
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
【解決手段】トランジスタデバイス100を流れる電流を検出する装置では、検出のためにトランジスタデバイスから電流を受け取るように構成されるインタフェース224,228を備えることができる。また、インタフェースに接続され、トランジスタデバイスから電流を受け取って応答センサ電圧を発生させるように構成されるセンサ要素302を備えることができる。さらにセンサ要素のデューティサイクルを制御するように構成される検出制御回路310を備える。
【選択図】図3
Description
Pdiss= I / n * VBAT (1)
ここで、VBATはバッテリインタフェース220での電圧レベルである。特定の実施形態では、精度を高めるために比率 I / n における値nを小さくする場合に、電力消費量が高くなることがある。
Pdiss= δ * ( I / n * VBAT ) (2)
ここで、δはデューティサイクル比であり、総計測期間(T)に対するセンサ作動期間(ton)の割合である。
Claims (19)
- トランジスタデバイスを流れる電流を検出する装置であり、
検出のために前記トランジスタデバイスから電流を受け取るように構成されるインタフェースと、
前記インタフェースに接続され、前記トランジスタデバイスから前記電流を受け取って応答センサ電圧を発生させるように構成されるセンサ要素と、
前記センサ要素のデューティサイクルを制御するように構成される検出制御回路とを備える、装置。 - 前記センサ要素は調整可能な抵抗要素を備え、前記調整可能な抵抗要素の抵抗値は前記インタフェースで受け取った前記電流のレベルに応じて選択可能である、請求項1に記載の装置。
- 前記検出制御回路は、前記電流の値の大きさに応じて前記抵抗を自動的に拡縮するように構成される自動レンジングデバイスを更に備える、請求項2に記載の装置。
- 前記自動レンジングデバイスは、前記センサ要素の前記デューティサイクルに従って、前記センサ要素の抵抗への電流のオン及びオフを切り換えるように構成される、請求項3に記載の装置。
- 前記検出制御回路は、前記センサ要素の出力電圧が基準電圧により設定されるしきい値を超えたことに応じて、前記調整可能な抵抗要素の調整を開始させるように構成される比較器を更に備える、請求項2に記載の装置。
- トランジスタデバイスを流れる電流を検出する集積回路であり、
検出のために前記トランジスタデバイスから電流を受け取るように構成されるインタフェースと、
前記インタフェースに接続され、前記トランジスタデバイスから前記電流を受け取って応答センサ電圧を発生させるように構成されるセンサ要素と、
前記センサ要素のデューティサイクルを制御するように構成される検出制御回路とを備える、集積回路。 - 前記検出制御回路は、前記電流の値の大きさに応じて抵抗を自動的に拡縮するように構成される自動レンジングデバイスを更に備える、請求項6に記載の集積回路。
- 前記自動レンジングデバイスは、前記センサ要素の前記デューティサイクルに従って、前記センサ要素の抵抗への電流のオン及びオフを切り換えるように構成される、請求項7に記載の集積回路。
- 前記検出制御回路は、前記センサ要素の出力電圧が基準電圧により設定されるしきい値を超えたことに応じて、調整可能な抵抗要素の調整を開始させるように構成される比較器を更に備える、請求項7に記載の集積回路。
- 前記インタフェースが、
前記トランジスタデバイスのゲートノードにつながれるように構成されるゲートノードインタフェースと、
前記トランジスタデバイスのドレインノードにつながれるように構成されるドレインノードインタフェースと、
ソースノードにつながれるように構成されるソースノードインタフェースと、
前記トランジスタデバイスのケルビンノードにつながれるように構成されるケルビンノードインタフェースと、
前記トランジスタデバイスの検出電流ノードから電流を受け取るように構成される検出電流ノードインタフェースとを備え、
前記電流は、前記トランジスタデバイスを流れる主電流よりも、所定の比率だけ小さい検出電流である、請求項6に記載の集積回路。 - 検出ノードインタフェース及び前記ケルビンノードインタフェースに接続され、前記検出ノードインタフェース及び前記ケルビンノードインタフェースでの電圧値を同等のレベルとさせるように構成される演算増幅器(オペアンプ)を更に備える、請求項10に記載の集積回路。
- 前記オペアンプに接続される電流検出トランジスタを更に備え、前記電流検出トランジスタは、前記電流検出要素の両端でセンサ電圧を発生させるために、前記センサ要素へ電流を流すように構成される、請求項11に記載の集積回路。
- 前記集積回路が、
複数のインタフェースであり、それぞれのインタフェースは検出のために複数のトランジスタデバイスの一つから電流を受け取るように構成される、複数のインタフェースと、
複数のセンサ要素であり、それぞれのセンサ要素は前記複数のインタフェースの一つと接続される、複数のセンサ要素と、
前記複数のセンサ要素のそれぞれに接続される共用アナログ・デジタル変換器(ADC)とを更に備え、
前記ADCはアナログセンサデータをデジタルセンサデータに変換するように構成される、請求項6に記載の集積回路。 - 前記デジタルセンサデータを、外部データ処理デバイスが読み取り可能なデジタルデータフォーマットに再構成するように構成されるデジタルフォーマット変換器を更に備える、請求項13に記載の集積回路。
- トランジスタデバイスを流れる電流を検出する方法であり、
前記トランジスタデバイスから電流を受け取るように構成されるインターフェイスにて、検出のために前記トランジスタデバイスから電流を受け取るステップと、
センサ要素によって、前記トランジスタデバイスからの電流に対応したセンサ電圧を発生させるステップと、
検出制御回路によって前記センサ要素のデューティサイクルを制御するステップとを含む、方法。 - 前記インタフェースで受け取った電流のレベルに応じて調整可能な抵抗要素の抵抗値を選択するステップを更に含み、前記センサ要素は前記調整可能な抵抗要素を備える、請求項15に記載の方法。
- 前記電流の値の大きさに応じて前記抵抗を自動的に拡縮するステップを更に含み、前記検出制御回路は前記自動的に拡縮するステップを制御するように構成される自動レンジングデバイスを更に備える、請求項16に記載の方法。
- 前記センサ要素のデューティサイクルに従って、前記センサ要素の抵抗への電流のオン及びオフを、前記自動レンジングデバイスを用いて切り換えるステップを更に含む、請求項17に記載の方法。
- 前記センサ要素の出力電圧が基準電圧により設定されるしきい値を超えたことに応じて、前記調整可能な抵抗要素の調整を開始させるステップを更に含む、請求項17に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/289,397 US9891249B2 (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Broad-range current measurement using duty cycling |
US14/289,397 | 2014-05-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015225075A true JP2015225075A (ja) | 2015-12-14 |
JP6151295B2 JP6151295B2 (ja) | 2017-06-21 |
Family
ID=53199895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015084362A Active JP6151295B2 (ja) | 2014-05-28 | 2015-04-16 | デューティサイクリングを用いる広範囲の電流計測 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9891249B2 (ja) |
EP (1) | EP2950110B1 (ja) |
JP (1) | JP6151295B2 (ja) |
CN (1) | CN105137159B (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9891249B2 (en) | 2014-05-28 | 2018-02-13 | Nxp B.V. | Broad-range current measurement using duty cycling |
US9720020B2 (en) * | 2014-05-28 | 2017-08-01 | Nxp B.V. | Broad-range current measurement using variable resistance |
CN106877278B (zh) * | 2016-12-28 | 2019-04-09 | 武汉智能控制工业技术研究院有限公司 | 一种基于负载检测的电路过载保护***及保护方法 |
CN110481324A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-11-22 | 新乡市光明电器有限公司 | 负载控制电路、负载控制模组及电气控制盒 |
CN111273073B (zh) * | 2020-03-31 | 2022-05-20 | 吉林华微电子股份有限公司 | Igbt芯片及半导体功率模块 |
CN112666384B (zh) * | 2020-12-30 | 2023-03-24 | 温州雅麦柯自动化科技有限公司 | 一种基于fpga的采样电路的采样方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05203698A (ja) * | 1992-01-27 | 1993-08-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | Mesfetの熱抵抗測定方法 |
EP0743751A2 (en) * | 1995-05-16 | 1996-11-20 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor apparatus |
JP2003299363A (ja) * | 2002-04-01 | 2003-10-17 | Nissan Motor Co Ltd | 電流検出機能付き半導体装置 |
JP2006242937A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Keithley Instruments Inc | オートレンジ電流分路 |
JP2006250831A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Hioki Ee Corp | 電流測定装置および絶縁抵抗測定装置 |
JP2011149926A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-08-04 | Fuji Electric Co Ltd | パワー半導体デバイスの電流検出回路 |
WO2013094148A1 (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | 株式会社デンソー | 電流検出回路および半導体集積回路装置 |
JP2015084376A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 光洋サーモシステム株式会社 | 熱処理装置 |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5646520A (en) * | 1994-06-28 | 1997-07-08 | National Semiconductor Corporation | Methods and apparatus for sensing currents |
US5841649A (en) | 1997-01-10 | 1998-11-24 | Turbodyne Systems, Inc. | Current-sensing mosfets in paralleled mosfet power circuit |
JP3707355B2 (ja) | 2000-06-05 | 2005-10-19 | 日産自動車株式会社 | 電流検出回路 |
JP3236003B1 (ja) | 2000-06-29 | 2001-12-04 | 富士重工業株式会社 | 車両の路面摩擦係数推定装置 |
DE10042585C1 (de) * | 2000-08-30 | 2002-11-14 | Infineon Technologies Ag | Schaltungsanordnung zur Erfassung des Stromes in einem Lasttransistor |
EP1360511B1 (en) * | 2000-10-13 | 2005-04-27 | Primarion, Inc. | System and method for current sensing |
JP3843880B2 (ja) * | 2001-05-31 | 2006-11-08 | 株式会社デンソー | ガス濃度センサのヒータ制御装置 |
DE60122722D1 (de) * | 2001-09-26 | 2006-10-12 | Dialog Semiconductor Gmbh | MOS-Stromerfassungsschaltung |
DE10240914B4 (de) * | 2002-09-04 | 2007-01-25 | Infineon Technologies Ag | Schaltungsanordnung mit einem Lasttransistor und einer Strommessanordnung und Verfahren zur Ermittlung des Laststroms eines Lasttransistors sowie Verwendung eines Halbleiterbauelements |
US7005881B2 (en) * | 2003-05-14 | 2006-02-28 | International Rectifier Corporation | Current sensing for power MOSFET operable in linear and saturated regions |
US7557557B2 (en) * | 2004-03-03 | 2009-07-07 | Rohm Co., Ltd. | Current detection circuit, load drive circuit, and memory storage |
US7888412B2 (en) | 2004-03-26 | 2011-02-15 | Board Of Trustees Of The University Of Alabama | Polymer dissolution and blend formation in ionic liquids |
JP2006033207A (ja) | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Nec Corp | 位置情報提供システム、無線基地局装置及びそれらに用いる位置情報提供方法並びにそのプログラム |
US7365559B2 (en) * | 2005-05-03 | 2008-04-29 | Potentia Semiconductor Inc. | Current sensing for power MOSFETs |
JP4936315B2 (ja) * | 2005-11-08 | 2012-05-23 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | スイッチング電源装置と半導体集積回路装置 |
US7345499B2 (en) * | 2006-01-13 | 2008-03-18 | Dell Products L.P. | Method of Kelvin current sense in a semiconductor package |
US7772818B2 (en) * | 2007-04-03 | 2010-08-10 | Apple Inc. | Method and apparatus for measuring an average output current of a switching regulator using current-sensing-circuitry |
US7960997B2 (en) * | 2007-08-08 | 2011-06-14 | Advanced Analogic Technologies, Inc. | Cascode current sensor for discrete power semiconductor devices |
US8143870B2 (en) * | 2007-12-11 | 2012-03-27 | Ng Timothy M | Methods and apparatus for current sensing |
DE102008032556B3 (de) * | 2008-07-10 | 2009-09-10 | Infineon Technologies Austria Ag | Leistungsschalter mit einer Überstromschutzvorrichtung |
US8866453B2 (en) * | 2008-08-28 | 2014-10-21 | Intersil Americas LLC | Switching regulator input current sensing circuit, system, and method |
US20100060257A1 (en) * | 2008-09-05 | 2010-03-11 | Firas Azrai | Current sensor for power conversion |
US8373449B2 (en) * | 2010-12-30 | 2013-02-12 | Infineon Technologies Ag | Circuit arrangement including a common source sense-FET |
US8698470B2 (en) * | 2011-02-28 | 2014-04-15 | Texas Instruments Incorporated | Control for switching between PWM and PFM operation in a buck converter |
US8754635B2 (en) | 2011-06-14 | 2014-06-17 | Infineon Technologies Ag | DC decoupled current measurement |
US8816614B2 (en) * | 2011-09-29 | 2014-08-26 | Infineon Technologies Ag | Diagnosis of over-current conditions in bipolar motor controllers |
US8854065B2 (en) * | 2012-01-13 | 2014-10-07 | Infineon Technologies Austria Ag | Current measurement in a power transistor |
US9153974B2 (en) * | 2012-06-13 | 2015-10-06 | GM Global Technology Operations LLC | Battery parallel balancing circuit |
WO2014121484A1 (en) * | 2013-02-07 | 2014-08-14 | Texas Instruments Incorporated | Bi-directional input, bi-directional output, lossless current sensing scheme with temperature compensation |
US9696350B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-07-04 | Intel Corporation | Non-linear control for voltage regulator |
US9720020B2 (en) | 2014-05-28 | 2017-08-01 | Nxp B.V. | Broad-range current measurement using variable resistance |
US9891249B2 (en) | 2014-05-28 | 2018-02-13 | Nxp B.V. | Broad-range current measurement using duty cycling |
-
2014
- 2014-05-28 US US14/289,397 patent/US9891249B2/en active Active
-
2015
- 2015-04-16 JP JP2015084362A patent/JP6151295B2/ja active Active
- 2015-04-21 CN CN201510190518.0A patent/CN105137159B/zh active Active
- 2015-05-27 EP EP15169365.2A patent/EP2950110B1/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05203698A (ja) * | 1992-01-27 | 1993-08-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | Mesfetの熱抵抗測定方法 |
EP0743751A2 (en) * | 1995-05-16 | 1996-11-20 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor apparatus |
JP2003299363A (ja) * | 2002-04-01 | 2003-10-17 | Nissan Motor Co Ltd | 電流検出機能付き半導体装置 |
JP2006242937A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Keithley Instruments Inc | オートレンジ電流分路 |
JP2006250831A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Hioki Ee Corp | 電流測定装置および絶縁抵抗測定装置 |
JP2011149926A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-08-04 | Fuji Electric Co Ltd | パワー半導体デバイスの電流検出回路 |
WO2013094148A1 (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | 株式会社デンソー | 電流検出回路および半導体集積回路装置 |
JP2015084376A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 光洋サーモシステム株式会社 | 熱処理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6151295B2 (ja) | 2017-06-21 |
CN105137159A (zh) | 2015-12-09 |
US20150346239A1 (en) | 2015-12-03 |
CN105137159B (zh) | 2018-06-26 |
US9891249B2 (en) | 2018-02-13 |
EP2950110B1 (en) | 2020-01-15 |
EP2950110A1 (en) | 2015-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6151295B2 (ja) | デューティサイクリングを用いる広範囲の電流計測 | |
JP6151296B2 (ja) | 可変抵抗を用いる広範囲の電流計測 | |
US10008846B2 (en) | Control device for an electronic fuse and method for controlling an electronic fuse | |
JP6396730B2 (ja) | 半導体装置 | |
US10050031B2 (en) | Power conventer and semiconductor device | |
JP2014509747A5 (ja) | ||
TW201303544A (zh) | 電壓調節器 | |
JP2014509747A (ja) | 電流センサ | |
US20150346312A1 (en) | Method for setting up a current sensor | |
JP6263272B2 (ja) | 電流検出装置および電流を検出する方法 | |
US10101369B2 (en) | Highly accurate current measurement | |
US9733276B2 (en) | Precise current measurement with chopping technique for high power driver | |
CN109564139B (zh) | 传感器装置 | |
CN105960618B (zh) | 用于检测电流的电流探测装置和方法 | |
US9903905B2 (en) | Semiconductor switch and method for determining a current through a semiconductor switch | |
JP6791250B2 (ja) | 絶縁ゲート型半導体素子の駆動回路 | |
JP5752086B2 (ja) | 二次電池監視装置 | |
US10670471B2 (en) | Multi-level temperature detection with offset-free input sampling | |
JP2006238331A (ja) | 電圧比較器、それを用いた過電流検出回路ならびに半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20160510 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160726 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160906 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170425 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170524 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6151295 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |