KR101769087B1 - Current sensing circuit - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 전류 감지 회로는, 로드의 제1 단자에 전기적으로 연결된 에미터 노드에 연결되어 있는 에미터를 포함하는 복수의 제1 트랜지스터; 및 상기 복수의 제1 트랜지스터의 베이스에 연결된 베이스 및 상기 로드의 제2 단자에 연결된 에미터를 포함한 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 트랜지스터의 콜렉터는 상기 제2 트랜지스터의 베이스에 연결되어 있고, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이의 제1 감지 전압, 상기 복수의 제1 트랜지스터에 흐르는 제1 전류, 및 상기 제2트랜지스터에 흐르는 제2 전류에 기초하여 상기 로드의 최대 허용 전류를 측정하고, 상기 최대 허용 전류에 대응하는 에러 신호를 생성한다. A current sensing circuit according to an embodiment includes: a plurality of first transistors including an emitter coupled to an emitter node electrically coupled to a first terminal of a load; And a second transistor including a base connected to a base of the plurality of first transistors and an emitter connected to a second terminal of the load, the collector of the second transistor being connected to the base of the second transistor, A maximum allowable current of the load is measured based on a first sensing voltage between the first terminal and the second terminal, a first current flowing through the plurality of first transistors, and a second current flowing through the second transistor , And generates an error signal corresponding to the maximum allowable current.
Description
본 발명은 전류 감지 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a current sensing circuit.
일반적으로, 종래 최대 허용 전류 감지 회로는 온도에 따라 에러 신호를 발생시키는 허용 전류 값이 변하기 때문에 온도 변화(Temperature Variation)에 따른 트리밍을 통해 그 값을 보정하였다. In general, the conventional maximum allowable current sensing circuit corrects the value through trimming according to the temperature variation since the allowable current value for generating an error signal varies depending on the temperature.
하지만, 순간적인 온도변화에 의해 최대 허용전류 값이 즉시 변하지 않을 경우 과전류가 발생할 수 있고, 이러한 과전류는 회로의 비정상 작동 또는 고장을 야기한다는 문제점이 발생한다.However, if the maximum allowable current value does not change immediately due to the instantaneous temperature change, an overcurrent may occur, and such an overcurrent causes a problem of abnormal operation or failure of the circuit.
본 발명은 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 실시예에 따른 전류 감지 회로는, 온도에 의존적인 트리밍을 생략하기 위함이다. The present invention is to overcome the above-described problems, and the current sensing circuit according to the embodiment is for omitting temperature-dependent trimming.
또한, 급격히 변하는 온도에 따른 과전류로부터 회로, 및 로드를 보호하기 위함이다.It is also intended to protect the circuit and the load from the overcurrent according to the rapidly varying temperature.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the technical matters mentioned above, and other technical subjects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the present invention .
실시예에 따른 전류 감지 회로는, 로드의 제1 단자에 전기적으로 연결된 에미터 노드에 연결되어 있는 에미터를 포함하는 복수의 제1 트랜지스터; 및 상기 복수의 제1 트랜지스터의 베이스에 연결된 베이스 및 상기 로드의 제2 단자에 연결된 에미터를 포함한 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 트랜지스터의 콜렉터는 상기 제2 트랜지스터의 베이스에 연결되어 있고, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이의 제1 감지 전압, 상기 복수의 제1 트랜지스터에 흐르는 제1 전류, 및 상기 제2트랜지스터에 흐르는 제2 전류에 기초하여 상기 로드의 최대 허용 전류를 측정하고, 상기 최대 허용 전류에 대응하는 에러 신호를 생성한다. A current sensing circuit according to an embodiment includes: a plurality of first transistors including an emitter coupled to an emitter node electrically coupled to a first terminal of a load; And a second transistor including a base connected to a base of the plurality of first transistors and an emitter connected to a second terminal of the load, the collector of the second transistor being connected to the base of the second transistor, A maximum allowable current of the load is measured based on a first sensing voltage between the first terminal and the second terminal, a first current flowing through the plurality of first transistors, and a second current flowing through the second transistor , And generates an error signal corresponding to the maximum allowable current.
또한, 실시예에 따른 전류 감지 회로의 상기 복수의 제1 트랜지스터 각각은, 복수의 에미터가 상기 에미터 노드에 병렬 연결되고, 복수의 콜렉터가 콜렉터 노드에 병렬 연결되며, 복수의 베이스가 각각 병렬 연결되고, 상기 제1 트랜지스터의 콜렉터 노드에 제1 전류원이 연결되고, 상기 제2 트랜지스터의 상기 콜렉터는 제2 전류원에 연결된다.Each of the plurality of first transistors of the current sensing circuit according to the embodiment includes a plurality of emitters connected in parallel to the emitter node, a plurality of collectors connected in parallel to the collector node, A first current source is connected to the collector node of the first transistor, and the collector of the second transistor is connected to the second current source.
또한, 실시예에 따른 전류 감지 회로의 복수의 제1 트랜지스터는 제1 배율을 각각 포함하고, 상기 제2 트랜지스터는 제2 배율을 포함하며, 상기 제1 트랜지스터의 제1 배율은 상기 제2 트랜지스터의 제2 배율과 작고, 상기 복수의 제1 배율 및 상기 제2 배율로 형성된 배율 비와 상기 제1 감지 전압이 동일한 제1 시점에서 상기 에러 신호를 생성하며, 제1 배율은 도1 의 병렬 연결된 제1 트랜지스터의 개수에 대응하고, 제2 배율은 도 1의 병렬 연결된 제2 트랜지스터의 개수에 대응한다.The first transistor of the current sensing circuit according to the embodiment includes a first transistor and the second transistor each have a first magnification and the second transistor includes a second magnification. The first magnification is smaller than the second magnification and produces the error signal at a first point in time where the magnification ratio formed by the first magnification and the second magnification and the first sensing voltage are identical, 1, and the second magnification corresponds to the number of the second transistors connected in parallel in Fig.
또한, 실시예에 따른 전류 감지 회로의 복수의 제1 트랜지스터 각각의 제1 배율의 합은 상기 제2 배율보다 작다. In addition, the sum of the first magnifications of each of the plurality of first transistors of the current sensing circuit according to the embodiment is smaller than the second magnification.
또한, 실시예에 따른 전류 감지 회로의 상기 제2 전류는 일정하고, 상기 제1 전류는 상기 제1 감지 전압에 따라 증가하며, 상기 제1 전류와 상기 제2 전류가 같아지는 시점이 상기 제 1시점이다.Further, the second current of the current sensing circuit according to the embodiment is constant, the first current increases in accordance with the first sensing voltage, and the point in time when the first current and the second current become equal is the first Time.
또한, 실시예에 따른 전류 감지 회로의 상기 배율 비는, 제1 온도 내지 제3 온도에서 상기 제 1시점이 형성되도록 구성된다.In addition, the magnification ratio of the current sensing circuit according to the embodiment is configured such that the first viewpoint is formed at the first temperature to the third temperature.
또한, 실시예에 따른 전류 감지 회로의 제1 온도는 영하 45°이고, 상기 제2 온도는 영상 27 °이며, 상기 제3 온도는 영상 150°이다.In addition, the first temperature of the current sensing circuit according to the embodiment is minus 45 degrees, the second temperature is 27 degrees, and the third temperature is 150 degrees.
또한, 실시예에 따른 전류 감지 회로의 제1 전류의 변화율은 온도 및 상기 제1 감지 전압 변화량에 대한 상기 제1 전류의 변화량에 비례한다.In addition, the rate of change of the first current in the current sensing circuit according to the embodiment is proportional to the temperature and the amount of change of the first current with respect to the first sensing voltage variation.
또한, 실시예에 따른 전류 감지 회로의 콜렉터 노드에 연결된 복수의 트리밍 전류원 및 상기 복수의 트리밍 전류원에 대응하는 복수의 스위치를 더 포함하고, 상기 복수의 스위치는 대응하는 복수의 트리밍 전류원과 상기 콜렉터 노드 사이에 연결되며, 상기 복수의 스위치의 스위칭 동작에 따라, 상기 복수의 트리밍 전류원 중 하나 이상의 트리밍 전류원의 전류로 형성되는 트리밍 전류를 생성하고, 상기 트리밍 전류와 상기 제1 전류원의 전류가 상기 콜렉터 노드에 인가된다.The trimming current source may further include a plurality of trimming current sources connected to a collector node of the current sensing circuit according to the embodiment and a plurality of switches corresponding to the plurality of trimming current sources, And generates a trimming current formed by a current of at least one trimming current source among the plurality of trimming current sources in accordance with a switching operation of the plurality of switches, and wherein the trimming current and the current of the first current source are connected to the collector node .
또한, 실시예에 따른 전류 감지 회로의 트리밍 전류에 대응하는 제2 감지 전압에 기초하여 상기 에러 신호를 생성한다.Further, the error signal is generated based on the second sensing voltage corresponding to the trimming current of the current sensing circuit according to the embodiment.
또한, 실시예에 따른 전류 감지 회로의 제1 시점과 다른 제2 시점에, 제2 감지 전압에 기초하여 상기 에러 신호를 생성한다.Further, the error signal is generated based on the second sensing voltage at a second time point different from the first time point of the current sensing circuit according to the embodiment.
또한, 실시예에 따른 전류 감지 회로의 감지 전압은 가변 저항이고, 상기 에미터 노드에 연결된 에미터, 콜렉터와 연결된 베이스, 및 상기 제1 단자에 연결된 상기 컬렉터를 포함하는 제3 트랜지스터; 및 상기 제2 트랜지스터의 에미터에 연결된 에미터, 콜렉터와 연결된 베이스, 및 상기 제2 단자에 연결된 상기 콜렉터를 포함하는 제4트랜지스터를 포함한다.In addition, the sensing voltage of the current sensing circuit according to the embodiment is a variable resistor, a third transistor including an emitter connected to the emitter node, a base connected to the collector, and the collector connected to the first terminal; And an emitter coupled to the emitter of the second transistor, a base coupled to the collector, and a collector coupled to the second terminal.
실시예에 따른 전류 감지 회로는, 온도에 의존적인 트리밍을 생략할 수 있는 효과가 있다.The current sensing circuit according to the embodiment has the effect of omitting the temperature-dependent trimming.
또한, 급격히 변하는 온도에 따른 과전류로부터 회로, 및 로드를 보호할 수 있는 효과가 있다.Also, there is an effect that the circuit and the load can be protected from an overcurrent according to a suddenly changing temperature.
도 1은 실시예에 따른 전류 감지 회로를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 전류 감지 회로에 연결되는 로드를 나타낸 것이다.
도 3은 도 1의 전류 감지 회로의 출력 신호를 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 1의 전류 트리밍에 의한 효과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 배율을 조절하지 않은 경우 전류 감지 회로의 전류를 나타낸 그래프이다.
도 6은 배율을 조절하지 않은 경우 전류 감지 회로의 출력 신호를 나타낸 그래프이다.
도 7은 배율을 조절한 경우 감지 회로의 전류를 나타낸 그래프이다.
도 8은 배율을 조절한 경우 전류 감지 회로의 출력 신호를 나타낸 것이다.1 shows a current sensing circuit according to an embodiment.
Figure 2 shows the load connected to the current sensing circuit of Figure 1;
3 is a graph showing an output signal of the current sensing circuit of FIG.
4 is a graph showing the effect of current trimming in Fig.
5 is a graph showing the current of the current sensing circuit when the magnification is not adjusted.
6 is a graph showing the output signal of the current sensing circuit when the magnification is not adjusted.
7 is a graph showing the current of the sensing circuit when the magnification is adjusted.
8 shows the output signal of the current sensing circuit when the magnification is adjusted.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or similar elements are denoted by the same or similar reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, "comprises." Or "have." , Etc. are intended to designate the presence of stated features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, may be combined with one or more other features, steps, operations, components, It should be understood that they do not preclude the presence or addition of combinations thereof.
도 1은 실시예에 따른 전류 감지 회로를 나타낸 것이다.1 shows a current sensing circuit according to an embodiment.
이하, 도 1을 이용하여 실시예에 따른 전류 감지 회로에 대해서 설명한다.Hereinafter, a current sensing circuit according to an embodiment will be described with reference to FIG.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 전류 감지 회로(1)는, 전류 트리밍부(CT), 제1 전류원(S1), 제2 전류원(S2), 인버터부(INV), 배율부(M), 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3), 및 제4 트랜지스터(T4)를 포함한다. 전류 감지 회로(1)는 단자 (IN, IP)를 통해 로드(2, 도 2 참조)에 연결된다.1, the
감지 회로(1)는 감지 저항(Rs, 도 2 참조)의 감지 전압(Vs)을 측정하고, 측정된 감지 전압(Vs)과 최대 허용 전류 배율 비(Rm1)가 동일(Vs=Rm1)한 시점에 대응하는 로드 전류(IL, 도 2 참조)를 최대 허용 전류로 판단한다. 감지 회로(1)는 로드 전류(IL)가 최대 허용 전류를 일 때 에러신호를 단자(OUT)를 통해 출력한다.The
전류 트리밍부(CT)는 복수의 트리밍 전류원(TS1-TS3)을 포함하고, 복수의 트리밍 전류원(TS1-TS3) 각각에 대응하는 복수의 스위치(SW1-SW3)를 포함한다. 전류 트리밍부(CT)는 복수의 스위치(SW1-SW3)의 스위칭 동작에 따라 복수의 트리밍 전류원(TS1-TS3)의 전류 중 적어도 하나의 전류로 형성된 트리밍 전류(It)를 생성한다. 전류 트리밍부(CT)는 트리밍 전류(It)와 제1 전류원의 전류(I1)를 더하여 전류 트리밍 동작을 수행한다. 전류 트리밍부(CT)의 구체적인 전류 트리밍 동작은 후술한다.The current trimming portion CT includes a plurality of trimming current sources TS1 to TS3 and a plurality of switches SW1 to SW3 corresponding to the plurality of trimming current sources TS1 to TS3 respectively. The current trimming section CT generates a trimming current It formed by at least one of the currents of the plurality of trimming current sources TS1 to TS3 in accordance with the switching operation of the plurality of switches SW1 to SW3. The current trimming unit CT adds the trimming current It and the current I1 of the first current source to perform a current trimming operation. The specific current trimming operation of the current trimming portion CT will be described later.
제1 전류원(S1)은 동작전압(VDD)에 따라 구동되며, 배율부(M)에 전류(I1)를 공급한다.The first current source S1 is driven in accordance with the operating voltage VDD and supplies the current I1 to the multiplier M.
제2 전류원(S2)은 동작전압(VDD)에 따라 구동되며, 제2 트랜지스터(T2)에 전류(I2)를 공급한다.The second current source S2 is driven according to the operation voltage VDD and supplies the current I2 to the second transistor T2.
제1 전류원(S1) 및 제2 전류원(S2)은 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)로 구성된 전류원이며, 각 전류원의 출력단에는 MOSFET의 드레인이 연결될 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.The first current source S1 and the second current source S2 are current sources composed of a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), and the drain of the MOSFET may be connected to the output terminal of each current source, but the embodiment is not limited thereto.
인버터부(INV)는 콜렉터 노드(C)의 전압을 반전시켜 출력단자(OUT)에 출력한다.The inverter INV inverts the voltage of the collector node C and outputs the inverted voltage to the output terminal OUT.
배율부(M)는 복수의 제1 트랜지스터(T1-1∼T1-n)를 포함한다. 복수의 제1 트랜지스터(T1-1∼T1-n) 각각은 콜렉터 노드(C)에 병렬 연결된 콜렉터, 에미터 노드(E)에 병렬 연결된 에미터, 및 제2 트랜지스터(T2)의 베이스에 병렬 연결된 베이스를 각각 포함한다. The magnification portion M includes a plurality of first transistors T1-1 to T1-n. Each of the plurality of first transistors T1-1 to T1-n includes a collector connected in parallel to the collector node C, an emitter connected in parallel to the emitter node E, and an emitter connected in parallel to the base of the second transistor T2 Respectively.
복수의 제1 트랜지스터(T1-1∼T1-n)에 흐르는 전류(IC1)는 온도에 따라 최대 허용 전류 값이 변한다. 복수의 제1 트랜지스터(T1-1∼T1-n)를 병렬 연결하여 배율 비를 조절하는 구성에 대해서는 후술한다.The current IC1 flowing through the plurality of first transistors T1-1 to T1-n varies in the maximum allowable current value depending on the temperature. A configuration in which a plurality of first transistors T1-1 to T1-n are connected in parallel to adjust the magnification ratio will be described later.
제2 트랜지스터(T2)는 제2 전류원(S2)에 연결된 콜렉터, 콜렉터에 연결된 베이스, 및 제4 트랜지스터의 에미터에 연결된 에미터를 포함한다. 제2 트랜지스터(T2)는 콜렉터와 베이스가 연결된 다이오드 연결을 포함한다. The second transistor T2 includes a collector connected to the second current source S2, a base connected to the collector, and an emitter connected to the emitter of the fourth transistor. The second transistor T2 includes a diode connection to which a collector and a base are connected.
트랜지스터(T2)는 다이오드 연결을 통해 항상 바이어스되므로 트랜지스터(T2)를 통해 흐르는 전류(IC2)는 일정하다.Since the transistor T2 is always biased through the diode connection, the current IC2 flowing through the transistor T2 is constant.
제1 전류원(S1), 복수의 제1 트랜지스터(T1-1∼T1-n), 제2 전류원(S2), 및 제2 트랜지스터(T2)는 커런트 미러(Current Mirror)를 형성하고, 이때, 제1 전류원(S1) 및 제2 전류원(S2)의 전류 거울 계수는 동일하나 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.The first current source S1, the plurality of first transistors T1-1 to T1-n, the second current source S2 and the second transistor T2 form a current mirror, The current mirror S1 of the first current source S1 and the current mirror S2 of the second current source S2 are the same, but the embodiment is not limited thereto.
제3 트랜지스터(T3)는 복수의 제1 트랜지스터(T1-1∼T1-n) 각각이 에미터에 연결된 에미터, 콜렉터에 연결된 베이스, 및 단자(IN)에 연결된 콜렉터를 포함하고 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 콜렉터와 베이스가 연결된 다이오드 연결을 포함한다.The third transistor T3 includes an emitter connected to the emitter of each of the plurality of first transistors T1-1 through T1-n, a base connected to the collector, and a collector connected to the terminal IN. The third transistor T3 includes a diode connection to which a collector and a base are connected.
제4 트랜지스터(T4)는 제2 트랜지스터(T2)의 에미터에 연결된 에미터, 콜렉터에 연결된 베이스, 및 단자(IP)에 연결된 콜렉터를 포함하고 있다 제4 트랜지스터(T4)는 콜렉터와 베이스가 연결된 다이오드 연결을 포함한다. The fourth transistor T4 includes an emitter connected to the emitter of the second transistor T2, a base connected to the collector, and a collector connected to the terminal IP. The fourth transistor T4 includes a collector and a base connected to each other. Diode connections.
복수의 제1 트랜지스터(T1-1∼T1-n), 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3), 및 제4 트랜지스터(T4)는 바이폴라 트랜지스터(bipolar junction transistor: BJT)일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.The plurality of first transistors T1-1 to T1-n, the second transistor T2, the third transistor T3 and the fourth transistor T4 may be a bipolar junction transistor (BJT) The examples are not limited thereto.
도 2는 도 1의 전류 감지 회로에 연결되는 로드를 나타낸 것이다.Figure 2 shows the load connected to the current sensing circuit of Figure 1;
이하, 도 2를 이용하여 실시 예에 따른 로드를 설명한다.Hereinafter, the rod according to the embodiment will be described with reference to FIG.
도 2를 참조하면, 로드(2)는 제5 트랜지스터, 감지 저항(Rs), 제6 트랜지스터(T6), 제1 다이오드(D1), 및 제2 다이오드(D2)를 포함한다. 로드(2)는 제5 트랜지스터(T5)를 통해 로드 전류(IL)가 흐르고, 제6 트랜지스터(T6)를 통해 로드 전류(IL)가 흐르지 않는다.Referring to FIG. 2, the
제5 트랜지스터(T5)는 단자(PUB)에 연결된 드레인, 단자(Vgate)에 연결된 게이트, 및 단자(IP)에 연결된 소스를 포함하고, 인에이블 레벨의 신호가 단자(Vgate)에 인가되면, 단자(PUB)를 통해 높은 전압(예를 들어, 차량 배터리의 높은 전압)에 대응하는 로드 전류(IL)가 제5 트랜지스터(T5)를 통해 감지 저항(Rs)에 흐른다.The fifth transistor T5 includes a drain connected to the terminal PUB, a gate connected to the terminal Vgate, and a source connected to the terminal IP. When an enable level signal is applied to the terminal Vgate, A load current IL corresponding to a high voltage (for example, a high voltage of the vehicle battery) flows through the fifth transistor T5 to the sense resistor Rs through the fourth transistor PUB.
제1 다이오드(D1)의 캐소드는 제5 트랜지스터의 드레인에 연결되고, 애노드는 제5 트랜지스터의 소스에 연결되어 있다. 제1 다이오드(D1)는 제5 트랜지스터(T5)에 역방향 전류가 흐르는 것을 방지한다.The cathode of the first diode D1 is connected to the drain of the fifth transistor, and the anode is connected to the source of the fifth transistor. The first diode D1 prevents a reverse current from flowing to the fifth transistor T5.
감지 저항(Rs)의 일단은 단자(IP)에 연결되어 있고, 타단은 단자(IN)에 연결되어 있다. 로드 전류(IL)가 감지 저항(Rs)에 흐름에 따라 단자(IP)와 단자(IN) 사이에는 감지 전압(Vs)에 대응하는 전위차가 형성된다.One end of the sense resistor Rs is connected to the terminal IP and the other end is connected to the terminal IN. A potential difference corresponding to the sense voltage Vs is formed between the terminal IP and the terminal IN as the load current IL flows to the sense resistor Rs.
제6 트랜지스터(T6)는 단자(Vgate)에 연결된 드레인, 단자(Vgate_off)에 연결된 게이트, 및 그라운드에 연결된 소스를 포함하고, 인에이블 레벨의 신호가 단자(Vgate_off)에 인가되면, 로드 전류(IL)가 제6 트랜지스터(T6)를 통해 그라운드로 흐른다.The sixth transistor T6 includes a drain connected to the terminal Vgate, a gate connected to the terminal Vgate_off, and a source connected to the ground. When an enable level signal is applied to the terminal Vgate_off, ) Flows to the ground through the sixth transistor T6.
제2 다이오드(D2)는 제6 트랜지스터(T6)에 역방향 전류가 흐르는 것을 방지한다.The second diode D2 prevents a reverse current from flowing to the sixth transistor T6.
단자(Vgate)에 인가되는 신호와 단자 단자(Vgate_off)에 인가되는 신호는 서로 반대되는 레벨을 갖는다. 구체적으로 설명하면, 단자(Vgate)에 인에이블 레벨의 신호가 인가되면, 단자(Vgate_off)에는 디스에이블 레벨의 신호가 인가된다. 따라서, 제5 트랜지스터(T5)와 제6 트랜지스터(T6)는 동시에 턴-온 또는 턴-오프 되지 않는다.The signal applied to the terminal Vgate and the signal applied to the terminal Vgate_off have opposite levels. More specifically, when a signal of an enable level is applied to the terminal Vgate, a signal of a disable level is applied to the terminal Vgate_off. Therefore, the fifth transistor T5 and the sixth transistor T6 are not turned on or off at the same time.
도 3은 도 1의 전류 감지 회로의 에러 신호를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing an error signal of the current sensing circuit of FIG.
이하, 도 1 내지 도 3을 이용하여 배율 비를 조절하지 않은 경우 실시예의 전류 감지 회로가 에러 신호를 생성하는 동작을 설명한다.Hereinafter, an operation in which the current sensing circuit of the embodiment generates an error signal when the magnification ratio is not adjusted will be described with reference to FIG. 1 to FIG.
배율 비(Rm1)를 조절하지 않은 경우이므로 도 1의 배율부(M)에는 제1 트랜지스터(T1-1) 만 포함하고, 전류 트리밍부(CT)는 없는 것으로 가정하여 설명한다.It is assumed that the magnification ratio Rm1 is not adjusted, so that the magnification portion M of FIG. 1 includes only the first transistor T1-1, and the current trimming portion CT does not exist.
도 1 및 2를 참조하면, 단자(Vgate)의 인에이블 레벨의 게이트 신호에 따라, 제5 트랜지스터(T5)가 턴 온 된다. 제5 트랜지스터(T5)를 통해 로드 전류(IL)가 흐르고, 감지 저항(Rs)에 의해 단자(IP)와 단자(IN) 사이에 감지 전압(Vs)만큼의 전위 차이가 발생된다. Referring to FIGS. 1 and 2, the fifth transistor T5 is turned on in accordance with the gate signal of the enable level of the terminal Vgate. The load current I L flows through the fifth transistor T5 and a potential difference of the sense voltage Vs is generated between the terminal IP and the terminal IN by the sense resistor Rs.
따라서, 제1 트랜지스터(T1-1)의 에미터 노드(E)의 전압과 제2 트랜지스터의 에미터 전압은 감지 전압(Vs)만큼 차이 난다. 이때 1 트랜지스터(T1-1)와 제2 트랜지스터(T2)의 베이스 전압은 동일하므로 제1 트랜지스터(T1-1)의 베이스-에미터 전압(VBE1)은 이하의 수학식 1로 나타낼 수 있다.Therefore, the voltage of the emitter node E of the first transistor T1-1 and the emitter voltage of the second transistor are different by the sensing voltage Vs. At this time, the base-emitter voltage V BE1 of the first transistor T1-1 can be expressed by the following equation (1) because the base transistor T1-1 and the second transistor T2 have the same base voltage.
[수학식 1][Equation 1]
VBE1=VBE2+VsV BE1 = V BE2 + Vs
또한, 제1 트랜지스터(T1-1)를 통해 흐르는 전류(IC1) 및 제2 트랜지스터를 통해 흐르는 전류(IC2)는 이하의 수학식 2 로 나타낼 수 있다.The current (IC1) flowing through the first transistor (T1-1) and the current (IC2) flowing through the second transistor can be expressed by the following equation (2).
[수학식 2]&Quot; (2) "
Ic1=M1Isexp(VBE1/VT)[(1+VCE1)/VA] Ic1 = M1I s exp (V BE1 / V T) [(1 + V CE1) / V A]
Ic2=M2Isexp(VBE2/VT)[(1+VCE2)/VA] Ic2 = M2I s exp (V BE2 / V T) [(1 + V CE2) / V A]
여기에서, M1은 제1 트랜지스터(T1-1)에 의해 정해지는 배율이고, M2는 제2 트랜지스터(T2)에 의해 정해지는 배율이고(M1<M2), VT는 열 전압(thermal voltage)으로서 트랜지스터 동작 온도에 비례하는 상수이며, Is 및 VA 은 모두 상수이다.Here, M1 is a magnification determined by the first transistor T1-1, M2 is a magnification determined by the second transistor T2 (M1 <M2), V T is a thermal voltage Is a constant proportional to the operating temperature of the transistor, and Is and V A are both constants.
먼저, 로드 전류(IL)가 흐르지 않는 경우 감지 전압(Vs)은 0V이므로 수학식 1에 의해서 제1 트랜지스터(T1-1)의 베이스-에미터 전압(VBE1)과 제 2 트랜지지스터(T2)의 베이스-에미터 전압(VBE2)는 같다.(VBE1=VBE2) First, when the load current IL does not flow, since the sensing voltage Vs is 0V, the base-emitter voltage VBE1 of the first transistor T1-1 and the second transister T2 are calculated by Equation (1) The base-emitter voltage VBE2 is equal to (VBE1 = VBE2)
수학식 2에서, 제1 트랜지스터의 배율(M1)은 제2 트랜지스터(T2)의 배율(M2) 보다 작다. (M1<M2) 따라서, 전류(IC1) 보다 전류(IC2)가 크고, 전류 미러의 특성상 전류(IC1)와 전류(IC2)가 같아지기 위해서 전류(IC1)의 크기가 증가한 만큼 제1 트랜지스터(T1-1)의 콜렉터 노드(C)의 전압(VCE1)은 증가하여 동작 전압(VDD)까지 상승한다. 그러면, 제1 전류원(S1)에 포함된 트랜지스터의 드레인 전압이 상승한다. 드레인 전압이 상승함에 따라 제1 전류원(S1)은 포화 영역에서의 동작이 불가하여 전류(I1)의 크기가 줄어든다. 결국 전류(I1)는 전류(I2)보다 작게 되고(I1<I2), 이때의 콜렉터 노드(C)의 전압(VCE1)은 증가하여 VDD/2보다 크다.In Equation (2), the magnification M1 of the first transistor is smaller than the magnification M2 of the second transistor T2. The current Ic2 is larger than the current IC1 and the current Ic1 and the current IC2 are equal to each other due to the characteristics of the current mirror, The voltage VCE1 of the collector node C of the transistor Q1 increases to the operating voltage VDD. Then, the drain voltage of the transistor included in the first current source S1 rises. As the drain voltage increases, the first current source S1 can not operate in the saturation region and the magnitude of the current I1 is reduced. As a result, the current I1 becomes smaller than the current I2 (I1 <I2), and the voltage VCE1 of the collector node C at this time increases and is larger than VDD / 2.
이후, 인버터부(INV)를 통해 콜렉터 노드(C)의 전압(VCE1)은 반전되어 대응하는 출력신호(Vo)가 출력된다. 즉, 도 3을 참조하면, 로우(Low) 레벨의 출력신호(Vo)가 출력된다. 로우(Low) 레벨의 출력신호(Vo)는 정상상태의 출력 신호이며, 하이(High) 레벨의 출력신호(Vo)는 에러 신호이다.Thereafter, the voltage VCE1 of the collector node C is inverted through the inverter INV to output the corresponding output signal Vo. That is, referring to FIG. 3, a low level output signal Vo is output. The output signal Vo of a low level is an output signal in a steady state and the output signal Vo of a high level is an error signal.
이후, 로드 전류(IL)가 흐르는 경우, 감지 전압(Vs)이 발생하고, 수학식 1에 의해서 제1 트랜지스터(T1-1)의 베이스-에미터 전압(VBE1)이 감지 전압(Vs)만큼 상승한다. 따라서, 전류(IC1)는 증가하고, 변화율은 열전압(VT)에 의해 온도에 비례하고, 감지 전압(Vs) 변화량에 대한 전류(IC1)변화량(ΔIC1/ΔVs)에 비례한다.Thereafter, when the load current IL flows, the sensing voltage Vs is generated and the base-emitter voltage VBE1 of the first transistor T1-1 rises by the sensing voltage Vs according to Equation (1) do. Thus, the current IC1 increases, the rate of change is proportional to the temperature by the column voltage VT, and is proportional to the change amount IC1 /? Vs of the current IC1 relative to the change in the sense voltage Vs.
제2 트랜지스터(T2)의 베이스-에미터 전압(VBE2) 및 전류(IC2)는 일정하다. 전류 미러의 특성상, 전류(IC1)와 전류(IC2)가 같아지기 위해서 전류(IC1)가 증가한 만큼 제1 트랜지스터(T1-1)의 콜렉터 노드(C)의 전압은 감소한다. The base-emitter voltage VBE2 and the current IC2 of the second transistor T2 are constant. The voltage of the collector node C of the first transistor T1-1 decreases as the current IC1 increases so that the current IC1 and the current IC2 become equal to each other due to the characteristics of the current mirror.
제1 트랜지스터(T1-1)의 베이스-에미터 전압(VBE1)과 제2 트랜지스터(T2)의 베이스-에미터 전압(VBE2) 차이 즉, 감지 전압(Vs)이 최대 허용 전류 배율 비(Rm1)가 동일(Vs=Rm1)한 시점에 전류(IC1)와 전류(IC2)가 동일하게 되고, 이때의 로드 전류(IL)는 최대 허용 전류이다. 최대 허용 전류 배율 비(Rm1)는 이하의 수학식 3과 같다. 수학식 3에서, 최대 허용 전류 배율 비(Rm1)는 열전압(VT)에 비례한다.The difference between the base-emitter voltage VBE1 of the first transistor T1-1 and the base-emitter voltage VBE2 of the second transistor T2, that is, the sensing voltage Vs is the maximum allowable current magnification ratio Rm1, (Vs = Rm1), the current IC1 and the current IC2 become equal to each other, and the load current IL at this time is the maximum allowable current. The maximum allowable current magnification ratio (Rm1) is expressed by the following equation (3). In
[수학식 3]&Quot; (3) "
Rm1=VTln(M2/M1) Rm1 = V T ln (M 2 / M 1)
수학식 2 및 수학식 3에 의해, 감지 전압(Vs)과 최대 허용 전류 배율 비(Rm1)가 동일(Vs=Rm1)한 시점에 제1 트랜지스터(T1-1)의 콜렉터 노드(C)의 전압(VCE1)은 급격히 낮아진다. 인버터부(INV)를 통해 콜렉터 노드(C)의 전압(VCE1)은 반전되어 대응하는 출력신호(Vo)가 출력된다. 즉, 도 3을 참조하면, 로드 전류(IL)가 최대 허용 전류(Ip)가 되는 시점에 하이(High) 레벨의 출력 신호(Vo)가 출력된다.The voltage of the collector node C of the first transistor T1-1 at the time when the sensing voltage Vs and the maximum allowable current magnification ratio Rm1 are equal to each other (Vs = Rm1) by Equations (2) and (3) (VCE1) is rapidly lowered. The voltage VCE1 of the collector node C is inverted through the inverter INV to output the corresponding output signal Vo. 3, when the load current IL reaches the maximum allowable current Ip, a high-level output signal Vo is output.
설명의 편의를 위해 제2 트랜지스터(T2)는 하나인 것으로 설명하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 제2 트랜지스터(T2)의 컬렉터 에미터 및 베이스가 각각 병렬 연결될 수 있다. 이러한 경우에도 제1 트랜지스터의 배율(M1)은 복수의 제 2 트랜지스터(T2)의 배율(M2)의 합 보다 작다.For convenience of explanation, the second transistor T2 is described as being one, but the embodiment is not limited thereto, and the collector emitter and the base of the plurality of second transistors T2 may be connected in parallel. In this case also, the magnification M1 of the first transistor is smaller than the sum of the magnifications M2 of the plurality of second transistors T2.
도 4는 도 1의 전류 트리밍에 의한 효과를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the effect of current trimming in Fig.
이하, 도 1 및 도 4를 이용하여 실시예에 따른 전류 감지 회로의 전류 트리밍 동작에 대해서 설명한다. 이때, 온도는 27 °에서 변화 없는 것으로 가정한다.Hereinafter, the current trimming operation of the current sensing circuit according to the embodiment will be described with reference to Figs. 1 and 4. Fig. At this time, it is assumed that the temperature does not change at 27 °.
도 1을 참조하면, 전류 트리밍부(CT)의 스위치(SW1)가 턴 온 되면, 전류 트리밍 동작이 수행되어 전류(Ic1+It)가 생성된다.Referring to Fig. 1, when the switch SW1 of the current trimming portion CT is turned on, a current trimming operation is performed to generate a current Ic1 + It.
트리밍 전류원(TS1)의 전류와 제1 전류원의 전류(I1)의 전류가 더해지면, 전류 트리밍 동작이 수행되기 이전의 감지 전압(Vs)과 트리밍 동작이 수행된 이후의 감지 전압 사이의 감지 전압 차이(ΔVs)가 발생한다. When the current of the trimming current source TS1 and the current of the current I1 of the first current source are added, the detection voltage Vs between the detection voltage Vs before the trimming operation is performed and the detection voltage after the trimming operation is performed (? Vs) is generated.
이때, 전류(Ic1+It)는 이하의 수학식 4와 같다.At this time, the current (Ic1 + It) is expressed by the following equation (4).
[수학식 4]&Quot; (4) "
Ic1+It=M1Isexp((VBE2+Vs+ΔVs)/VT)[(1+VCE1)/VA] Ic1 + It = M 1 I s exp ((V BE2 + Vs + ΔVs) / V T) [(1 + V CE1) / V A]
도 4를 참조하면, 전류 트리밍 동작이 수행되기 이전에는, 상술한 바와 같이 감지 전압(Vs)이 전류(IC1)와 전류(IC2)가 동일한 시점의 감지 전압(Vp1)일 때, 하이 레벨의 출력 신호(Vo)가 출력된다.4, before the current trimming operation is performed, as described above, when the sensing voltage Vs is the sensing voltage Vp1 at the same time when the current IC1 and the current IC2 are the same, The signal Vo is outputted.
트리밍 동작이 수행된 이후에는, 감지 전압(Vs)이, 감지 전압 차이(ΔVs)에 대응하는 전압(Vp2)인 시점에 하이 레벨의 출력 신호(Vo)가 출력된다.After the trimming operation is performed, a high-level output signal Vo is output at the time when the sensing voltage Vs is the voltage Vp2 corresponding to the sensing voltage difference DELTA Vs.
즉, 전류 트리밍부(CT)는 감지 전압 차이(ΔVs)에 기초하여 로드 전류(IL=Vs/Rs)를 바꿀 수 있다.That is, the current trimming portion CT can change the load current (IL = Vs / Rs) based on the sense voltage difference DELTA Vs.
또한, 스위치(SW2) 및 스위치(SW3)도 턴 온 되어 트리밍 전류(Ic1+3It)가 생성되는 경우 증가한 감지 전압 차이(ΔVs)에 대응하여 하이 레벨의 출력 신호(Vo)가 출력되는 방식은 상술한 스위치(SW1)가 턴 온 된 경우에 비추어 자명하므로 생략한다. The manner in which the output signal Vo of the high level is output in response to the increased sensing voltage difference DELTA Vs when the switch SW2 and the switch SW3 are also turned on and the trimming current Ic1 + 3It is generated, It is omitted because it is self-explanatory in the case where one switch SW1 is turned on.
아울러, 설명의 편의를 위해 전류 트리밍부(CT)의 복수의 트리밍 전류원(TS1-TS3) 및 복수의 스위치(SW1-SW3)는 각각 세 개인 것으로 설명하였으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.For convenience of explanation, the trimming current sources TS1 to TS3 and the plurality of switches SW1 to SW3 of the current trimming unit CT are three, respectively, but the embodiment is not limited thereto.
도 5는 배율을 조절하지 않은 경우 전류 감지 회로의 전류를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing the current of the current sensing circuit when the magnification is not adjusted.
도 6은 배율을 조절하지 않은 경우 전류 감지 회로의 출력 신호를 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing the output signal of the current sensing circuit when the magnification is not adjusted.
이하, 도 5 및 6을 이용하여 최대 허용 전류 배율 비를 조절하지 않은 경우, 온도에 따른 전류 감지 회로의 동작에 대해서 대해서 설명한다. Hereinafter, the operation of the current sensing circuit according to the temperature when the maximum allowable current magnification ratio is not adjusted using Figs. 5 and 6 will be described.
최대 허용 전류 배율 비(Rm1)를 조절하지 않은 경우 이므로, 도 1의 배율부(M)에는 제1 트랜지스터(T1-1) 만 포함하는 것으로 가정하여 설명한다.It is assumed that the maximum allowable current magnification ratio Rm1 is not adjusted. Therefore, it is assumed that the magnification portion M of FIG. 1 includes only the first transistor T1-1.
도 3을 이용하여 설명한 바와 같이, 전류(IC1)는 로드 전류(IL)가 증가함에 따라 증가하고, 기울기는 온도에 비례한다. 또한, 전류 감지 회로(1)는 전류(IC1)와 전류(IC2)가 동일한 시점에 대응하는 감지전압(Vs)에 따라 에러 신호를 생성한다.As described with reference to Fig. 3, the current IC1 increases as the load current IL increases, and the slope is proportional to the temperature. Further, the
도 5를 참조하면, 트랜지스터(T2)는 항상 바이어스되어 있으므로, 제1 온도(예를 들어, -45°), 제2 온도(예를 들어 27°), 및 제3 온도(예를 들어, 150°)에 상관 없이 전류(IC2)는 일정하다.Referring to Figure 5, the transistor T2 is always biased, so that the first temperature (e.g., -45 degrees), the second temperature (e.g., 27 degrees), and the third temperature RTI ID = 0.0 > IC2 < / RTI > is constant.
도 5 및 도 6을 참조하면, 전류(IC1)는 제1 온도에 대응하는 기울기로 상승하고, 전류 감지 회로(1)는 감지전압(VP3)인 시점에 하이(High) 레벨의 출력 신호(Vo)를 출력한다. 또한, 전류(IC1)는 제2 온도에 대응하는 기울기로 상승하고, 전류 감지 회로(1)는 감지전압(VP4)인 시점에 하이(High) 레벨의 출력 신호(Vo)를 출력한다. 또한, 전류(IC1)는 제3 온도에 대응하는 기울기로 상승하고, 전류 감지 회로(1)는 감지전압(VP5)인 시점에 하이(High) 레벨의 출력 신호(Vo)를 출력한다.5 and 6, the current IC1 rises at a slope corresponding to the first temperature, and the
따라서, 하이(High) 레벨의 출력 신호(Vo)가 출력되는 시점은, 제1 내지 제3 온도에 따라 감지전압(VP3) 내지 감지전압(VP5)의 시점으로 변한다. Therefore, the time point at which the output signal Vo of the high level is output changes to the time point of the sensing voltage VP3 to the sensing voltage VP5 according to the first to third temperatures.
도 7은 배율을 조절한 경우 감지 회로의 전류를 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing the current of the sensing circuit when the magnification is adjusted.
도 8은 배율을 조절한 경우 전류 감지 회로의 출력 신호를 나타낸 것이다.8 shows the output signal of the current sensing circuit when the magnification is adjusted.
이하, 도 1, 도 7 및 8을 이용하여 배율을 조절한 경우, 전류 감지 회로의 동작에 대해서 설명한다.Hereinafter, the operation of the current sensing circuit when the magnification is adjusted using Figs. 1, 7 and 8 will be described.
도 1을 참조하면, n 개의 제1 트랜지스터(T1-1∼T1-n)의 콜렉터 각각은 콜렉터 노드(C)에 병렬 연결되고, 에미터 각각은 에미터 노드(E)에 병렬로 연결되며, 각각의 베이스는 병렬로 연결된다. 이때, n 개의 제1 트랜지스터(T1-1∼T1-n)의 각각의 배율(M1)은 모두 동일할 수 있으나 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니나, n 개의 제1 트랜지스터(T1-1∼T1-n) 배율의 합은 제2 트랜지스터(T2)의 배율(M2) 보다 작다. 최대허용 전류 배율 비(Rm2)는 이하, 수학식 4와 같다1, each collector of n first transistors T1-1 to T1-n is connected in parallel to a collector node C, each of the emitters is connected in parallel to an emitter node E, Each base is connected in parallel. At this time, the magnifications M1 of the n first transistors T1-1 to T1-n may be all the same, but the embodiment is not limited thereto, but the n first transistors T1-1 to T1-n ) Magnification is smaller than the magnification M2 of the second transistor T2. The maximum permissible current magnification ratio Rm2 is expressed by the following equation (4)
[수학식 4]&Quot; (4) "
Rm2=VTln(M2/nM1)Rm2 = VTln (M2 / nM1)
도 7 및 8을 참조하면, 제1 내지 제3 온도에서 전류(IC2)는 동일하다. 전류(IC1)는 제1 온도에 대응하는 기울기로 상승하고, 전류 감지 회로(1)는 감지전압(VP6)인 시점에 하이(High) 레벨의 출력 신호(Vo)를 출력한다. 또한, 전류(IC1)는 제2 온도에 대응하는 기울기로 상승하고, 전류 감지 회로(1)는 감지전압(VP6)인 시점에 하이(High) 레벨의 출력 신호(Vo)를 출력한다. 또한, 전류(IC1)는 제3 온도에 대응하는 기울기로 상승하고, 전류 감지 회로(1)는 감지전압(VP6)인 시점에 하이(High) 레벨의 출력 신호(Vo)를 출력한다.Referring to Figs. 7 and 8, the currents IC2 at the first to third temperatures are the same. The current IC1 rises at a slope corresponding to the first temperature and the
따라서, n 개의 제1 트랜지스터(T1-1∼T1-n)가 병렬 연결된 구성으로, 감지 전압(Vs)과 최대 허용 전류 배율 비(Rm1)가 같아지는 시점을 온도와 무관하게 동일한 시점(감지전압(VP6) 시점)으로 이동시킬 수 있다. 그러므로 전류 감지 회로(1)는 온도와 무관하게 최대 허용 전류를 검출하고 에러 신호를 출력할 수 있다.Therefore, the time when the sensing voltage Vs and the maximum allowable current magnification ratio Rm1 become equal to each other at the same time point (the sensing voltage Vs) (VP6) time point). Therefore, the
설명의 편의를 위해 제2 트랜지스터(T2)는 하나인 것으로 설명하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 제2 트랜지스터(T2)의 컬렉터 에미터 및 베이스가 각각 병렬 연결될 수 있다. 이러한 경우에도 n 개의 제1 트랜지스터(T1-1∼T1-n) 배율의 합은 복수의 제2 트랜지스터(T2)의 배율(M2)의 합보다 작다.For convenience of explanation, the second transistor T2 is described as being one, but the embodiment is not limited thereto, and the collector emitter and the base of the plurality of second transistors T2 may be connected in parallel. In this case, the sum of the magnifications of the n first transistors T1-1 to T1-n is smaller than the sum of the magnifications M2 of the plurality of second transistors T2.
또한, 감지 저항(Rs)을 가변 저항으로 구성하여 로드 전류(IL=Vs/Rs)를 바꿀 수 있다.In addition, the sense resistor Rs can be configured as a variable resistor to change the load current (IL = Vs / Rs).
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가 적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right. Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
1: 전류 감지 회로
2: 로드
CT: 전류 트리밍부
S1: 제1 전류원
S2: 제2 전류원
INV: 인버터부
M: 배율부
T1-1∼T1-n: 제1 트랜지스터
T2: 제2 트랜지스터
T3: 제3 트랜지스터
T4: 제4 트랜지스터
IN, IP: 단자
Rs: 감지 저항1: Current sensing circuit
2: Load
CT: current trimming section
S1: first current source
S2: the second current source
INV: Inverter section
M: Magnification part
T1-1 to T1-n:
T2: second transistor
T3: Third transistor
T4: fourth transistor
IN, IP: terminal
Rs: sense resistor
Claims (11)
상기 복수의 제1 트랜지스터의 베이스에 연결된 베이스 및 상기 로드의 제2 단자에 연결된 에미터를 포함한 제2 트랜지스터를 포함하고,
상기 제2 트랜지스터의 콜렉터는 상기 제2 트랜지스터의 베이스에 연결되어 있고, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이의 제1 감지 전압, 상기 복수의 제1 트랜지스터에 흐르는 제1 전류, 및 상기 제2트랜지스터에 흐르는 제2 전류에 기초하여 상기 로드의 최대 허용 전류를 측정하고,
상기 최대 허용 전류에 대응하는 에러 신호를 생성하며,
상기 복수의 제1 트랜지스터는 제1 배율을 각각 포함하고,
상기 제2 트랜지스터는 제2 배율을 포함하며,
상기 제1 트랜지스터의 제1 배율은 상기 제2 트랜지스터의 제2 배율과 작고, 상기 복수의 제1 배율 및 상기 제2 배율로 형성된 배율 비와 상기 제1 감지 전압이 동일한 제1 시점에서 상기 에러 신호를 생성하는 전류 감지 회로.A first transistor including an emitter coupled to an emitter node electrically coupled to a first terminal of the load; And
And a second transistor including a base connected to a base of the plurality of first transistors and an emitter connected to a second terminal of the load,
Wherein the collector of the second transistor is connected to the base of the second transistor and the first sensing voltage between the first terminal and the second terminal, the first current flowing through the plurality of first transistors, Measuring a maximum allowable current of the load based on a second current flowing in the transistor,
Generates an error signal corresponding to the maximum allowable current,
The plurality of first transistors each including a first magnification,
The second transistor comprising a second magnification,
Wherein a first magnification of the first transistor is smaller than a second magnification of the second transistor and a magnification ratio formed by the first magnification and the second magnification and the first sensing voltage are the same, / RTI >
상기 복수의 제1 트랜지스터 각각은,
복수의 에미터가 상기 에미터 노드에 병렬 연결되고, 복수의 콜렉터가 콜렉터 노드에 병렬 연결되며, 복수의 베이스가 각각 병렬 연결되고, 상기 콜렉터 노드에 제1 전류원이 연결되고,
상기 제2 트랜지스터의 상기 콜렉터는 제2 전류원에 연결된, 전류 감지 회로.The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of first transistors includes:
A plurality of emitters are connected in parallel to the emitter node, a plurality of collectors are connected in parallel to the collector node, a plurality of bases are connected in parallel, a first current source is connected to the collector node,
And the collector of the second transistor is coupled to a second current source.
상기 복수의 제1 트랜지스터 각각의 제1 배율의 합은 상기 제2배율보다 작은, 전류 감지 회로.3. The method of claim 2,
Wherein the sum of the first magnifications of each of the plurality of first transistors is less than the second magnification.
상기 제2 전류는 일정하고,
상기 제1 전류는 상기 제1 감지 전압에 따라 증가하며,
상기 제1 전류와 상기 제2 전류가 같아지는 시점이 상기 제 1시점 인, 전류 감지 회로.5. The method of claim 4,
The second current is constant,
Wherein the first current increases according to the first sense voltage,
Wherein a time point at which the first current and the second current are equal to each other is the first time point.
상기 배율 비는,
상기 전류 감지 회로의 동작 온도인, 제1 온도 내지 제3 온도에서 상기 제 1시점이 형성되도록 구성된, 전류 감지 회로. 6. The method of claim 5,
The magnification ratio,
Wherein the first time point is formed at a first temperature to a third temperature, which is an operating temperature of the current sensing circuit.
상기 제1 온도는 영하 45°이고,
상기 제2 온도는 영상 27°이며,
상기 제3 온도는 영상 150°인, 전류 감지 회로.
상기 제1 전류의 변화율은 온도 및 상기 제1 감지 전압 변화량에 대한 상기 제1 전류의 변화량에 비례하는, 전류 감지 회로.The method according to claim 6,
The first temperature is minus 45 degrees,
The second temperature is image 27 °,
And the third temperature is image 150 °.
Wherein the rate of change of the first current is proportional to a temperature and a change amount of the first current to the first sense voltage change amount.
상기 콜렉터 노드에 연결된 복수의 트리밍 전류원 및 상기 복수의 트리밍 전류원에 대응하는 복수의 스위치를 더 포함하고,
상기 복수의 스위치는 대응하는 복수의 트리밍 전류원과 상기 콜렉터 노드 사이에 연결되며,
상기 복수의 스위치의 스위칭 동작에 따라, 상기 복수의 트리밍 전류원 중 하나 이상의 트리밍 전류원의 전류로 형성되는 트리밍 전류를 생성하고,
상기 트리밍 전류와 상기 제1 전류원의 전류가 상기 콜렉터 노드에 인가되는, 전류 감지 회로.8. The method of claim 7,
Further comprising a plurality of trimming current sources connected to the collector node and a plurality of switches corresponding to the plurality of trimming current sources,
The plurality of switches being connected between a corresponding plurality of trimming current sources and the collector node,
Generating trimming currents formed by currents of at least one trimming current source among the plurality of trimming current sources in accordance with a switching operation of the plurality of switches,
Wherein the trimming current and the current of the first current source are applied to the collector node.
상기 트리밍 전류에 대응하는 제2 감지 전압에 기초하여 상기 에러 신호를 생성하는 전류 감지회로.9. The method of claim 8,
And generates the error signal based on a second sense voltage corresponding to the trimming current.
상기 제1 시점과 다른 제2 시점에, 제2 감지 전압에 기초하여 상기 에러 신호를 생성하는 전류 감지회로.10. The method of claim 9,
And generates the error signal based on the second sense voltage at a second time point different from the first time point.
상기 감지 전압은 가변 저항이고,
상기 에미터 노드에 연결된 에미터, 콜렉터와 연결된 베이스, 및 상기 제1 단자에 연결된 상기 콜렉터를 포함하는 제3 트랜지스터; 및
상기 제2 트랜지스터의 에미터에 연결된 에미터, 콜렉터와 연결된 베이스, 및 상기 제2 단자에 연결된 상기 콜렉터를 포함하는 제4트랜지스터를 포함하는 전류 감지 회로.11. The method of claim 10,
The sensing voltage is a variable resistance,
A third transistor including an emitter coupled to the emitter node, a base coupled to the collector, and the collector coupled to the first terminal; And
A fourth transistor including an emitter coupled to the emitter of the second transistor, a base coupled to the collector, and a collector coupled to the second terminal.
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