电流检测电路、开关电路制造技术

本发明专利技术提供电流检测电路、开关电路，目的在于提高电流检测的精度。该电流检测电路具备：第一开关元件以及第二开关元件，其输入侧与电源端子连接；第三开关元件，其与所述第一开关元件串联连接，其输出侧与输出端子连接；以及电流放大器，其检测所述第一开关元件的输出电压与所述第二开关元件的输出电压的差值，输出用于检测从所述输出端子输出的输出电流的相对电流，所述第一开关元件的控制部和所述第二开关元件的控制部连接，所述第一开关元件和所述第二开关元件的电阻比为1：n。n。n。

【技术实现步骤摘要】
电流检测电路、开关电路


[0001]本专利技术涉及电流检测电路、开关电路。

技术介绍

[0002]目前已知有连接在电源与负载之间的高侧开关电路。图5是表示现有的高侧开关电路的一例的图。图5所示的高侧开关电路1具有晶体管M1、M2、逻辑电路2、电流检测放大器3。
[0003]晶体管M1、M2是PMOS晶体管，串联连接在VDD端子与OUT端子之间。当通过逻辑电路2使晶体管M1、M2导通时，高侧开关电路1从OUT端子输出从VDD端子供给的电流。从OUT端子输出的电流作为高侧开关电路1的输出电流供给至后级的负载。
[0004]晶体管M1、M2的背栅与晶体管M1和晶体管M2的连接点连接，各个寄生二极管D1、D2的阴极彼此相对。因此，高侧开关电路1在由于电源短路等而OUT端子的电位变得比VDD端子的电位高的情况下，通过晶体管M1的寄生二极管D1来防止电流的逆流。
[0005]逻辑电路2基于从CE端子输入的信号来控制晶体管M1、M2的导通和截止。电流检测放大器3检测晶体管M1的源极
‑
漏极间的电流。并且，电流检测放大器3将检测出的电流作为用于检测从OUT端子输出的输出电流的检测用电流，从I_OUT端子输出。
[0006]在高侧开关电路1中，通过这样检测输出电流来检测OUT端子与OUT端子后级的负载的连接。
[0007]在所述现有的高侧开关电路中，由于晶体管的导通电阻有偏差，存在电压依赖性、温度依赖性等，因此难以高精度地检测检测用电流。因此，在现有的高侧开关电路中，难以高精度地检测输出电流。
[0008]专利文献1：日本特开2002
‑
91584号公报
[0009]专利文献2：日本特开2006
‑
50724号公报

技术实现思路

[0010]公开的技术是鉴于所述情况而完成的，以提高电流检测的精度为目的。
[0011]公开的技术为电流检测电路，具备：
[0012]第一开关元件M21和第二开关元件M31，其输入侧与电源端子VDD连接；
[0013]第三开关元件M11，其与所述第一开关元件串联连接，其输出侧与输出端子Vout连接；以及
[0014]电流放大器111，其检测所述第一开关元件M21的输出电压与所述第二开关元件M31的输出电压的差值，输出用于检测从所述输出端子输出的输出电流的相对电流，
[0015]所述第一开关元件M21的控制部和所述第二开关元件M31的控制部连接，
[0016]所述第一开关元件M21和所述第二开关元件M31的电阻比为1：n。
[0017]另外，公开的技术还涉及电流检测电路，具备：
[0018]第一开关元件M21和第二开关元件M31，其输入侧与电源端子VDD连接；
[0019]第三开关元件M11，其与所述第一开关元件M21串联连接，其输出侧与输出端子Vout连接；
[0020]第四开关元件M61，其与所述第二开关元件M31串联连接；以及
[0021]电流放大器111，其检测所述第三开关元件M11的输出电压与所述第四开关元件M61的输出电压的差值，流过用于检测从所述输出端子输出的输出电流的相对电流，
[0022]所述第一开关元件M21的控制部和所述第二开关元件M31的控制部连接，
[0023]所述第三开关元件M11的控制部与所述第四开关元件M61的控制部连接，
[0024]所述第一开关元件M21与所述第二开关元件M31的电阻比为1：n，
[0025]所述第三开关元件M11与所述第四开关元件M61的电阻比为1：m。
[0026]能够提高电流检测的精度。
附图说明
[0027]图1是说明第一实施方式的开关电路的利用场景的图。
[0028]图2是表示第一实施方式的开关电路的图。
[0029]图3是表示开关电路动作时的输出电流和相对电流的变化的图。
[0030]图4是表示第二实施方式的开关电路的图。
[0031]图5是表示现有的高侧开关电路的一例的图。
[0032]附图标记说明
[0033]100、100A：开关电路、110、110A：电流检测电路、120：偏置电路、130：逻辑电路、140：限流电路、150：比较器、M11、M21、M31、M41、M51、M61：晶体管。
具体实施方式
[0034](第一实施方式)
[0035]以下，参照附图对第一实施方式进行说明。图1是说明第一实施方式的开关电路的利用场景的图。
[0036]本实施方式的开关电路100是内置于在电源20与负载30之间连接的电子设备10中的高侧开关电路。
[0037]电子设备10例如是汽车导航系统等车载用的电子设备。电源20例如是DC电源、电池等，负载30例如是与电子设备10连接的GPS(Global Positioning System：全球定位系统)天线、收音机、电视机、车载用的摄像头等。
[0038]本实施方式的开关电路100将从电源20供给的电流供给至负载30。另外，本实施方式的开关电路100检测从电源20向负载30供给的电流值，基于检测出的电流值，检测电子设备10与负载30的连接或者切断。进而，开关电路100防止电流从负载30向电源20逆流。
[0039]图2是表示第一实施方式的开关电路的图。本实施方式的开关电路100具有电流检测电路110、偏置电路120、逻辑电路130、限流电路140、比较器(比较电路)150、晶体管M11(第三开关元件、晶体管M51、VDD端子(电源端子)、CE端子、GND端子、Vout端子(输出端子)、Vs端子、Err端子。
[0040]在开关电路100中，VDD端子与电源20连接。Vout端子与包含开关电路100的电子设备10后级的负载30连接。CE端子与开关电路100的上位电路等连接，被输入各种控制信号。
GND端子接地。
[0041]Vs端子经由电阻Rs接地。电阻Rs是用于检测从开关电路100输出的输出电流Iout的相对电流Iout
’
的电阻，电阻值可以是可变的。换言之，电阻Rs是电流电压转换元件。
[0042]相对电流Iout
’
是用于检测输出电流Iout的电流。相对电流Iout
’
与电流Iout的关系在后面叙述。
[0043]Err端子与作为开关电路100的上位电路的CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)等连接。另外，Err端子根据电流检测电路110的检测结果，将表示输出电流Iout成为阈值这一情况的错误信号输出到上位电路。
[0044]电流检测电路110具有电流放大器111、晶体管M21(第一开关元件)、晶体管M31(第二开关元件)。电流放大器111包括晶体管M41和放大器112。本实施方式的开关电路100所具有的各晶体管是MOS晶体管(开关元件)。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流检测电路，其特征在于，该电流检测电路具备：第一开关元件以及第二开关元件，其输入侧与电源端子连接；第三开关元件，其与所述第一开关元件串联连接，且其输出侧与输出端子连接；以及电流放大器，其检测所述第一开关元件的输出电压与所述第二开关元件的输出电压的差值，输出用于检测从所述输出端子输出的输出电流的相对电流，所述第一开关元件的控制部和所述第二开关元件的控制部连接，所述第一开关元件和所述第二开关元件的电阻比为1：n。2.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，该电流检测电路具备：与所述第一开关元件并联地相对于所述电源端子反向连接的逆流防止元件；以及与所述第三开关元件并联地相对于所述电源端子正向连接的逆流防止元件。3.根据权利要求1或2所述的电流检测电路，其特征在于，在所述电流放大器的输出上连接有电流电压转换元件。4.一种开关电路，其特征在于，该开关电路具备：权利要求3所述的电流检测电路；以及比较电路，其进行由所述电流电压转换元件转换后的电压与基准电压的比较。5.根据权利要求4所述的开关电路，其特征在于，通过控制所述第一开关元件和所述第三开关元件的控制部的电压来控制来自所述输出端子的电流的输出和停止。6.一种电流检测电路，其特征在于，该电流检测电路具备：第一开关元件以及第二开关元件，其输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：高野阳一，樱井康平，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：