JP2833012B2 - 電流検出機能付トランジスタ - Google Patents
電流検出機能付トランジスタInfo
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- JP2833012B2 JP2833012B2 JP14326389A JP14326389A JP2833012B2 JP 2833012 B2 JP2833012 B2 JP 2833012B2 JP 14326389 A JP14326389 A JP 14326389A JP 14326389 A JP14326389 A JP 14326389A JP 2833012 B2 JP2833012 B2 JP 2833012B2
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- emitter
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、電流検出機能を備えたトランジスタに関
し、電流値や温度の変化の影響を受けず、精度良く電流
を検出できるようにするため、メイントランジスタ部と
センストランジスタ部のコレクタを共通とし、かつベー
ス及びエミッタを各々独立にして、各ベースに外部回路
から個々のベース電流を振り込んで電流検出を行えるよ
うにしたものである。
し、電流値や温度の変化の影響を受けず、精度良く電流
を検出できるようにするため、メイントランジスタ部と
センストランジスタ部のコレクタを共通とし、かつベー
ス及びエミッタを各々独立にして、各ベースに外部回路
から個々のベース電流を振り込んで電流検出を行えるよ
うにしたものである。
本発明は、主電流の大きさを検出する電流検出機能を
備えたトランジスタに関し、例えばバイポーラトランジ
スタ、静電誘導トランジスタ、電界効果トランジスタ等
の各種トランジスタに適用される。
備えたトランジスタに関し、例えばバイポーラトランジ
スタ、静電誘導トランジスタ、電界効果トランジスタ等
の各種トランジスタに適用される。
従来、コレクタとベースを共通とし、エミッタを多数
設けてなるマルチエミッタ型のトランジスタが知られて
いる。このようなマルチエミッタ型のトランジスタに電
流検出機能を持たせる場合、上記多数のエミッタの中の
大部分を。主電流を流すためのメイントランジスタ部用
のエミッタとして使用し、一方、その残りの少数のエミ
ッタを、電流検出のためのセンストランジスタ部用のエ
ミッタとして使用していた。この場合、原理的には、メ
イントランジスタ部に流れる主電流の大きさに比例した
小電流（検出用電流）がセンストランジスタ部に流れる
ので、この検出用電流の大きさを外部の電流検出回路等
で測定することにより、主電流の大きさを検出すること
が可能になる。
設けてなるマルチエミッタ型のトランジスタが知られて
いる。このようなマルチエミッタ型のトランジスタに電
流検出機能を持たせる場合、上記多数のエミッタの中の
大部分を。主電流を流すためのメイントランジスタ部用
のエミッタとして使用し、一方、その残りの少数のエミ
ッタを、電流検出のためのセンストランジスタ部用のエ
ミッタとして使用していた。この場合、原理的には、メ
イントランジスタ部に流れる主電流の大きさに比例した
小電流（検出用電流）がセンストランジスタ部に流れる
ので、この検出用電流の大きさを外部の電流検出回路等
で測定することにより、主電流の大きさを検出すること
が可能になる。
上記従来の電流検出機能付トランジスタでは、メイン
トランジスタ部とセンストランジスタ部とが、上述した
ようにコレクタとベースを共通とし、エミッタのみを別
々にしてある。そのため、電流を検出する場合、電流値
や温度が変化すると、エミッタ配線抵抗の影響によりメ
イントランジスタ部とセンストランジスタ部のそれぞれ
のベース・エミッタ間電圧が変化し、それぞれに振り込
まれるベース電流の比が変化してしまう。すると、これ
に応じて主電流と検出用電流との比がくずれてしまうた
め、検出用電流の大きさに基づいて主電流の大きさを正
確に検出することが困難になり、よって精度の高い電流
検出機能が得られなかった。
トランジスタ部とセンストランジスタ部とが、上述した
ようにコレクタとベースを共通とし、エミッタのみを別
々にしてある。そのため、電流を検出する場合、電流値
や温度が変化すると、エミッタ配線抵抗の影響によりメ
イントランジスタ部とセンストランジスタ部のそれぞれ
のベース・エミッタ間電圧が変化し、それぞれに振り込
まれるベース電流の比が変化してしまう。すると、これ
に応じて主電流と検出用電流との比がくずれてしまうた
め、検出用電流の大きさに基づいて主電流の大きさを正
確に検出することが困難になり、よって精度の高い電流
検出機能が得られなかった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、電流値や温度の変化の影響を受け
ず、精度良く電流を検出することのできる電流検出機能
付トランジスタを提供することにある。
あり、その目的は、電流値や温度の変化の影響を受け
ず、精度良く電流を検出することのできる電流検出機能
付トランジスタを提供することにある。
本発明の電流検出機能付トランジスタは、主電流を流
すメイントランジスタ部と、このメイントランジスタ部
に流れる電流を検出するセンストランジスタ部とを備
え、これら２つのトランジスタ部のコレクタを共通と
し、かつベース及びエミッタを各々独立にしたことを特
徴とする。
すメイントランジスタ部と、このメイントランジスタ部
に流れる電流を検出するセンストランジスタ部とを備
え、これら２つのトランジスタ部のコレクタを共通と
し、かつベース及びエミッタを各々独立にしたことを特
徴とする。
なお、本発明は、バイポーラトランジスタのみなら
ず、静電誘導トランジスタや電界効果トランジスタを含
む趣旨であり、この場合、上記の「エミッタ」、「ベー
ス」、「コレクタ」という表現の中には、それぞれ「ソ
ース」、「ゲート」、「ドレイン」を含んでいるものと
する。
ず、静電誘導トランジスタや電界効果トランジスタを含
む趣旨であり、この場合、上記の「エミッタ」、「ベー
ス」、「コレクタ」という表現の中には、それぞれ「ソ
ース」、「ゲート」、「ドレイン」を含んでいるものと
する。
本発明では、メイントランジスタ部とセンストランジ
スタ部に、各々独立したベースを設けているため、この
ベースに外部回路から個々にベース電流を振り込むこと
ができる。よって、これらベース電流の比を一定に保っ
ておけば、電流値や温度が変化してもベース電流の比は
常に一定となり、主電流に比例した検出用電流を常に得
ることができるので、精度良い電流検出が可能になる。
スタ部に、各々独立したベースを設けているため、この
ベースに外部回路から個々にベース電流を振り込むこと
ができる。よって、これらベース電流の比を一定に保っ
ておけば、電流値や温度が変化してもベース電流の比は
常に一定となり、主電流に比例した検出用電流を常に得
ることができるので、精度良い電流検出が可能になる。
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係る電流検出機能付バ
イポーラトランジスタの構成を示す模式図である。
イポーラトランジスタの構成を示す模式図である。
本実施例のトランジスタは、主電流を流すメイントラ
ンジスタ部と、このメイントランジスタ部に流れる電流
を検出するためのセンストランジスタ部とからなってお
り、コレクタのみが上記２つのトランジスタ部に共通で
あり、エミッタとベースはそれぞれ独立して設けられい
る。すなわち、第１図に示すように、コレクタＣは上記
２つのトランジスタ部に共通のコレクタであり、一方、
エミッタはメイントランジスタ部用にエミッタ（以下、
メインエミッタと称す）Ｅとセンストランジスタ部用の
エミッタ（以下、センスエミッタと称す）ESとしてそれ
ぞれ独立して設けられ、更にベースもメイントランジス
タ部用のベース（以下、メインベースと称す）Ｂとセン
ストランジスタ部用のベース（以下、センスベースと称
す）BSとしてそれぞれ独立して設けられている。
ンジスタ部と、このメイントランジスタ部に流れる電流
を検出するためのセンストランジスタ部とからなってお
り、コレクタのみが上記２つのトランジスタ部に共通で
あり、エミッタとベースはそれぞれ独立して設けられい
る。すなわち、第１図に示すように、コレクタＣは上記
２つのトランジスタ部に共通のコレクタであり、一方、
エミッタはメイントランジスタ部用にエミッタ（以下、
メインエミッタと称す）Ｅとセンストランジスタ部用の
エミッタ（以下、センスエミッタと称す）ESとしてそれ
ぞれ独立して設けられ、更にベースもメイントランジス
タ部用のベース（以下、メインベースと称す）Ｂとセン
ストランジスタ部用のベース（以下、センスベースと称
す）BSとしてそれぞれ独立して設けられている。
上記構成においては、共通のコレクタＣに全体のコレ
クタ電流ICが流れ、一方、メインエミッタＥにはメイン
ベースＢに振り込まれるベース電流（以下、メインベー
ス電流と称す）IBに応じたエミッタ電流（以下、メイン
エミッタ電流と称す）IEが流れ、センスエミッタESには
センスベースBSに振り込まれるベース電流（以下、セン
スベース電流と称す）IBSに応じた微小なエミッタ電流
（以下、センスエミッタ電流と称す）IESが流れる。そ
して、２つのベース電流IB、IBSの比が一定であれば、
２つのエミッタ電流IE、IESの比も一定となる。
クタ電流ICが流れ、一方、メインエミッタＥにはメイン
ベースＢに振り込まれるベース電流（以下、メインベー
ス電流と称す）IBに応じたエミッタ電流（以下、メイン
エミッタ電流と称す）IEが流れ、センスエミッタESには
センスベースBSに振り込まれるベース電流（以下、セン
スベース電流と称す）IBSに応じた微小なエミッタ電流
（以下、センスエミッタ電流と称す）IESが流れる。そ
して、２つのベース電流IB、IBSの比が一定であれば、
２つのエミッタ電流IE、IESの比も一定となる。
本実施例のトランジスタでは、２つのベースＢ、BSが
独立して設けられているので、これらに対して外部回路
から別々にベース電流を振り込むことができる。よっ
て、主電流であるメインエミッタ電流IEを検出したい場
合は、外部回路から供給されるメインベース電流IBとセ
ンスベース電流IBSの比を一定に保ちながら、センスエ
ミッタ電流IESの大きさを外部の電流検出回路で検出す
る。すると、このセンスエミッタ電流IESの大きさがメ
インエミッタ電流IEの大きさに比例することから、メイ
ンエミッタ電流IEの大きさを知ることができる。
独立して設けられているので、これらに対して外部回路
から別々にベース電流を振り込むことができる。よっ
て、主電流であるメインエミッタ電流IEを検出したい場
合は、外部回路から供給されるメインベース電流IBとセ
ンスベース電流IBSの比を一定に保ちながら、センスエ
ミッタ電流IESの大きさを外部の電流検出回路で検出す
る。すると、このセンスエミッタ電流IESの大きさがメ
インエミッタ電流IEの大きさに比例することから、メイ
ンエミッタ電流IEの大きさを知ることができる。
本実施例によれば、上述したように２つの独立したベ
ースＢ、BSに外部回路から一定比のベース電流IB、IBS
を振り込むことができるので、たとえ電流値や温度が変
化したとしてもベース電流IB、IBSの比を常に一定に保
つことができる。よって、電流値や温度の変化に影響さ
れることなく、主電流（メインエミッタ電流IE）と検出
用電流（センスエミッタ電流IES）とを常に一定比に維
持することができるので、センスエミッタ電流IESの測
定値に基づきメインエミッタ電流IEの大きさを常に正確
に検出することができる。
ースＢ、BSに外部回路から一定比のベース電流IB、IBS
を振り込むことができるので、たとえ電流値や温度が変
化したとしてもベース電流IB、IBSの比を常に一定に保
つことができる。よって、電流値や温度の変化に影響さ
れることなく、主電流（メインエミッタ電流IE）と検出
用電流（センスエミッタ電流IES）とを常に一定比に維
持することができるので、センスエミッタ電流IESの測
定値に基づきメインエミッタ電流IEの大きさを常に正確
に検出することができる。
次に、上記実施例の電流検出機能付トランジスタを用
いて、このトランジスタＴ自体を過電流から保護するた
めの過電流保護回路の一例を第２図に示す。
いて、このトランジスタＴ自体を過電流から保護するた
めの過電流保護回路の一例を第２図に示す。
同図において、トランジスタＴのコレクタＣは負荷１
を介して直流電源２のプラス側に接続され、メインエミ
ッタＥの共通端子３を介して直流電源２のマイナス側に
接続されており、また、センスエミッタESは電流検出用
の抵抗RSを介して共通端子３に接続されている。更に、
メインベースＢとセンスベースBSには、トランジスタ駆
動回路４から出力された一定比のベース電流IB、IBSが
それぞれ振り込まれるようになっている。
を介して直流電源２のプラス側に接続され、メインエミ
ッタＥの共通端子３を介して直流電源２のマイナス側に
接続されており、また、センスエミッタESは電流検出用
の抵抗RSを介して共通端子３に接続されている。更に、
メインベースＢとセンスベースBSには、トランジスタ駆
動回路４から出力された一定比のベース電流IB、IBSが
それぞれ振り込まれるようになっている。
また、センスエミッタESに接続された電流検出用の抵
抗RSの両端に生ずる電圧は直流増幅器５に入力され、こ
こで増幅して得られた出力電圧は基準電圧源６の基準電
圧VREFと共に判断制御回路７に入力される。そして、こ
の判断制御回路７の判断結果に応じた出力電圧が、上記
トランジスタ駆動回路４の制御入力端子ｓに制御信号と
して供給されている。
抗RSの両端に生ずる電圧は直流増幅器５に入力され、こ
こで増幅して得られた出力電圧は基準電圧源６の基準電
圧VREFと共に判断制御回路７に入力される。そして、こ
の判断制御回路７の判断結果に応じた出力電圧が、上記
トランジスタ駆動回路４の制御入力端子ｓに制御信号と
して供給されている。
上記構成からなる過電流保護回路の動作を、以下に説
明する。
明する。
まず、トランジスタ駆動回路４の駆動入力端子ｄに駆
動信号が入力されると、トランジスタ駆動回路４はトラ
ンジスタＴの２つのベースＢ、BSに一定比のベース電流
IB、IBSをそれぞれ供給する。その結果、トランジスタ
Ｔが導通状態になり、主電流であるメインエミッタ電流
IE（≒コレクタ電流IC）が負荷１を介して流れる。この
時、電流検出用の抵抗RSにも微小なセンスエミッタ電流
IESが流れることにより、抵抗RSの両端にはメインエミ
ッタ電流IEの大きさに正確に比例した電圧が生じる。こ
の電圧は、直流増幅器５でＫ（Ｋは定数）倍に増幅され
る。
動信号が入力されると、トランジスタ駆動回路４はトラ
ンジスタＴの２つのベースＢ、BSに一定比のベース電流
IB、IBSをそれぞれ供給する。その結果、トランジスタ
Ｔが導通状態になり、主電流であるメインエミッタ電流
IE（≒コレクタ電流IC）が負荷１を介して流れる。この
時、電流検出用の抵抗RSにも微小なセンスエミッタ電流
IESが流れることにより、抵抗RSの両端にはメインエミ
ッタ電流IEの大きさに正確に比例した電圧が生じる。こ
の電圧は、直流増幅器５でＫ（Ｋは定数）倍に増幅され
る。
直流増幅器５の出力電圧は判断制御回路７に入力さ
れ、基準電圧VREFと比較される。もし、何らかの原因に
より負荷１が短絡してメインエミッタ電流IEが過大にな
り、直流増幅器５の出力電圧が基準電圧VREFよりも高く
なると、判断制御回路７がトランジスタＴへのベース電
流IB、IBSの供給を減少させる。このような負帰還ルー
プにより、トランジスタＴ、負荷１及び直流電源２が過
電流から保護される。
れ、基準電圧VREFと比較される。もし、何らかの原因に
より負荷１が短絡してメインエミッタ電流IEが過大にな
り、直流増幅器５の出力電圧が基準電圧VREFよりも高く
なると、判断制御回路７がトランジスタＴへのベース電
流IB、IBSの供給を減少させる。このような負帰還ルー
プにより、トランジスタＴ、負荷１及び直流電源２が過
電流から保護される。
なお、第１図にnpn型のバイポーラトランジスタを示
したが、pnp型であってもよいのはもちろんのことであ
る。また、バイポーラトランジスタ以外に、静電誘導ト
ランジスタや電界効果トランジスタ等に対しても、本発
明を適用することができる。
したが、pnp型であってもよいのはもちろんのことであ
る。また、バイポーラトランジスタ以外に、静電誘導ト
ランジスタや電界効果トランジスタ等に対しても、本発
明を適用することができる。
本発明によれば、メイントランジスタ部とセンストラ
ンジスタ部とにそれぞれ独立したベースを設けているの
で、このベースに外部回路から個々にベース電流を振り
込んで電流検出を行うことにより、電流値や温度の変化
によって影響を受けることのない、精度の良い電流検出
が可能になる。
ンジスタ部とにそれぞれ独立したベースを設けているの
で、このベースに外部回路から個々にベース電流を振り
込んで電流検出を行うことにより、電流値や温度の変化
によって影響を受けることのない、精度の良い電流検出
が可能になる。
第１図は本発明の一実施例に係る電流検出機能付バイポ
ーラトランジスタの構成を示す模式図、 第２図は同実施例のトランジスタを用いた過電流保護回
路の一例を示すブロック図である。 Ｅ……メインエミッタ、 ES……センスエミッタ、 Ｂ……メインベース、 BS……センスベース、 Ｃ……コレクタ．
ーラトランジスタの構成を示す模式図、 第２図は同実施例のトランジスタを用いた過電流保護回
路の一例を示すブロック図である。 Ｅ……メインエミッタ、 ES……センスエミッタ、 Ｂ……メインベース、 BS……センスベース、 Ｃ……コレクタ．
Claims (1)
- 【請求項１】主電流を流すメイントランジスタ部と、該
メイントランジスタ部に流れる電流を検出するセンスト
ランジスタ部とを備え、該２つのトランジスタ部のコレ
クタを共通とし、かつベース及びエミッタを各々独立に
したことを特徴とする電流検出機能付トランジスタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14326389A JP2833012B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 電流検出機能付トランジスタ |
| US07/532,573 US5023693A (en) | 1989-06-06 | 1990-06-04 | Transistor with current sensing function |
| DE4017992A DE4017992A1 (de) | 1989-06-06 | 1990-06-05 | Transistor mit strommessfunktion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14326389A JP2833012B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 電流検出機能付トランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH038369A JPH038369A (ja) | 1991-01-16 |
| JP2833012B2 true JP2833012B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=15334677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14326389A Expired - Fee Related JP2833012B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 電流検出機能付トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2833012B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63205650A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-25 | Unitika Ltd | アルカリ現像型感光性樹脂組成物 |
| JPH04323863A (ja) * | 1991-04-23 | 1992-11-13 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 半導体装置 |
| JPH0574802A (ja) * | 1991-04-26 | 1993-03-26 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 電流検出機能付トランジスタ |
-
1989
- 1989-06-06 JP JP14326389A patent/JP2833012B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038369A (ja) | 1991-01-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |