JPH10300798A - オフセットの自動補正回路を備える電流検出回路 - Google Patents
オフセットの自動補正回路を備える電流検出回路Info
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- JPH10300798A JPH10300798A JP9107448A JP10744897A JPH10300798A JP H10300798 A JPH10300798 A JP H10300798A JP 9107448 A JP9107448 A JP 9107448A JP 10744897 A JP10744897 A JP 10744897A JP H10300798 A JPH10300798 A JP H10300798A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流を高い精度で正確に検出する。簡単な演
算で演算処理を簡単かつ高速にして、電流値を計算す
る。 【解決手段】 オフセットの自動補正回路を備える電流
検出回路は、電流検出抵抗３と、この電流検出抵抗３の
電圧が検出電圧入力端子８に入力され、他方の基準電圧
端子９に基準電圧が入力される差動アンプ１と、差動ア
ンプ１の出力電圧から電流検出抵抗３に流れる電流を検
出する検出回路７とを備える。さらに、電流検出回路
は、電流検出抵抗３の電圧に、差動アンプ１の出力電圧
を大きくする微小バイアス電圧を加えて差動アンプ１の
基準電圧端子８に入力すると共に、検出回路７が、差動
アンプ１の出力電圧を検出して差動アンプ１の基準電圧
端子９に入力する基準電圧を補正して、電流検出抵抗３
の電流を０とする状態で、差動アンプ１の出力を０Ｖに
補正する。
算で演算処理を簡単かつ高速にして、電流値を計算す
る。 【解決手段】 オフセットの自動補正回路を備える電流
検出回路は、電流検出抵抗３と、この電流検出抵抗３の
電圧が検出電圧入力端子８に入力され、他方の基準電圧
端子９に基準電圧が入力される差動アンプ１と、差動ア
ンプ１の出力電圧から電流検出抵抗３に流れる電流を検
出する検出回路７とを備える。さらに、電流検出回路
は、電流検出抵抗３の電圧に、差動アンプ１の出力電圧
を大きくする微小バイアス電圧を加えて差動アンプ１の
基準電圧端子８に入力すると共に、検出回路７が、差動
アンプ１の出力電圧を検出して差動アンプ１の基準電圧
端子９に入力する基準電圧を補正して、電流検出抵抗３
の電流を０とする状態で、差動アンプ１の出力を０Ｖに
補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電流検出抵抗の両
端に発生する電圧から電流を検出する電流検出回路の改
良に関し、とくに、電流検出抵抗の電圧を増幅する差動
アンプのオフセット電圧を自動的に補正する回路を備え
る電流検出回路に関する。
端に発生する電圧から電流を検出する電流検出回路の改
良に関し、とくに、電流検出抵抗の電圧を増幅する差動
アンプのオフセット電圧を自動的に補正する回路を備え
る電流検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】電流検出回路は、電流検出抵抗の両端に
発生する電圧から電流を検出する。電流検出抵抗に発生
する電圧が、電流に比例するからである。電流検出抵抗
の両端に発生する電圧は、電流検出抵抗の抵抗値と電流
の積になる。電流検出抵抗は、負荷と直列に接続される
ので、できる限り抵抗値を小さくするのが好ましい。電
流検出抵抗が、無駄な電力を消費するからである。さら
に、電流検出抵抗の消費電力は抵抗値に比例して大きく
なるので、消費電力を小さくすることから、出来るかぎ
り低抵抗にするのがよい。
発生する電圧から電流を検出する。電流検出抵抗に発生
する電圧が、電流に比例するからである。電流検出抵抗
の両端に発生する電圧は、電流検出抵抗の抵抗値と電流
の積になる。電流検出抵抗は、負荷と直列に接続される
ので、できる限り抵抗値を小さくするのが好ましい。電
流検出抵抗が、無駄な電力を消費するからである。さら
に、電流検出抵抗の消費電力は抵抗値に比例して大きく
なるので、消費電力を小さくすることから、出来るかぎ
り低抵抗にするのがよい。
【０００３】ただ、電流検出抵抗の抵抗値を小さくする
と、その両端に発生する電圧も小さくなる。このため、
電流検出抵抗に発生する電圧を、差動アンプで増幅する
必要がある。差動アンプが、理想的な状態で電流検出抵
抗の電圧を増幅するとすれば、原理的には、電流検出抵
抗の抵抗値を著しく小さくして、電流を正確に検出でき
る。しかしながら、差動アンプは、入力電圧を０Ｖとし
ても、出力に電圧が発生する、いわゆるオフセット電圧
が発生する。たとえば、入力換算値で１０ｍＶのオフセ
ット電圧が発生する差動アンプが、最大入力電圧を１０
０ｍＶとする電圧を増幅するとすれば、オフセット電圧
は最大入力電圧の１０％にも達する。オフセット電圧
は、電流検出回路の誤差の原因となる。
と、その両端に発生する電圧も小さくなる。このため、
電流検出抵抗に発生する電圧を、差動アンプで増幅する
必要がある。差動アンプが、理想的な状態で電流検出抵
抗の電圧を増幅するとすれば、原理的には、電流検出抵
抗の抵抗値を著しく小さくして、電流を正確に検出でき
る。しかしながら、差動アンプは、入力電圧を０Ｖとし
ても、出力に電圧が発生する、いわゆるオフセット電圧
が発生する。たとえば、入力換算値で１０ｍＶのオフセ
ット電圧が発生する差動アンプが、最大入力電圧を１０
０ｍＶとする電圧を増幅するとすれば、オフセット電圧
は最大入力電圧の１０％にも達する。オフセット電圧
は、電流検出回路の誤差の原因となる。
【０００４】差動アンプのオフセット電圧を補正して、
正確に電流を検出する電流検出回路が、特開平７−７７
５４６号公報に記載される。この公報に記載される電流
検出回路を図１に示す。この図の電流検出回路は、差動
アンプ１の出力をＡ／Ｄコンバータ２でデジタル量に変
換する。電流検出抵抗３と直列にスイッチング素子４を
接続し、スイッチング素子４をオフにする状態、すなわ
ち、電流検出抵抗３の電流を０とするときの、Ａ／Ｄコ
ンバータ２の出力を０として、電流を検出する。たとえ
ば、電流検出抵抗３の電流を０とするときの、Ａ／Ｄコ
ンバータ２の出力電圧が０．５Ｖとすれば、出力電圧の
０．５Ｖを基準として、電流を検出する。このため、差
動アンプ１のオフセット電圧を補正して、電流を検出で
きる。
正確に電流を検出する電流検出回路が、特開平７−７７
５４６号公報に記載される。この公報に記載される電流
検出回路を図１に示す。この図の電流検出回路は、差動
アンプ１の出力をＡ／Ｄコンバータ２でデジタル量に変
換する。電流検出抵抗３と直列にスイッチング素子４を
接続し、スイッチング素子４をオフにする状態、すなわ
ち、電流検出抵抗３の電流を０とするときの、Ａ／Ｄコ
ンバータ２の出力を０として、電流を検出する。たとえ
ば、電流検出抵抗３の電流を０とするときの、Ａ／Ｄコ
ンバータ２の出力電圧が０．５Ｖとすれば、出力電圧の
０．５Ｖを基準として、電流を検出する。このため、差
動アンプ１のオフセット電圧を補正して、電流を検出で
きる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１に示す電流検出回
路は、差動アンプ１のオフセット電圧の影響をなくし
て、電流を正確に検出できる特長がある。しかしなが
ら、この回路は、差動アンプ１の出力電圧範囲を１００
％電流検出に使用できず、検出精度が低下する問題があ
る。すなわち、差動アンプ１のオフセット電圧の影響を
考慮して、出力電圧範囲を狭くしている。この公報に記
載される回路は、電流検出抵抗３の無駄な電流損失を少
なくするために、抵抗値を小さくすると、電流検出抵抗
３に発生する電圧が小さくなり、オフセット電圧の影響
が大きくなる。たとえば、電流検出抵抗３に０．１Ωの
抵抗を使用して、０〜０．５Ａの電流を検出する回路
は、電流検出抵抗３に発生する最大電圧は５０ｍＶとな
る。このとき、差動アンプ１が５０ｍＶの入力電圧をリ
ニアに増幅して出力でき、かつ、このオフセット電圧を
±１５ｍＶとすると、図２に示すように、電流検出に使
用できる出力電圧範囲は、５０−（１５×２）ｍＶとな
って、わずかに２０ｍＶに制限される。３０ｍＶから５
０ｍＶまでの範囲を、差動アンプ１がリニアに増幅し
て、電流検出に使用できるからである。このため、この
図の電流検出回路は、差動アンプ１に入力される電圧範
囲が制限され、この範囲を０〜０．５Ａの電流検出範囲
とするので、高い精度で電流を検出できなくなる欠点が
ある。
路は、差動アンプ１のオフセット電圧の影響をなくし
て、電流を正確に検出できる特長がある。しかしなが
ら、この回路は、差動アンプ１の出力電圧範囲を１００
％電流検出に使用できず、検出精度が低下する問題があ
る。すなわち、差動アンプ１のオフセット電圧の影響を
考慮して、出力電圧範囲を狭くしている。この公報に記
載される回路は、電流検出抵抗３の無駄な電流損失を少
なくするために、抵抗値を小さくすると、電流検出抵抗
３に発生する電圧が小さくなり、オフセット電圧の影響
が大きくなる。たとえば、電流検出抵抗３に０．１Ωの
抵抗を使用して、０〜０．５Ａの電流を検出する回路
は、電流検出抵抗３に発生する最大電圧は５０ｍＶとな
る。このとき、差動アンプ１が５０ｍＶの入力電圧をリ
ニアに増幅して出力でき、かつ、このオフセット電圧を
±１５ｍＶとすると、図２に示すように、電流検出に使
用できる出力電圧範囲は、５０−（１５×２）ｍＶとな
って、わずかに２０ｍＶに制限される。３０ｍＶから５
０ｍＶまでの範囲を、差動アンプ１がリニアに増幅し
て、電流検出に使用できるからである。このため、この
図の電流検出回路は、差動アンプ１に入力される電圧範
囲が制限され、この範囲を０〜０．５Ａの電流検出範囲
とするので、高い精度で電流を検出できなくなる欠点が
ある。
【０００６】さらに、この図の電流検出抵抗３は、マイ
コン５で、差動アンプ１の出力から、オフセット電圧を
補正して電流を演算するので、マイコン５の演算処理に
時間がかかる欠点もある。それは、マイコン５が電流値
を演算する毎に、オフセット電圧を補正するからであ
る。
コン５で、差動アンプ１の出力から、オフセット電圧を
補正して電流を演算するので、マイコン５の演算処理に
時間がかかる欠点もある。それは、マイコン５が電流値
を演算する毎に、オフセット電圧を補正するからであ
る。
【０００７】本発明は、このような欠点を解決すること
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、電流を高い精度で正確に検出できると共に、簡単な
演算で演算処理を簡単かつ高速にして、電流値を計算で
きるオフセットの自動補正回路を備える電流検出回路を
提供することにある。
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、電流を高い精度で正確に検出できると共に、簡単な
演算で演算処理を簡単かつ高速にして、電流値を計算で
きるオフセットの自動補正回路を備える電流検出回路を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のオフセットの自
動補正回路を備える電流検出回路は、電流検出抵抗３
と、この電流検出抵抗３の電圧が検出電圧入力端子８に
入力され、他方の基準電圧端子９に基準電圧が入力され
る差動アンプ１と、差動アンプ１の出力電圧から電流検
出抵抗３に流れる電流を検出する検出回路７とを備え
る。
動補正回路を備える電流検出回路は、電流検出抵抗３
と、この電流検出抵抗３の電圧が検出電圧入力端子８に
入力され、他方の基準電圧端子９に基準電圧が入力され
る差動アンプ１と、差動アンプ１の出力電圧から電流検
出抵抗３に流れる電流を検出する検出回路７とを備え
る。
【０００９】さらに、本発明の電流検出回路は、電流検
出抵抗３の電圧に、差動アンプ１の出力電圧を大きくす
る微小バイアス電圧を加えて検出電圧入力端子８に入力
すると共に、検出回路７は、差動アンプ１の出力電圧を
検出して差動アンプ１の基準電圧端子９に入力する基準
電圧を補正して、電流検出抵抗３の電流を０とする状態
で、差動アンプ１の出力を０Ｖに補正するように構成し
ている。
出抵抗３の電圧に、差動アンプ１の出力電圧を大きくす
る微小バイアス電圧を加えて検出電圧入力端子８に入力
すると共に、検出回路７は、差動アンプ１の出力電圧を
検出して差動アンプ１の基準電圧端子９に入力する基準
電圧を補正して、電流検出抵抗３の電流を０とする状態
で、差動アンプ１の出力を０Ｖに補正するように構成し
ている。
【００１０】さらに、本発明の請求項２の電流検出回路
は、検出回路７に、差動アンプ１の出力電圧をデジタル
量に変換するＡ／Ｄコンバータ２と、このＡ／Ｄコンバ
ータ２の出力を演算して差動アンプ１のオフセット補正
電圧を演算すると共に、スイッチング素子４をオンオフ
に制御する演算回路１２と、この演算回路１２の演算値
をアナログ量に変換するＤ／Ａコンバータ１１と、この
Ｄ／Ａコンバータ１１の出力を差動アンプ１の基準電圧
端子９に入力して差動アンプ１のオフセットを補正する
入力補正回路１３とを装備している。
は、検出回路７に、差動アンプ１の出力電圧をデジタル
量に変換するＡ／Ｄコンバータ２と、このＡ／Ｄコンバ
ータ２の出力を演算して差動アンプ１のオフセット補正
電圧を演算すると共に、スイッチング素子４をオンオフ
に制御する演算回路１２と、この演算回路１２の演算値
をアナログ量に変換するＤ／Ａコンバータ１１と、この
Ｄ／Ａコンバータ１１の出力を差動アンプ１の基準電圧
端子９に入力して差動アンプ１のオフセットを補正する
入力補正回路１３とを装備している。
【００１１】演算回路１２は、電流検出抵抗３の電流を
０とする状態における差動アンプ１の出力から、差動ア
ンプ１のオフセット補正電圧を演算する。オフセット補
正電圧は、Ｄ／Ａコンバータ１１でアナログ値に変換さ
れて、入力補正回路１３でもって差動アンプ１の基準電
圧端子９に入力され、このオフセット電圧で、差動アン
プ１の出力電圧を０Ｖに補正する。
０とする状態における差動アンプ１の出力から、差動ア
ンプ１のオフセット補正電圧を演算する。オフセット補
正電圧は、Ｄ／Ａコンバータ１１でアナログ値に変換さ
れて、入力補正回路１３でもって差動アンプ１の基準電
圧端子９に入力され、このオフセット電圧で、差動アン
プ１の出力電圧を０Ｖに補正する。
【００１２】さらにまた、本発明の請求項３の電流検出
回路は、演算回路１２で、電流検出抵抗３の電流を０と
する状態におけるＡ／Ｄコンバータ２の出力電圧を、０
よりも大きい最小値に比較し、Ａ／Ｄコンバータ２の出
力が最小値に等しくなったときの、Ｄ／Ａコンバータ１
１の出力をさらに補正してオフセット補正電圧とし、こ
のオフセット電圧を差動アンプ１の基準電圧端子９に入
力する。
回路は、演算回路１２で、電流検出抵抗３の電流を０と
する状態におけるＡ／Ｄコンバータ２の出力電圧を、０
よりも大きい最小値に比較し、Ａ／Ｄコンバータ２の出
力が最小値に等しくなったときの、Ｄ／Ａコンバータ１
１の出力をさらに補正してオフセット補正電圧とし、こ
のオフセット電圧を差動アンプ１の基準電圧端子９に入
力する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのオフセットの自動補正回
路を備える電流検出回路を例示するものであって、本発
明は電流検出回路を下記のものに特定しない。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのオフセットの自動補正回
路を備える電流検出回路を例示するものであって、本発
明は電流検出回路を下記のものに特定しない。
【００１４】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
【００１５】図３に示すオフセットの自動補正回路を備
える電流検出回路は、スイッチング素子４を介して負荷
６に直列に連結された電流検出抵抗３と、この電流検出
抵抗３の電圧を増幅する差動アンプ１と、差動アンプ１
の出力を演算して電流検出抵抗３に流れる電流を検出す
る検出回路７とを備える。
える電流検出回路は、スイッチング素子４を介して負荷
６に直列に連結された電流検出抵抗３と、この電流検出
抵抗３の電圧を増幅する差動アンプ１と、差動アンプ１
の出力を演算して電流検出抵抗３に流れる電流を検出す
る検出回路７とを備える。
【００１６】電流検出抵抗３は、検出する電流の最大値
を考慮して、可能な限り低抵抗な抵抗を使用する。たと
えば、０〜１０Ａの電流を検出する場合、たとえば、電
流検出抵抗３の抵抗値を、１０ｍΩとする。
を考慮して、可能な限り低抵抗な抵抗を使用する。たと
えば、０〜１０Ａの電流を検出する場合、たとえば、電
流検出抵抗３の抵抗値を、１０ｍΩとする。
【００１７】差動アンプ１は、±の駆動電圧で動作する
タイプではなく、＋または−の駆動電圧で動作するタイ
プのオペアンプである。このタイプの差動アンプ１は、
出力電圧を±とすることができない。出力電圧は、たと
えば、駆動電圧を＋ＶCCとするオペアンプでは、０Ｖよ
りも高く駆動電圧よりも低くなる。
タイプではなく、＋または−の駆動電圧で動作するタイ
プのオペアンプである。このタイプの差動アンプ１は、
出力電圧を±とすることができない。出力電圧は、たと
えば、駆動電圧を＋ＶCCとするオペアンプでは、０Ｖよ
りも高く駆動電圧よりも低くなる。
【００１８】差動アンプ１は、±の入力端子に入力され
る電圧を増幅して出力する。図の差動アンプ１は、＋入
力端子を検出電圧入力端子８とし、−入力端子を基準電
圧端子９としている。検出電圧入力端子８は、抵抗Ｒ6
を介して電流検出抵抗３に接続され、さらに、微小バイ
アス電圧回路１０を構成する抵抗Ｒ5を介して、差動ア
ンプ１のＶCCに接続される。
る電圧を増幅して出力する。図の差動アンプ１は、＋入
力端子を検出電圧入力端子８とし、−入力端子を基準電
圧端子９としている。検出電圧入力端子８は、抵抗Ｒ6
を介して電流検出抵抗３に接続され、さらに、微小バイ
アス電圧回路１０を構成する抵抗Ｒ5を介して、差動ア
ンプ１のＶCCに接続される。
【００１９】微小バイアス電圧回路１０は、差動アンプ
１の入力側に換算した、最大マイナスオフセット電圧よ
りも大きな＋電圧である微小バイアス電圧を、差動アン
プ１の＋入力端子である検出電圧入力端子８に入力す
る。微小バイアス電圧回路１０は、差動アンプ１の駆動
電圧（ＶCC）を、抵抗Ｒ5と抵抗Ｒ4で分圧して、検出電
圧入力端子８に入力する。微小バイアス電圧は、たとえ
ば、差動アンプ１の入力側換算オフセット電圧を、±１
５ｍＶとするとき、１５ｍＶよりも大きな電圧値に設定
される。微小バイアス電圧は、抵抗Ｒ5、Ｒ4、Ｒ6と、
電流検出抵抗３の抵抗値で決定される。
１の入力側に換算した、最大マイナスオフセット電圧よ
りも大きな＋電圧である微小バイアス電圧を、差動アン
プ１の＋入力端子である検出電圧入力端子８に入力す
る。微小バイアス電圧回路１０は、差動アンプ１の駆動
電圧（ＶCC）を、抵抗Ｒ5と抵抗Ｒ4で分圧して、検出電
圧入力端子８に入力する。微小バイアス電圧は、たとえ
ば、差動アンプ１の入力側換算オフセット電圧を、±１
５ｍＶとするとき、１５ｍＶよりも大きな電圧値に設定
される。微小バイアス電圧は、抵抗Ｒ5、Ｒ4、Ｒ6と、
電流検出抵抗３の抵抗値で決定される。
【００２０】差動アンプ１の基準電圧端子９には、Ｄ／
Ａコンバータ１１の出力を、分圧抵抗Ｒ3と抵抗Ｒ1で分
圧して入力する。基準電圧端子９には、電流検出抵抗３
の電流値を０とするとき、差動アンプ１の出力電圧を０
Ｖに補正するオフセット補正電圧が入力される。さら
に、差動アンプ１は、−入力端子と出力端子に負帰還抵
抗Ｒ2を接続して、増幅率を調整している。
Ａコンバータ１１の出力を、分圧抵抗Ｒ3と抵抗Ｒ1で分
圧して入力する。基準電圧端子９には、電流検出抵抗３
の電流値を０とするとき、差動アンプ１の出力電圧を０
Ｖに補正するオフセット補正電圧が入力される。さら
に、差動アンプ１は、−入力端子と出力端子に負帰還抵
抗Ｒ2を接続して、増幅率を調整している。
【００２１】検出回路７は、差動アンプ１の出力電圧を
デジタル量に変換して演算回路１２に入力するＡ／Ｄコ
ンバータ２と、このＡ／Ｄコンバータ２の出力を演算し
て差動アンプ１のオフセット補正電圧を演算すると共
に、スイッチング素子４をオンオフに制御する演算回路
１２と、この演算回路１２の演算値をアナログ量に変換
するＤ／Ａコンバータ１１と、このＤ／Ａコンバータ１
１の出力を差動アンプ１の基準電圧端子９に入力して差
動アンプ１のオフセットを補正する入力補正回路１３と
を備える。
デジタル量に変換して演算回路１２に入力するＡ／Ｄコ
ンバータ２と、このＡ／Ｄコンバータ２の出力を演算し
て差動アンプ１のオフセット補正電圧を演算すると共
に、スイッチング素子４をオンオフに制御する演算回路
１２と、この演算回路１２の演算値をアナログ量に変換
するＤ／Ａコンバータ１１と、このＤ／Ａコンバータ１
１の出力を差動アンプ１の基準電圧端子９に入力して差
動アンプ１のオフセットを補正する入力補正回路１３と
を備える。
【００２２】演算回路１２は、スイッチング素子４をオ
フにして、電流検出抵抗３の電流を０とするときの差動
アンプ１の出力から、差動アンプ１のオフセット補正電
圧を演算する。オフセット補正電圧は、Ｄ／Ａコンバー
タ１１でアナログ値に変換されて、入力補正回路１３で
もって差動アンプ１の基準電圧端子９に入力される。オ
フセット補正電圧は、差動アンプ１のオフセット電圧を
補正して、その出力電圧を０Ｖとする。
フにして、電流検出抵抗３の電流を０とするときの差動
アンプ１の出力から、差動アンプ１のオフセット補正電
圧を演算する。オフセット補正電圧は、Ｄ／Ａコンバー
タ１１でアナログ値に変換されて、入力補正回路１３で
もって差動アンプ１の基準電圧端子９に入力される。オ
フセット補正電圧は、差動アンプ１のオフセット電圧を
補正して、その出力電圧を０Ｖとする。
【００２３】演算回路１２は、図４のフローチャートで
示すように、オフセット補正電圧を下記のようにして演
算する。ただし、この図の数値はデジタル値を示してい
る。Ａ／Ｄ値は、８bitで、０〜５Ｖを０〜２５５とし
ている。Ｄ／Ａ値は、９bitで、０〜５Ｖを０〜５１１
に対応させている。したがって、Ａ／Ｄ値は５／２５５
をかけると電圧値となり、Ｄ／Ａ値は５／５１１をかけ
ると電圧値となる。
示すように、オフセット補正電圧を下記のようにして演
算する。ただし、この図の数値はデジタル値を示してい
る。Ａ／Ｄ値は、８bitで、０〜５Ｖを０〜２５５とし
ている。Ｄ／Ａ値は、９bitで、０〜５Ｖを０〜５１１
に対応させている。したがって、Ａ／Ｄ値は５／２５５
をかけると電圧値となり、Ｄ／Ａ値は５／５１１をかけ
ると電圧値となる。
【００２４】［Ｓ＝１のステップ］このステップで、演
算回路１２はスイッチング素子４をオフにして、電流検
出抵抗３の電流を０にするる ［Ｓ＝２のステップ］演算回路１２は、Ｄ／Ａコンバー
タ１１の出力を０にする。 ［Ｓ＝３のステップ］演算回路１２は、Ａ／Ｄコンバー
タ２からの入力電圧が１０よりも大きいかどうかを判断
する。 ［Ｓ＝４のステップ］Ａ／Ｄコンバータ２から演算回路
１２に入力される入力電圧が１０よりも大きいと、Ｄ／
Ａコンバータ１１の出力に１０を加算する。すなわち、
Ｄ／Ａコンバータ１１の出力電圧を１０／５１１Ｖ高く
する。Ｄ／Ａコンバータ１１の出力電圧が１０よりも小
さくなるまで、このステップをループする。このステッ
プをループする毎に、Ｄ／Ａコンバータ１１の出力に１
０が加算される。
算回路１２はスイッチング素子４をオフにして、電流検
出抵抗３の電流を０にするる ［Ｓ＝２のステップ］演算回路１２は、Ｄ／Ａコンバー
タ１１の出力を０にする。 ［Ｓ＝３のステップ］演算回路１２は、Ａ／Ｄコンバー
タ２からの入力電圧が１０よりも大きいかどうかを判断
する。 ［Ｓ＝４のステップ］Ａ／Ｄコンバータ２から演算回路
１２に入力される入力電圧が１０よりも大きいと、Ｄ／
Ａコンバータ１１の出力に１０を加算する。すなわち、
Ｄ／Ａコンバータ１１の出力電圧を１０／５１１Ｖ高く
する。Ｄ／Ａコンバータ１１の出力電圧が１０よりも小
さくなるまで、このステップをループする。このステッ
プをループする毎に、Ｄ／Ａコンバータ１１の出力に１
０が加算される。
【００２５】［Ｓ＝５のステップ］Ａ／Ｄコンバータ２
から演算回路１２に入力される入力電圧が１に等しいか
どうかが判定される。 ［Ｓ＝６のステップ］Ａ／Ｄコンバータ２から演算回路
１２に入力される入力電圧が１に等しくなるまで、Ｓ＝
５と、Ｓ＝６と、Ｓ＝３のステップをループする。ルー
プする毎に、Ｄ／Ａコンバータ１１の出力に１が加算さ
れる。 ［Ｓ＝７のステップ］Ａ／Ｄコンバータ２から演算回路
１２に入力される入力電圧が１に等しくなると、Ｄ／Ａ
コンバータ１１の出力に５を加算する。５を加算するの
は、Ａ／Ｄコンバータ２の出力電圧が１／２５５Ｖまで
低下するとき、Ｄ／Ａコンバータ１１の出力に、５／５
１１Ｖを加算すると、差動アンプ１のオフセット電圧が
補正できるように、入力補正回路１３の抵抗値を設定し
ているからである。
から演算回路１２に入力される入力電圧が１に等しいか
どうかが判定される。 ［Ｓ＝６のステップ］Ａ／Ｄコンバータ２から演算回路
１２に入力される入力電圧が１に等しくなるまで、Ｓ＝
５と、Ｓ＝６と、Ｓ＝３のステップをループする。ルー
プする毎に、Ｄ／Ａコンバータ１１の出力に１が加算さ
れる。 ［Ｓ＝７のステップ］Ａ／Ｄコンバータ２から演算回路
１２に入力される入力電圧が１に等しくなると、Ｄ／Ａ
コンバータ１１の出力に５を加算する。５を加算するの
は、Ａ／Ｄコンバータ２の出力電圧が１／２５５Ｖまで
低下するとき、Ｄ／Ａコンバータ１１の出力に、５／５
１１Ｖを加算すると、差動アンプ１のオフセット電圧が
補正できるように、入力補正回路１３の抵抗値を設定し
ているからである。
【００２６】以上のように、Ａ／Ｄコンバータ２から演
算回路１２に入力される電圧が、０になったかどうかを
判定するのではなく、０よりも大きい最小値（以上の実
施例は１）になったかどうかを判定して、このときのＤ
／Ａコンバータ１１の出力をさらに補正する演算方法
は、極めて正確に、差動アンプ１のオフセット電圧を補
正できる。それは、Ａ／Ｄコンバータ２から演算回路１
２に入力される電圧は、基準電圧端子９の電圧が、検出
電圧入力端子８の電圧よりも高いときは、その大きさに
よらずに０となるからである。Ａ／Ｄコンバータ２から
演算回路１２に入力される電圧を１に比較する方法は、
検出電圧入力端子８と基準電圧端子９の電圧差を特定の
値に決定できるので、より正確にオフセット補正電圧を
演算できる。
算回路１２に入力される電圧が、０になったかどうかを
判定するのではなく、０よりも大きい最小値（以上の実
施例は１）になったかどうかを判定して、このときのＤ
／Ａコンバータ１１の出力をさらに補正する演算方法
は、極めて正確に、差動アンプ１のオフセット電圧を補
正できる。それは、Ａ／Ｄコンバータ２から演算回路１
２に入力される電圧は、基準電圧端子９の電圧が、検出
電圧入力端子８の電圧よりも高いときは、その大きさに
よらずに０となるからである。Ａ／Ｄコンバータ２から
演算回路１２に入力される電圧を１に比較する方法は、
検出電圧入力端子８と基準電圧端子９の電圧差を特定の
値に決定できるので、より正確にオフセット補正電圧を
演算できる。
【００２７】図５は、本発明の電流検出回路を使用し
て、電池の残存容量を検出するフローチャートを示す。
電流検出回路は、図３に示すように、負荷６を介して電
池１４に接続される。電流検出回路は負荷６と直列に接
続されて、負荷６に流れる電流を検出する。
て、電池の残存容量を検出するフローチャートを示す。
電流検出回路は、図３に示すように、負荷６を介して電
池１４に接続される。電流検出回路は負荷６と直列に接
続されて、負荷６に流れる電流を検出する。
【００２８】このフローチャートは、下記のステップで
電池の残存容量を演算する。 ［Ｓ＝１のステップ］このステップで、差動アンプ１の
オフセットを補正する。 ［Ｓ＝２のステップ］差動アンプ１の出力を演算して、
電池１４の放電電流を検出する。 ［Ｓ＝３のステップ］放電電流を積算して、電池１４の
残存容量を検出する。残存容量は、充電された電池１４
の容量から、放電容量を引いて演算される。 ［Ｓ＝４のステップ］演算された電池１４の残存容量を
表示する。その後、Ｓ＝２のステップにループして、電
池１４の残存容量を表示する。
電池の残存容量を演算する。 ［Ｓ＝１のステップ］このステップで、差動アンプ１の
オフセットを補正する。 ［Ｓ＝２のステップ］差動アンプ１の出力を演算して、
電池１４の放電電流を検出する。 ［Ｓ＝３のステップ］放電電流を積算して、電池１４の
残存容量を検出する。残存容量は、充電された電池１４
の容量から、放電容量を引いて演算される。 ［Ｓ＝４のステップ］演算された電池１４の残存容量を
表示する。その後、Ｓ＝２のステップにループして、電
池１４の残存容量を表示する。
【００２９】以上のフローチャートは、電池１４の残存
容量の演算を開始する最初に、１回だけオフセット補正
処理をしている。差動アンプ１が、温度変化等でオフセ
ットドリフトをする場合、周期的にオフセット補正処理
をすることもできる。
容量の演算を開始する最初に、１回だけオフセット補正
処理をしている。差動アンプ１が、温度変化等でオフセ
ットドリフトをする場合、周期的にオフセット補正処理
をすることもできる。
【００３０】
【発明の効果】本発明のオフセットの自動補正回路を備
える電流検出回路は、電流を高い精度で正確に検出でき
る特長がある。それは、本発明の電流検出回路が、差動
アンプの入力側でオフセット電圧を補正するからであ
る。この構造の電流検出回路は、図２に示すように、オ
フセット電圧が電流を検出するための範囲を制限しな
い。それは、差動アンプの入力側でオフセット電圧を補
正して、差動アンプの出力全体を電流検出範囲にできる
からである。
える電流検出回路は、電流を高い精度で正確に検出でき
る特長がある。それは、本発明の電流検出回路が、差動
アンプの入力側でオフセット電圧を補正するからであ
る。この構造の電流検出回路は、図２に示すように、オ
フセット電圧が電流を検出するための範囲を制限しな
い。それは、差動アンプの入力側でオフセット電圧を補
正して、差動アンプの出力全体を電流検出範囲にできる
からである。
【００３１】さらに、本発明の電流検出回路は、差動ア
ンプの入力側でオフセット電圧を補正するので、オフセ
ット電圧を補正した後は、差動アンプの出力から簡単に
電流値を計算できる。このため、簡単な演算で演算処理
を高速にして、電流値を計算できる特長がある。
ンプの入力側でオフセット電圧を補正するので、オフセ
ット電圧を補正した後は、差動アンプの出力から簡単に
電流値を計算できる。このため、簡単な演算で演算処理
を高速にして、電流値を計算できる特長がある。
【図１】従来のオフセットの自動補正回路を備える電流
検出回路の回路図
検出回路の回路図
【図２】図１に示す電流検出回路の電流検出に使用でき
る出力電圧範囲を示すグラフ
る出力電圧範囲を示すグラフ
【図３】本発明の実施例のオフセットの自動補正回路を
備える電流検出回路の回路図
備える電流検出回路の回路図
【図４】演算回路がオフセット補正電圧を演算する工程
を示すフローチャート図
を示すフローチャート図
【図５】図３に示す電流検出回路を使用して電池の残存
容量を検出する工程を示すフローチャート図
容量を検出する工程を示すフローチャート図
１…差動アンプ ２…Ａ／Ｄコンバータ ３…電流検出抵抗 ４…スイッチング素子 ５…マイコン ６…負荷 ７…検出回路 ８…検出電圧入力端子 ９…基準電圧端子 １０…微小バイアス電圧回路 １１…Ｄ／Ａコンバータ １２…演算回路 １３…入力補正回路 １４…電池
Claims (3)
- 【請求項１】 電流検出抵抗(3)と、この電流検出抵抗
(3)の電圧が検出電圧入力端子(8)に入力され、他方の基
準電圧端子(9)に基準電圧が入力される差動アンプ(1)
と、差動アンプ(1)の出力電圧から電流検出抵抗(3)に流
れる電流を検出する検出回路(7)とを備える電流検出回
路において、 電流検出抵抗(3)の電圧に、差動アンプ(1)の出力電圧を
大きくする微小バイアス電圧が加えられて差動アンプ
(1)の検出電圧入力端子(8)に入力されると共に、検出回
路(7)が、差動アンプ(1)の出力電圧を検出して差動アン
プ(1)の基準電圧端子(9)に入力する基準電圧を補正し
て、電流検出抵抗(3)の電流を０とする状態で、差動ア
ンプ(1)の出力を０Ｖに補正するように構成されてなる
ことを特徴とするオフセットの自動補正回路を備える電
流検出回路 - 【請求項２】 検出回路(7)が、差動アンプ(1)の出力電
圧をデジタル量に変換するＡ／Ｄコンバータ(2)と、こ
のＡ／Ｄコンバータ(2)の出力を演算して差動アンプ(1)
のオフセット補正電圧を演算すると共に、スイッチング
素子(4)をオンオフに制御する演算回路(12)と、この演
算回路(12)の演算値をアナログ量に変換するＤ／Ａコン
バータ(11)と、このＤ／Ａコンバータ(11)の出力を差動
アンプ(1)の基準電圧端子(9)に入力して差動アンプ(1)
のオフセットを補正する入力補正回路(13)とを備え、 演算回路(12)が、電流検出抵抗(3)の電流を０とする状
態における差動アンプ(1)の出力から、差動アンプ(1)の
オフセット補正電圧を演算し、このオフセット補正電圧
を、Ｄ／Ａコンバータ(11)でアナログ値に変換して、入
力補正回路(13)でもって差動アンプ(1)の基準電圧端子
(9)に入力して、差動アンプ(1)の出力電圧を０Ｖに補正
するように構成されてなる請求項１のオフセットの自動
補正回路を備える電流検出回路。 - 【請求項３】 演算回路(12)が、電流検出抵抗(3)の電
流を０とする状態におけるＡ／Ｄコンバータ(2)の出力
電圧を、０よりも大きい最小値に比較し、Ａ／Ｄコンバ
ータ(2)の出力が最小値に等しくなったときの、Ｄ／Ａ
コンバータ(11)の出力をさらに補正したオフセット補正
電圧を差動アンプ(1)の基準電圧端子(9)に入力する請求
項２のオフセットの自動補正回路を備える電流検出回
路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9107448A JPH10300798A (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | オフセットの自動補正回路を備える電流検出回路 |
| TW087101460A TW358887B (en) | 1997-04-24 | 1998-02-05 | Electric current detection circuit having an automatic offset correction circuit |
| US09/063,890 US5945853A (en) | 1997-04-24 | 1998-04-22 | Current sensing circuit with automatic offset compensation |
| KR1019980014484A KR100532168B1 (ko) | 1997-04-24 | 1998-04-23 | 오프셋의자동보정회로를구비하는전류검출회로 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9107448A JPH10300798A (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | オフセットの自動補正回路を備える電流検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10300798A true JPH10300798A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14459419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9107448A Pending JPH10300798A (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | オフセットの自動補正回路を備える電流検出回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5945853A (ja) |
| JP (1) | JPH10300798A (ja) |
| KR (1) | KR100532168B1 (ja) |
| TW (1) | TW358887B (ja) |
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| JP2009052992A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 電流検出装置 |
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