提供一种电流控制用半导体元件和使用它的控制装置，该电流控制用半导体元件能够通过动态修正增益（a）和偏置（b）的变动，而在单芯片的IC内进行高精度的电流检测。在同一半导体芯片上，具有晶体管（4）、电流-电压转换电路和AD转换器。参考电流生成电路（6）在负载（2）的电流上叠加电流脉冲，使AD转换器输出的电压数字值变动。增益偏置修正部（8）对参考电流生成电路（6）产生的电压数字值的变动进行信号处理，动态取得AD转换器输出的电压数字值与负载的电流数字值的线性关系式中的增益（a）和偏置（b）。电流数字值运算部（12）使用增益偏置修正部（8）取得的增益和偏置修正AD转换器输出的电压值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电流控制用半导体元件和使用它的控制装置，特别涉及适合在IC芯片中内置有电流检测电路的电流控制用半导体元件和使用它的控制装置。
技术介绍
随着各种控制对象被电子控制，为了将电信号转换为机械运动或油压而广泛使用电机和螺线管(so I eno i d )等电动致动器。这些电动致动器的改进需要高精度的电流控制。近年来，为了进行高精度的电流控制，一般使用数字反馈控制。为了进行电流的数字反馈控制，需要取得控制对象即负载电流值Iout的数字值IOUtd0为此，首先对于电流-电压转换电路的输出Vout用AD转换器进行数字转换，得到AD转换器的参考电压Vref和相对数字值Voutd (=Vout/Vref )。接着，对于AD转换器的输出Voutd，进行与包括电流-电压转换电路和AD转换器的电流检测电路的输入输出特性对应的修正，得到电流的数字值Ioutd。电流检测电路可以考虑各种结构，但从控制算法简化的观点出发，优选电流检测电路的输入输出特性是线性的，该情况下，电流数字值Ioutd可以用增益a和偏置b按照(式I)求出。Ioutd=a · Voutd+b...... (I)按照式(I)测定电流值的情况下，如何使增益a和偏置b与实际的电流检测电路的特性精度良好地一致，对于提高电流测定精度是重要的。此外，在高精度的电流控制以外，控制装置的小型化、低价格化的需求也较高，通过将电流检测电路内置在IC芯片内对应该需求。已知为了将电流检测电路内置在IC芯片内，而在IC芯片内内置电流检测用电阻的装置(例如参照专利文献1、专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2003-203805号公报专利文献2 :日本特开2006-165100号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题将电流控制用电阻内置在IC芯片内，能够削减用于电流检测的外部安装部件，是在装置的小型化、低价格化方面优良的方法。但是，IC芯片内形成的电阻的值因为温度而变动数十％，直接表现为式(I)的增益a的变动。此外，用于检测到的电流值的数字转换的AD转换器的参考电压Vref的变动也是使增益a变动数％的原因。进而，因为电流检测电路中使用的运算放大器的输入偏置，式(O的偏置b也变动数％。这样，将电流检测电路内置在IC芯片中的情况下，式(I)中的增益a和偏置b与设计值相比有较大变动，存在电流检测误差增大的问题。本专利技术的目的在于提供一种电流控制用半导体元件和使用它的控制装置，该电流控制用半导体元件能够通过动态地修正增益a和偏置b的变动，在单芯片的IC内进行高精度的电流检测。用于解决课题的方案(I)为了达成上述目的，本专利技术的电流控制用半导体元件，其在同一半导体芯片上具有驱动负载的晶体管、将上述负载的电流转换为电压的电流-电压转换电路和将该电流-电压转换电路的输出电压转换为数字值的AD转换器，该电流控制用半导体元件包括:参考电流生成部，其在上述负载的电流上叠加电流脉冲，使上述AD转换器输出的电压数字值变动；增益偏置修正部，其对该参考电流生成部产生的上述电压数字值的变动进行信号处理，动态地取得上述AD转换器输出的电压数字值与上述负载的电流数字值的线性关系式中的增益和偏置；和电流数字值运算部，其使用由该增益偏置修正部取得的增益和偏置修正上述AD转换器输出的电压值。通过该结构，能够通过动态地修正增益a和偏置b的变动，在单芯片的IC内进行高精度的电流检测。(2)在上述(I)中，优选具备保存从外部高精度地测定的上述电流脉冲的电流值的修正用测定值保存部，上述增益偏置修正部使用该修正用测定值保存部保存的上述电流脉冲的电流值和上述电压数字值的信号处理结果，动态地取得上述AD转换器输出的电压数字值与上述负载的电流数字值的线性关系式中的增益。(3)在上述(2)中，优选上述电流脉冲的电流利用电阻和参考电压生成。(4)在上述(2)中，优选上述电流脉冲的周期是上述AD转换器的采样周期的整数 倍。(5)在上述(2)中，优选在用PWM控制电流的情况下，上述电流脉冲的周期是PWM周期的整数倍。( 6 )此外，为了达成上述目的，本专利技术的具有电流控制用半导体元件和控制该电流控制用半导体元件的微控制器的控制装置中，上述电流控制用半导体元件在同一半导体芯片上具有驱动负载的晶体管、将上述负载的电流转换为电压的电流-电压转换电路和将该电流-电压转换电路的输出电压转换为数字值的AD转换器，该电流控制用半导体元件包括 参考电流生成部，其在上述负载的电流上叠加电流脉冲，使上述AD转换器输出的电压数字值变动；增益偏置修正部，其对该参考电流生成部产生的上述电压数字值的变动进行信号处理，动态地取得上述AD转换器输出的电压数字值与上述负载的电流数字值的线性关系式中的增益和偏置；和电流数字值运算部，其使用由该增益偏置修正部取得的增益和偏置修正上述AD转换器输出的电压值。根据该结构，能够通过动态修正增益a和偏置b的变动，在单芯片的IC内进行高精度的电流检测，能够提高控制装置的控制精度。专利技术效果根据本专利技术，能够通过动态修正增益a和偏置b的变动，在单芯片的IC内进行高精度的电流检测。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的电流控制用半导体元件的结构的框图。图2是表示本专利技术的一个实施方式的电流控制用半导体元件中使用的电流检测电路的结构的框图。图3是表示本专利技术的一个实施方式的电流控制用半导体元件中使用的参考电流生成电路的结构的框图。图4是本专利技术的一个实施方式的电流控制用半导体元件中的增益和偏置的修正方法的说明图。图5是本专利技术的一个实施方式的电流控制用半导体元件中的增益和偏置的其他修正方法的说明图。图6是表示本专利技术的其他实施方式的电流控制用半导体元件的结构的框图。图7是表示本专利技术的其他实施方式的电流控制用半导体元件中使用的参考电流生成电路的结构的框图。图8是表示使用本专利技术的各实施方式的电流控制用半导体元件的自动变速器控制装置的结构的框图。图9是表示使用本专利技术的各实施方式的电流控制用半导体元件的制动控制装置的结构的框图。图10是表示使用本专利技术的各实施方式的电流控制用半导体元件的无刷电机控制装置的结构的框图。图11是表示本专利技术的其他实施方式的电流控制用半导体元件的结构的框图。具体实施例方式以下用图1 图5说明本专利技术的一个实施方式的电流控制用半导体元件的结构和动作。首先用图1说明本实施方式的电流控制用半导体元件的结构。图1是表示本专利技术的一个实施方式的电流控制用半导体元件的结构的框图。电流控制用半导体元件I由高侧M0SFET4、低侧M0SFET5、参考电流生成电路6、电流检测电路7、增益偏置修正部8、修正用测定值保存寄存器9、IF电路10、测试模式控制部11构成。电流控制用半导体元件I与螺线管2和对螺线管2供给电压的电池3连接，通过PWM (Pulse Width Modulation :脉冲宽度调制)使对螺线管2施加的电压通断，控制螺线管2中流过的电流，驱动螺线管5。高侧M0SFET4是螺线管2与电池3之间的开关，高侧M0SFET4的栅极信号Vg为高电平时接通，为低电平时断开。高侧M0SFET4接通时且低侧M0SFET5断开时，螺线管2中流过的电流上升，断开时减少。关于低侧M0SFET5，在高侧M0SFET4断开的期间中，低侧M0SFE本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.31 JP 2010-1932601.一种电流控制用半导体元件，其在同一半导体芯片上具有驱动负载的晶体管、将所述负载的电流转换为电压的电流-电压转换电路和将该电流-电压转换电路的输出电压转换为数字值的AD转换器，该电流控制用半导体元件的特征在于，包括: 参考电流生成部，其在所述负载的电流上叠加电流脉冲，使所述AD转换器输出的电压数字值变动； 增益偏置修正部，其对该参考电流生成部产生的所述电压数字值的变动进行信号处理，动态地取得所述AD转换器输出的电压数字值与所述负载的电流数字值的线性关系式中的增益和偏置；和 电流数字值运算部，其使用由该增益偏置修正部取得的增益和偏置修正所述AD转换器输出的电压值。2.如权利要求1所述的电流控制用半导体元件，其特征在于: 具备保存从外部高精度地测定的所述电流脉冲的电流值的修正用测定值保存部， 所述增益偏置修正部使用该修正用测定值保存部保存的所述电流脉冲的电流值和所述电压数字值的信号处理结果，动态地取得所述AD转换器输出的电压数字值与所述负载的电流数字值的线性关系式中的增益。3....
【专利技术属性】
技术研发人员：广津铁平，金川信康，田边至，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：
国别省市：
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