JP6658269B2 - 過電流検出回路 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態について、図1を参照して説明する。
図1に示す回路は、出力端子VDおよびVSを備えていて、負荷に対して駆動用MOSFETをローサイドあるいはハイサイドのいずれにおいても使用可能に構成されている。すなわち、出力端子VDを正電源側に接続し、出力端子VSを、負荷を介してグランド側に接続するハイサイド型の使用形態と、出力端子VDを、負荷を介して正電源側に接続し、出力端子VSをグランド側に接続するローサイド型の使用形態とが可能である。
Vsen=(R1/R2)・(VR−VS) …(1)
Im×Ronm=Is×(Rons+Rsen) …(2)
である。これにより、電流比Im/Isの値は、次式のように表される。
Im/Is=(Rons+Rsen)/Ronm …(3)
A=(Wm/Lm)/(Ws/Ls) …(4)
Ronm=Rons/A …(5)
Im/Is=A×(Rons+Rsen)/Rons …(6)
Is=Rons/(Rons+Rsen)×(1/A)×Im …(7)
Vsen=Is×Rsen
=(Rons×Rsen)/(Rons+Rsen)×(1/A)×Im
=1/((1/Rons)+(1/Rsen))×(1/A)×Im …(8)
Vref=1/((1/Ronref)+(1/Rref))×Iref
=(Ronref×Rref)/(Ronref+Rref)×Iref …(9)
Vsen
=Rsen×Rons/(Rons+Rsen)×(1/A)×Im_max
=Rref×Ronref/(Ronref+Rref)×Iref …(10)
図2は、第2実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態においては、過電流を検出する対象の負荷駆動用のMOSFET1に、電流検出用のMOSFET2が設けられない場合の構成を示している。
図3は、第3実施形態を示すものである。以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、過電流検出回路13として、電流検出抵抗3を電流検出用MOFSET2と出力端子VDとの間に接続する構成としている。電流検出回路6は、この電流検出抵抗3の端子間電圧(VD−VRa)すなわち、出力端子VDの電圧VDおよび電流検出抵抗3の低圧側の電圧VRaを取り込んで、グランドを基準電位とした検出電圧Vsenを出力する構成である。
図4は、第4実施形態を示すものである。以下、第3実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、第3実施形態の過電流検出回路13を第2実施形態と同様に、電流検出用のMOSFET2が設けられない負荷駆動用のMOSFET1に適用したものである。
図5は、第5実施記形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、過電流検出回路14として、電流検出回路15を設ける構成としている。電流検出抵抗3は電流検出回路15の出力段とグランドとの間に接続されている。
図6は、第6実施形態を示すもので、以下第5実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、過電流検出回路16として、第5実施形態で設けた電流検出回路15に代えて、電流検出回路17を設ける構成としている。
このような構成の第6実施形態によっても、第5実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
駆動用MOSFET1、検出用MOSFET2、温度補正用MOSFET9は、LDMOS以外のMOSFETを用いることもできる。
Claims (9)
- 負荷への給電経路に設けられた負荷駆動用MOSFET(1)の電流検出抵抗(3、3a)に流れる電流を検出して基準電位に対する電圧信号として出力する電流検出回路(6、15、17)と、
定電流を流すことで発生する端子電圧を閾値電圧として出力する閾値電圧設定用の抵抗素子(8)と、
前記電流検出回路に流れる電流により発生する検出電圧を前記閾値電圧と比較する比較器(7)と、
前記閾値電圧設定用の抵抗素子に並列に接続され前記負荷駆動用MOSFETと同等の温度特性を有する温度特性補正用のMOSFET(10)と、
前記比較器の出力信号に基づいて過電流を判定する判定回路(5)と
を備えたことを特徴とする過電流検出回路。 - 前記電流検出抵抗(3a)は、前記負荷駆動用MOSFET(1)に直列に接続されている請求項1に記載の過電流検出回路。
- 前記負荷駆動用MOSFET(1)は、電流検出用MOSFET(2)を並列に備えており、
前記電流検出抵抗(3)は、前記電流検出用MOSFET(2)に直列に接続されている請求項1に記載の過電流検出回路。 - 前記電流検出回路(6)は、一方の入力端子が抵抗を介して前記基準電位に接続され、前記電流検出抵抗(3、3a)の両端子が2つの入力端子に入力される差動増幅器(6a)を含んで構成される請求項1から3のいずれか一項に記載の過電流検出回路。
- 前記電流検出抵抗(3)は、一端が前記基準電位に接続されるように設けられ、
前記電流検出回路は、カレントミラー回路(15、17)から構成され、前記負荷駆動用MOSFET(1)の電流に対応する電流を前記電流検出抵抗(3)に流すように設けられている請求項1から3のいずれか一項に記載の過電流検出回路。 - 前記電流検出回路(15)は、バイポーラトランジスタ(15a〜15d)からなるカレントミラー回路で構成されている請求項5に記載の過電流検出回路。
- 前記電流検出回路(17)は、MOSFET(17a〜17d)からなるカレントミラー回路で構成されている請求項5に記載の過電流検出回路。
- 前記温度特性補正用のMOSFET(10)のオン抵抗値Ronrefと前記閾値電圧設定用の抵抗素子(8)の抵抗値Rrefとの比(Ronref/Rref)の値Rrrは、前記電流検出用のMOSFET(2)のオン抵抗値Ronsと前記電流検出抵抗(3)の抵抗値Rsenとの比(Rons/Rsen)の値Rssと同じ値となるように設定されている請求項3に記載の過電流検出回路。
- 前記閾値電圧設定用の抵抗素子(8)は、前記電流検出抵抗(3、3a)と同等の温度特性を有するものを設けている請求項1から8のいずれか一項に記載の過電流検出回路。
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