(57)【要約】【課題】検出したい電流値を高精度に検出することができる電流検出回路を提供する。【解決手段】ランプ１１に電流を供給する電源回路１２と、ランプ１１と電源回路１２との間に設けられ、電源回路１２からランプ１１に供給される供給電流の電流値を検出する定電流回路１３とを備え、その定電流回路１３は、電源回路１２からランプ１１に供給される電流値に基づくインピーダンス変化により所定値以上の電流値を検出し、検出した電流値に基づいてランプ１１へ電流を供給する電源回路１２を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電流を供給する電源回路と、
上記負荷と上記電源回路との間に設けられ、該電源回路から該負荷に供給される供給電流の電流値を検出する定電流回路とを備え、
上記定電流回路は、上記電源回路から上記負荷に供給される電流値に基づくインピーダンス変化により所定値以上の電流値を検出し、検出した電流値に基づいて該負荷へ電流を供給する該電源回路を制御する電流検出回路。
【請求項２】
上記電源回路は、スイッチング電源回路である請求項１記載の電流検出回路。
【請求項３】
さらに電流リミッター回路を備え、
上記電流リミッター回路は、上記定電流回路において検出される電流値に基づき、上記所定値より少ない電流を上記負荷に供給するように上記電源回路を制御する請求項１記載の電流検出回路。
【請求項４】
上記定電流回路は、該定電流回路の電流方向に対して逆向きに設けられたダイオードと並列接続され、
上記定電流回路と上記ダイオードのカソード側との接続点が、上記電流リミッター回路に接続される請求項３記載の電流検出回路。
【請求項５】
上記負荷は、ランプである請求項１乃至４の何れか１項記載の電流検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源等の定電流制御のための電流フィードバックや過電流保護回路に利用される電流検出回路に関し、特に定電流回路を利用した電流検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、電源等の電流フィードバックや過電流保護回路に利用される電流検出回路としては、シャント抵抗(検出抵抗)やＣ．Ｔ（カレントトランス）で、リニアに電流を電圧に変換することによって、電圧値で検出する方法がとられていた。
【０００３】
図５は、シャント抵抗を使用した従来の電流検出回路のブロック図である。また、図６は、Ｃ．Ｔを使用した従来の電流検出回路のブロック図である。この図５及び６に示されるように、従来の電流検出回路は、負荷４１,５１と、電源回路４２,５２と、電流リミッター回路４４,５４とを備えており、負荷と電源回路との間に電流検知回路４３やＣ．Ｔ５３を設け、この電流検知回路４３やＣ．Ｔ５３で電源回路４２，５３から供給された電流を電圧に変換して検出する。
【０００４】
このような従来の電流検出回路では、シャント抵抗等からなる電流検知回路を利用した場合でも、Ｃ．Ｔを利用した場合でも、負荷電流（Ｉ）に対して電流検知抵抗の電圧（Ｖ）はリニア（比例関係）に変化し、この電流検出回路は、電圧値（Ｖ）がフィードバック、あるいは保護をかけたい電流の換算電圧（Ｖ）まで上昇した際に制限をかけることによって、保護するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１４７０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図５や図６に示すような従来の電流検出回路では、検知電圧の設定点のばらつきや誤差が、そのまま検知点（出力電流）の誤差となってしまうという問題点があった。図７は、図５や図６に示す従来の電流検出回路における電源回路からの出力電流（Ｉ）と、この出力電流を分流して変換した検知電圧との関係を示すグラフである。すなわち、この図７のグラフに示されるように、従来の電流検出回路の例においては、出力電流５Ａを検知しようとした場合、検知電圧は１００ｍＶとなるが、この検知電圧が１０％ずれて１１０ｍＶとなった場合には、過電流検知点も１０％増加した５．５Ａとなってしまうという問題点があった。
【０００７】
このように、従来のシャント抵抗やＣ．Ｔを利用した従来の電流検出回路では、電流検知抵抗の電圧は負荷電流に対してリニアに変化することを利用し、電圧値が保護をかけたい電流の換算電圧まで上昇したか否かを監視することによって電流の値を検知していた。そのため、検知電圧の設定に誤差があると、この誤差はそのまま出力電流の誤差となって表れ、精度よく所定の電流を検知することはできなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、検出したい電流値を高精度に検出することができる電流検出回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明における電流検出回路は、負荷に電流を供給する電源回路と、上記負荷と上記電源回路との間に設けられ、該電源回路から該負荷に供給される供給電流の電流値を検出する定電流回路とを備え、上記定電流回路において、上記電源回路から上記負荷に供給される電流値に基づくインピーダンス変化により所定値以上の電流値を検出して、検出した電流値に基づいて該負荷へ電流を供給する該電源回路を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電流検出回路によれば、定電流回路を備え、この定電流回路におけるインピーダンス変化によって所定値以上の電流を検出するようにしているため、簡単な回路構成で、高精度に電流を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本実施の形態に係る電流検出回路について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本実施の形態に係る電流検出回路１０のブロック図の一例である。この図１に示されるように、電流検出回路１０は、負荷として用いられるランプ１１に電流を供給する電源回路１２と、ランプ１１と電源回路１２との間に設けられて電源回路１２からランプ１１に供給される供給電流の電流値を検出する定電流回路１３とを備えている。そして、この電流検出回路１０は、電源回路１２からランプ１１へ供給される供給電流を定電流回路１３において監視し、所定値以上の電流値を有する供給電流を検出し、電源回路１２に対して電流フィードバック制御を行い、電源回路１２からランプ１１へ供給される供給電流を調整している。以下、この電流検出回路１０の各構成について具体的に説明していく。
【００１３】
電源回路１２は、例えば周知のスイッチング電源回路等で構成され、電子回路等からなるランプ１１に対して電流を供給する。この電源回路１２は、後述する定電流回路１３においてランプ１１へ供給する電流値が監視されており、その監視に基づいて定電流回路１３が電流の供給に関するスイッチング制御を行い、ランプ１１に対する供給電流量が制御されるようになっている。
【００１４】
なお、本実施の形態における電流検出回路１０を適用することができる負荷としてはランプに限定されるものではなく、この電流検出回路１０は種々の負荷に対して適用することができる。その中でも、特に本実施の形態において説明するようにランプ等に好適に用いることができる。具体的には、テレビジョン装置等のバックライトに用いられるランプは、一定の輝度を維持することが求められ、電源回路１１からの供給電流が所定値以上の電流値になると、電流の供給を受けるランプの輝度に変化が生じ、テレビジョン装置のちらつきや明るさの変化が現れ、見やすさに影響が現れる。このように、ランプ等の負荷に対しては、精度よく電流を検出することが求められるが、本実施の形態に係る電流検出回路１０によれば、所定値以上の電流が供給されることを精度よく監視することが可能となり、大きな輝度変化の現れないランプを提供することができる。詳細は後述する。
【００１５】
定電流回路１３は、電源回路１２からランプ１１に供給される供給電流を電圧に変換し、所定値以上の電流値を有する電流を検出する。図１に示されるように、定電流回路１３は、その電流方向に対して逆向きに設けられたダイオードと並列接続され、この定電流回路１３とダイオード１５のカソード側との接続点が、電源回路１２、または後述する電流リミッター回路に接続される。定電流回路は、少ない電流値では低いインピーダンスを維持しているが、所定の電流値を超えると急激にインピーダンスが上昇するという性質を有する。本実施の形態に係る電流検出回路１０は、この定電流回路１３におけるインピーダンスの変化を利用し、定電流回路１３とダイオード１５のカソード側との接続点における検知電圧が大きく変化する点を検知することによって、所定の電流値を検出することを特徴としている。
【００１６】
図２は、この電流検出回路１０を構成する定電流回路の構成の一例を示す図である。この定電流回路１３は、周知の電流−電圧変換回路によって構成することができる。具体的には、例えば図２に示されるようなｎｐｎ型のトランジスタ３１を用いて構成することができる。この定電流回路１３は、トランジスタ３１のコレクタに非接地側の端子３２を接続し、トランジスタ３１のエミッタに接地側の端子３３を接続する。また、トランジスタ３１のエミッタと端子３３との間に抵抗３４を接続し、トランジスタ３１のベースに抵抗３５を接続している。また、ツェナーダイオード３６のカソード側にトランジスタ３１のベースを接続し、ツェナーダイオード３６のアノード側に接地側の端子３３を接続している。
【００１７】
図３は、図２に示した定電流回路１３を適用した電流検出回路１０によって検出され、電源回路１２からランプ１１に対して供給された供給電流（Ｉ）と、その供給電流に基づいて変換した検知電圧（Ｖ）との関係を示すグラフである。この図３のグラフに示されるように、この電流検出回路１０においては、電源回路１２からの出力電流（Ｉ）の電流値が所定の電流値（例えば５Ａ）より少ない範囲においてはインピーダンス変化は低いが、予め設定した所定の電流値よりも大きい電流値を有する出力電流（Ｉ）が流れると、急激にインピーダンスが上昇するために、検知電圧も急激に上昇する。
【００１８】
このように、本実施の形態に係る電流検出回路１０において、図２に示したような定電流回路を備えることにより、定電流回路１３の出力電流に対するインピーダンス特性を利用し、そのインピーダンス変化点に基づき、検出したい電流値をピンポイントに検出するようにしている。なお、図３のグラフに示す電流検出回路１０においては、検出したい所定値の電圧、すなわち検知電圧を２．０２Ｖと設定している。
【００１９】
なお、本実施の形態に係る電流検出回路１０に適用することができる定電流回路は、上述の図２に示した定電流回路１３に限定されるものではない。図４は、この電流検出回路１０に適用することができる定電流回路の他の具体的な回路構成例である。この図４に示されるように、この電流検出回路１０は、ｐｎｐ型のトランジスタを用いた定電流回路１３’を適用させることもできる。具体的に、この図４に示す定電流回路１３’は、ｐｎｐ型のトランジスタ４１のエミッタと接地側の端子４２との間に抵抗４４を接続し、トランジスタ４１のコレクタに非接地側の端子４３を接続している。また、トランジスタ４１のベースには抵抗４５を接続している。また、ツェナーダイオード４６のアノード側にトランジスタ４１のベースを接続し、ツェナーダイオード４６のカソード側に接地側の端子４２を接続している。
【００２０】
また、本実施の形態に係る電流検出装置１０には、電流リミッター回路１４を設けるようにすることもできる。この電流リミッター回路１４は、周知の回路によって構成することができ、上述した定電流回路１３において所定値以上の電流値が検出されると、その定電流回路１３における所定値以上の電流検出に基づいて、所定値より少ない電流をランプ１１に供給するように電源回路１１を制御し、所定値より少ない電流が供給されるように調整する。
【００２１】
従来の電流検出回路においては、負荷電流に対して電流検知抵抗の電圧はリニア（比例関係）で変化するようになっており、その電圧値がフィードバックあるいは保護をかけたい電流の換算電圧まで上昇すると、電流検出回路で制限をかけるようにしていた。しかしながら、電流フィードバックをかける場合、検知回路はある一定の電流制御をかけたい電流値(リミッター点)を判断することができればよく、特に出力電流をリニアに監視する必要はない。また、従来の電流検出回路においては、このように負荷電流に対する電流検知抵抗の電圧をリニアに監視してフィードバックをかけるようにしていたため、検知電圧の設定点のバラツキや誤差が、そのまま検知点（出力電流）の誤差となってしまっていた。
【００２２】
これに対して、上述したような構成を有する本実施の形態に係る電流検出回路１０では、定電流回路１３を用いて、少ない電流値ではインピーダンスは低いが、ある一定の電流値を超えると急激にインピーダンスが上昇するという定電流回路の性質を利用し、検知電圧が急激に上昇する点を監視することによって、電流を検知するようにしている。すなわち、この電流検出回路１０は、負荷電流に対する電流検知抵抗の電圧をリニアに監視するのではなく、インピーダンスの変化点を電流フィードバックの検知回路として利用し、インピーダンスの変化が生じた場合には、電流リミッター回路１４を介し、ランプ１１に電流を供給する電源回路１２のスイッチングによりＯＮ制御して、過剰な電流がランプ１１に供給することを監視・制御するようにしている。
【００２３】
このような本実施の形態に係る電流検出回路１０によれば、出力電流に対する検知電圧が比例関係でなく、検知点を超えると急激に検知電圧が上昇していくのを監視するようにしているため、その検知電圧をラフに設定してあったとしても、検知点（出力電流）の誤差は従来の電流検出回路よりも少なく、容易な回路構成で、高精度に電流検知を行うことができる。また、このようなラフな検知電圧の設定でも、高精度に所定値以上の電流を検知することが可能であることより、電流検出回路のコストも抑制させることが可能となる。
【００２４】
また、この電流検出回路１０を例えばテレビジョン装置等のバックライト等に適用することにより、所定値以上の電流が電源回路からランプに供給されることを精度よく抑制することが可能となり、ランプの輝度変化によるテレビジョン装置の見難さを防止することができる。
【００２５】
さらに、この本実施の形態に係る電流検出回路１０は、上述したように容易な構成で高精度の電流検知が可能であることから、従来用いられていた電流検出回路と容易に置き換えることができ、電流フィードバック制御や過電流保護回路に好適に利用することができる。
【００２６】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や修正を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施の形態に係る電流検出回路のブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る電流検出回路を構成する定電流回路のブロック図の一例である。
【図３】本実施の形態に係る電流検出回路を構成する定電流回路のブロック図の他の例である。
【図４】本実施の形態に係る電流検出回路によって検出された、電源回路から負荷に対して供給された供給電流（Ｉ）と、その供給電流に基づいて変換した検知電圧（Ｖ）との関係を示すグラフである。
【図５】シャント抵抗を利用した従来の電流検知回路のブロック図である。
【図６】カレントトランス（Ｃ．Ｔ）を利用した従来の電流検知回路のブロック図である。
【図７】従来の電流検知回路によって検出された、電源回路から負荷に対して供給された供給電流（Ｉ）と、その供給電流に基づいて変換した検知電圧（Ｖ）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２８】
１０  電流検知回路、１１  ランプ、１２  電源回路、１３，１３’  定電流回路、１４  電流リミッター回路、１５  トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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