JP6301942B2 - 負荷駆動電流検出装置 - Google Patents
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Description
ImH=NH×IsH
となり、ハイサイドドライバの出力電流IoutH=IsH+ImHであるので、検出用MOS121の電流IsHは、
IsH=IoutH/(NH+1)
となる。検出用NMOS121の電流IsHは電流コピー比率RcHの電流コピー回路123によりハイサイド電流検出回路12の出力電流IcurHとして出力される。すなわち、
IcurH=IsH/RcH=IoutH/((NH+1)×RcH)
であり、ハイサイド電流検出回路12はハイサイドドライバの負荷電流IoutHを1/((NH+1)×RcH)倍した電流を出力する。ここで、例えば、NH>1かつRcH>1とすることで、IcurHはIoutHに比べ小さな電流値とすることができる。
電流検出回路6は例えば、図6に示すように、コンパレータ61と、抵抗62と、基準電圧源63を備えている。これにより、ローサイド電流検出回路22の出力電流IcurLを抵抗62により、電圧値に変換後、基準電圧源63の電圧レベル以上のとき、コンパレータ61の出力信号である電流検出信号DCURLはHレベルとなる。
HGATE電圧=VB−VonH+Vth=VB−ImH×RonH+Vth>VB
となる。よって、HGATE電圧はVB電圧以上であることが必要である。HGATE電圧を出力するプリドライバ93Hに供給するVCP電圧もVB電圧より高電位であることが必要である。
IcurH=IsH/RcH=IoutH/((NH+1)×RcH)
の比例関係を前提として、ハイサイドドライバのソレノイド駆動電流IoutHの検出を行うと、ハイサイドドライバの駆動電圧波形OUTの立下り期間はハイサイドドライバ用MOS11と検出用MOS121との発熱に対する特性の差異により、電流検出する際に仮定していたハイサイドドライバ用MOS11の電流ImHと検出用MOS121の電流IsHの以下の関係において、
ImH=NH×IsH
比例係数NHに誤差が発生する。比例係数NHが大きいほど、より大きな電流検出誤差が発生する。
以上より、ハイサイドドライバのEMI低減と電流検出機能の高精度化の両立できる負荷駆動電流検出装置を可能とする。
)、メモリ(DDRメモリ、DRAM(Dynamic RAM)、フラッシュメモリ等)、CPU
(Central Processing Unit)等である。
2 ローサイドドライバ
3 抵抗
4 電磁負荷
5 電圧測定回路
6 電流検出回路
7 イネーブル信号生成回路
8 電流値補正手段
9 プリドライバ回路
10 立下りエッジ検出回路
100 負荷駆動電流検出装置
HGATE,LGATE ゲート駆動信号
PWM PWM信号
DCURL 電流検出信号
EN イネーブル信号
DET 立下りエッジ検出信号
CLK クロック信号
VB 電源
GND グランド
Claims (10)
- グランドに接続された電磁負荷に駆動電流を流すハイサイドドライバ用MOSと前記ハイサイドドライバ用MOSと電気的に並列に接続したハイサイド電流検出回路と、前記電磁負荷に駆動電流を流し、かつ前記ハイサイドドライバ用MOSと電気的に直列に接続されるローサイドドライバ用MOSと、前記ローサイドドライバ用MOSと電気的に並列に接続したローサイド電流検出回路と、前記ハイサイド電流検出回路の出力電流を電圧値に変換する抵抗と、前記抵抗で変換した電圧値に対する電圧測定回路と、前記ローサイド電流検出回路の出力電流に基づいて前記ローサイドドライバ用MOSの駆動電流を検出する電流検出回路と、
を備え、
前記電流検出回路の電流検出信号に基づいて、前記ローサイドドライバ用MOSの還流電流を検出し、前記ハイサイドドライバ用MOSのゲート駆動信号の立下りエッジから前記還流電流の開始までの期間は、イネーブル信号生成回路の出力信号であるイネーブル信号を用い、前記電圧測定回路による前記ハイサイド電流検出回路の出力電流に基づいた前記ハイサイドドライバ用MOSの駆動電流の検出を停止することを特徴とする負荷駆動電流検出装置。 - グランドに接続された電磁負荷に駆動電流を流すハイサイドドライバ用MOSと前記ハイサイドドライバ用MOSと電気的に並列に接続したハイサイド電流検出回路と、前記電磁負荷に駆動電流を流し、かつ前記ハイサイドドライバ用MOSと電気的に直列に接続されるローサイドドライバ用MOSと、前記ローサイドドライバ用MOSと電気的に並列に接続したローサイド電流検出回路と、前記ハイサイド電流検出回路の出力電流を電圧値に変換する抵抗と、前記抵抗で変換した電圧値に対する電圧測定回路と、前記ローサイド電流検出回路の出力電流に基づいて前記ローサイドドライバ用MOSの駆動電流を検出する電流検出回路と、
を備え、
前記電流検出回路の電流検出信号に基づいて、前記ローサイドドライバ用MOSの還流電流を検出し、前記ハイサイドドライバ用MOSのゲート駆動信号の立下りエッジから、前記還流電流の開始までの期間は、イネーブル信号生成回路の出力信号であるイネーブル信号に応じて、前記電圧測定回路の出力信号である電流検出結果を補正する電流値補正手段を、さらに備えることを特徴とする負荷駆動電流検出装置。 - 請求項1に記載の負荷駆動電流検出装置において、前記ハイサイドドライバ用MOSと前記ローサイドドライバ用MOSとが同時に導通しないようにPWM信号に応じて、前記ハイサイドドライバ用MOSのゲート駆動信号と、前記ローサイドドライバ用MOSのゲート駆動信号を生成するプリドライバ回路を備え、
前記電流検出信号は、前記プリドライバ回路により生成される前記ローサイドドライバ用MOSのゲート駆動信号と、前記ハイサイドドライバ用MOSのゲート駆動信号とが共にオフとなるデッドタイム生成に用いることを特徴とする負荷駆動電流検出装置。 - 請求項2に記載の負荷駆動電流検出装置において、前記ハイサイドドライバ用MOSと前記ローサイドドライバ用MOSとが同時に導通しないようにPWM信号に応じて、前記ハイサイドドライバ用MOSのゲート駆動信号と、前記ローサイドドライバ用MOSのゲート駆動信号を生成するプリドライバ回路を備え、
前記電流検出信号は、前記プリドライバ回路により生成される前記ローサイドドライバ用MOSのゲート駆動信号と、前記ハイサイドドライバ用MOSのゲート駆動信号とが共にオフとなるデッドタイム生成に用いることを特徴とする負荷駆動電流検出装置。 - 請求項3に記載の負荷駆動電流検出装置において、前記プリドライバ回路と、前記PWM信号もしくは前記PWM信号に対応した信号の立下りエッジ検出回路を備え、前記PWM信号もしくは前記PWM信号に対応した信号の立下りエッジタイミングを検出し、前記電流検出回路の電流検出信号に基づいて、前記ローサイドドライバ用MOSの還流電流を検出し、前記PWM信号もしくは前記PWM信号に対応した信号の立下りエッジタイミングから前記還流電流の開始までの期間には、イネーブル信号生成回路の出力信号であるイネーブル信号を用い、前記電圧測定回路による前記ハイサイド電流検出回路の出力電流に基づいた前記ハイサイドドライバ用MOSの駆動電流の検出を停止することを特徴とする負荷駆動電流検出装置。
- 請求項4に記載の負荷駆動電流検出装置において、前記プリドライバ回路と、前記PWM信号もしくは前記PWM信号に対応した信号の立下りエッジ検出回路を備え、前記PWM信号もしくは前記PWM信号に対応した信号の立下りエッジタイミングを検出し、前記電流検出回路の電流検出信号に基づいて、前記ローサイドドライバ用MOSの還流電流を検出し、前記PWM信号もしくは前記PWM信号に対応した信号の立下りエッジタイミングから前記還流電流の開始までの期間には、イネーブル信号生成回路の出力信号であるイネーブル信号を用い、前記電圧測定回路による前記ハイサイド電流検出回路の前記電流検出結果に対して、前記電流値補正手段を適用することを特徴とする負荷駆動電流検出装置。
- 請求項1に記載の負荷駆動電流検出装置において、前記ハイサイド電流検出回路の前記出力電流と前記ローサイド電流検出回路の出力電流との和となる和電流を前記抵抗により電圧に変換することを特徴とする負荷駆動電流検出装置。
- 請求項1に記載の負荷駆動電流検出装置であって、
前記ハイサイド電流検出回路は前記ハイサイドドライバ用MOSとソース端子とゲート端子を共通として、ドレイン端子は前記ハイサイドドライバ用MOSのドレイン端子とオペアンプを用いた負帰還回路で等電位になるように接続されたハイサイド用電流検出用MOSと、前記ハイサイド用電流検出用MOSのドレイン電流を入力としてグランドに入力に比例した電流を出力する電流コピー回路とを有し、
前記ローサイド電流検出回路は前記ローサイドドライバ用MOSとドレイン端子とゲート端子を共通としてソース端子は前記ローサイドドライバ用MOSのソース端子とオペアンプを用いた負帰還回路で等電位になるように接続された電流検出用MOSと、前記ローサイド用電流検出用MOSのソース電流を入力としてグランドに入力に比例した電流を出力する電流コピー回路とを有することを特徴とする負荷駆動電流検出装置。 - 請求項1に記載の負荷駆動電流検出装置であって、少なくとも前記ハイサイドドライバ用MOS及び前記ハイサイド電流検出回路を同一のシリコン基板上に形成することを特徴とした負荷駆動電流検出装置。
- 請求項1に記載の負荷駆動電流検出装置であって、前記電磁負荷として、インダクタから、コンデンサ及び負荷を介して、グランドと接続していることを特徴とする負荷駆動電流検出装置。
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