(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相電流を出力するインバータ回路と、
前記３相電流の入力に応じて駆動するモーターと、
前記インバータ回路の出力電流を検出する電流センサと、
を備え、
前記電流センサは、
前記インバータ回路の出力電流によって発生する磁場を検出し、前記インバータ回路の出力電流の電流量を示す電流信号として出力する信号出力部と、
ＡＤ変換器を有し、外部からの入力信号により出力タイミングが調整されるトリガ信号に応じて、前記電流信号を、前記ＡＤ変換器によりデジタル信号に変換して出力する第１出力部と、前記電流信号に応じた信号を、前記ＡＤ変換器を介さずに出力する第２出力部とを有するＩＣと
を有し、
前記第２出力部は、前記電流信号に対応する電流が過電流であるか否かを常時監視する
モーター駆動システム。
【請求項２】
前記第２出力部は、前記電流信号と、過電流であるか否かを判定するための参照信号とを比較するコンパレータを有する
請求項１に記載のモーター駆動システム。
【請求項３】
前記ＩＣは、外部から入力されたタイミング調整信号に応じて、前記トリガ信号を前記ＡＤ変換器に入力するか否かを決定するタイミング調整部を更に備える
請求項１又は２に記載のモーター駆動システム。
【請求項４】
前記タイミング調整部は、前記第２出力部には前記トリガ信号を入力しない
請求項３に記載のモーター駆動システム。
【請求項５】
前記タイミング調整部は、前記タイミング調整信号に応じたタイミングで、予め定められた停止期間、前記トリガ信号の前記ＡＤ変換器への出力を停止する
請求項３又は４に記載のモーター駆動システム。
【請求項６】
前記ＩＣは、前記停止期間の長さを指定する停止期間信号を記憶する記憶部を更に備え、
前記タイミング調整部は、
前記タイミング調整信号および前記停止期間信号が入力され、前記タイミング調整信号および前記停止期間信号に応じた停止信号を生成する停止信号生成部と、
前記停止信号に応じて、前記トリガ信号を前記ＡＤ変換器へ出力するか否かを決定するトリガ信号出力部と
を備える
請求項５に記載のモーター駆動システム。
【請求項７】
前記第１出力部は、前記トリガ信号に同期したタイミングで、前記電流信号をサンプリングして保持するサンプルホールド回路を有し、
前記トリガ信号出力部は、前記タイミング調整信号に同期したタイミングで、前記停止期間信号に応じた期間、前記サンプルホールド回路への前記トリガ信号の出力を停止する
請求項６に記載のモーター駆動システム。
【請求項８】
前記タイミング調整信号は、前記インバータ回路のスイッチを駆動するドライブ回路へ入力されるＰＷＭ波信号である
請求項３に記載のモーター駆動システム。
【請求項９】
前記第１出力部は、前記トリガ信号に同期したタイミングで、前記電流信号をサンプリングして保持するサンプルホールド回路を有し、
前記タイミング調整部は、前記タイミング調整信号の切り替わりタイミングを避けて前記電流信号をサンプリングするように、前記トリガ信号を前記サンプルホールド回路に出力する
請求項８に記載のモーター駆動システム。
【請求項１０】
前記タイミング調整信号は、前記インバータ回路のスイッチの駆動信号として用いられるＰＷＭ波生成のためのキャリア波形に同期した信号である
請求項３に記載のモーター駆動システム。
【請求項１１】
前記第１出力部は、前記トリガ信号に同期したタイミングで、前記電流信号をサンプリングして保持するサンプルホールド回路を有し、
前記タイミング調整信号は、前記キャリア波形の折り返しタイミングに同期した信号であり、
前記タイミング調整部は、前記タイミング調整信号に基づいて、前記電流信号をサンプリングするように、前記トリガ信号を前記サンプルホールド回路に出力する
請求項１０に記載のモーター駆動システム。
【請求項１２】
前記信号出力部はホール素子を備え、前記電流信号は、前記ホール素子が出力したアナログ信号の電圧値である
請求項１から１１のいずれか一項に記載のモーター駆動システム。
【請求項１３】
前記信号出力部はホール素子を備え、前記電流信号は、前記ホール素子が出力したアナログ信号の電圧値であり、
前記アナログ信号をチョッパ制御して、前記電流信号として出力するチョッパ回路をさらに備える
請求項１に記載のモーター駆動システム。
【請求項１４】
前記信号出力部を２つ備え、
前記ＩＣは、
前記２つの信号出力部のそれぞれに対応して設けられた２つのサンプルホールド回路と、
前記２つのサンプルホールド回路のいずれかがホールドしたサンプリングデータを選択的に前記ＡＤ変換器に出力する選択部と
を備える
請求項１３に記載のモーター駆動システム。
【請求項１５】
前記チョッパ回路は、予め定められた周期でハイとローが繰り返されるチョッパ信号に応じて前記アナログ信号をチョッパ制御し、
前記第１出力部は、前記電流信号をサンプリングして保持するサンプルホールド回路を有し、
前記サンプルホールド回路は、前記チョッパ信号が切り替わる直前のタイミングで、前記電流信号をサンプリングする
請求項１３に記載のモーター駆動システム。
【請求項１６】
前記サンプルホールド回路は、前記チョッパ信号の切り替え周期内にサンプル期間とホールド期間を有し、
前記チョッパ信号の切り替わり後に前記ホールド期間を有し、前記ホールド期間の後に前記サンプル期間を有する
請求項１５に記載のモーター駆動システム。
【請求項１７】
前記ＩＣは、外部から入力されたタイミング調整信号に応じて、前記トリガ信号を前記ＡＤ変換器に入力するか否かを決定するタイミング調整部を更に備え、
前記タイミング調整信号は、前記インバータ回路のスイッチを駆動するドライブ回路へ入力されるＰＷＭ波信号であり、
前記タイミング調整部は、前記タイミング調整信号の切り替わりタイミングを避けて前記サンプリングされた電流信号をデジタル信号に変換するように、前記トリガ信号を前記ＡＤ変換器に出力する
請求項１５又は１６に記載のモーター駆動システム。
【請求項１８】
前記ＩＣは、外部から入力されたタイミング調整信号に応じて、前記トリガ信号を前記ＡＤ変換器に入力するか否かを決定するタイミング調整部を更に備え、
前記タイミング調整信号は、前記インバータ回路のスイッチの駆動信号として用いられるＰＷＭ波生成のためのキャリア波形の折り返しタイミングに同期した信号であり、
前記タイミング調整部は、前記タイミング調整信号に基づいて、前記サンプリングされた電流信号をデジタル信号に変換するように、前記トリガ信号を前記ＡＤ変換器に出力する
請求項１５又は１６に記載のモーター駆動システム。
【請求項１９】
前記第１出力部は、前記トリガ信号と同期したタイミングで、前記電流信号をサンプリングして保持するサンプルホールド回路を有する
請求項１から４のいずれか一項に記載のモーター駆動システム。
【請求項２０】
前記第１出力部の出力した前記デジタル信号を無線で外部に出力するインターフェース部をさらに備える
請求項１から１９のいずれか一項に記載のモーター駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流センサＩＣ、電流センシングシステムおよびモーター駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタル出力用の電流センサＩＣとして、高精度パスと過電流検出パスとを有するものが知られている。従来の電流センサＩＣは、過電流検出のために、高速で連続的に動作し続ける（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１  米国特許出願公開第２０１１／０１９９１３２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の電流センサＩＣは、高精度パスのＡＤ変換動作が過電流検出パスの動作に従属して連続的に動作し続けており、モーター駆動用のインバータ回路のスイッチングによって生じるノイズ信号を、ＡＤ変換時に検出してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、入力された電流信号をＡＤ変換して出力する電流センサＩＣであって、ＡＤ変換器を有し、外部からの入力信号により出力タイミングが調整されるトリガ信号に応じて、入力された電流信号を、ＡＤ変換器によりデジタル信号に変換して出力する第１出力部と、入力された電流信号に応じた信号を、ＡＤ変換器を介さずに出力する第２出力部とを備える電流センサＩＣを提供する。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、第１の態様に係る電流センサＩＣと、電流センサＩＣにトリガ信号を入力する制御部と、を備える電流センシングシステムを提供する。
【０００６】
本発明の第３の態様においては、第１の態様に係る電流センサＩＣと、入力された電流信号として３相電流を出力するインバータ回路と、３相電流の入力に応じて駆動するモーターとを備えるモーター駆動システムを提供する。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電流センシングシステム２００の構成の概要を示す。
【図２】電流センシングシステム２００の構成の概要を示す。
【図３】実施例１に係る電流センサＩＣ１００の構成の一例を示す。
【図４】実施例１に係る電流センシングシステム２００の動作の一例を示す。
【図５】比較例１に係る電流センシングシステム５００の構成の一例を示す。
【図６】実施例１に係る電流センサＩＣ１００のサンプリング動作の概要を説明するための図である。
【図７】実施例２に係る電流センシングシステム２００の構成の一例を示す。
【図８】実施例２に係る電流センサＩＣ１００のサンプリング動作の概要を説明するための図である。
【図９】実施例２に係る電流センサＩＣ１００の構成の一例を示す。
【図１０】タイミング調整部５０のより具体的な構成を示す。
【図１１】実施例３に係る電流センシングシステム２００の構成の一例を示す。
【図１２】実施例３に係る電流センサＩＣ１００の構成の一例を示す。
【図１３】実施例３に係る電流センシングシステム２００の動作の一例を示す。
【図１４】実施例４に係る電流センシングシステム２００の構成の一例を示す。
【図１５】モーター駆動システム３００の構成の一例を示す。
【図１６】電流センサＩＣ１００と制御部４０との接続関係の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
図１は、電流センシングシステム２００の構成の概要を示す。電流センシングシステム２００は、信号出力部１、電流センサＩＣ１００および制御部４０を備える。
【００１１】
信号出力部１は、たとえば導体に流れている電流によって発生する外部磁場等の対象となる信号を検出し、検出した信号に応じたアナログ信号を生成する。本例の信号出力部１は、生成したアナログ信号を、導体に流れる電流量を示す電流信号として出力する。電流信号は電圧でよい。例えば、信号出力部１は、ホール素子等の磁場検出素子を有する。ホール素子は、検出する磁場の強度に応じた電圧を出力する。信号出力部１は、磁場検出素子を用いた場合のチョッパ制御により、スパイク信号を含んだ電流信号を出力する場合がある。
【００１２】
電流センサＩＣ１００は、信号出力部１の出力したアナログ信号をデジタル信号に変換する。電流センサＩＣ１００は、変換したデジタル信号を制御部４０に出力する。電流センサＩＣ１００は、第１出力部１０、第２出力部２０およびタイミング調整部５０を備える。電流センサＩＣ１００は、信号出力部１を内蔵してもよい。例えば、ホール素子と電流センサＩＣ１００を１つのパッケージ内に構成するようにしてもよい。また例えば、シリコン基板上に形成したウェルを用いたホール素子と、同じシリコン基板上に回路を形成して電流センサＩＣとしてよい。また例えば、化合物半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＳｂ等）で形成されたホール素子と、別の基板上に回路を形成して電流センサＩＣとしてよい。また電流センサＩＣ１００は、信号出力部１が検出する対象である電流が流れる導体を内蔵していてもよい。
【００１３】
第１出力部１０は、信号出力部１の出力した電流信号をデジタル信号に変換する。第１出力部１０は、変換したデジタル信号を、出力端子ＯＵＴ１を介して制御部４０に出力する。即ち、第１出力部１０は、信号出力部１の出力した電流信号をデジタル信号に変換する高精度パス（即ち、メインパス）を構成する。
【００１４】
第２出力部２０は、信号出力部１の出力した電流信号に応じた信号を、ＡＤ変換器を介さずに制御部４０に出力する。また、第２出力部２０は、当該電流信号に応じた信号を、出力端子ＯＵＴ２を介して制御部４０に出力する。例えば、第２出力部２０は、過電流検出回路を有することにより、過電流検出パスを構成する。なお、第２出力部２０は、電流センサＩＣ１００の外部に設けられた過電流検出回路に電流信号を出力するように構成されてもよい。
【００１５】
制御部４０は、タイミング調整部５０に同期用のＳＹＮＣ信号（同期信号）を出力する。ＳＹＮＣ信号は、タイミング調整部５０がＴＲＧ信号（トリガ信号）を出力するタイミングを調整するタイミング調整信号の一例である。ＳＹＮＣ信号は、制御対象の制御方法に応じて同期された信号であってよい。例えば、制御対象がモーターである場合、インバータ回路のスイッチの駆動信号としてＰＷＭ波を使うことがある。この場合、タイミング調整信号はＰＷＭ波を生成する際に必要となるキャリア波形（例えば三角波やのこぎり波）に同期された信号であってよい。また、タイミング調整信号は、インバータ回路のスイッチを駆動するドライブ回路へ入力するＰＷＭ波信号であってよい。また、制御部４０は、第１出力部１０が出力したデジタル信号に基づいて、制御対象の動作を制御する。例えば、制御対象がモーターである場合、電流センサＩＣ１００が検出した信号に応じて、モーターのトルク、回転速度等を調整する。
【００１６】
タイミング調整部５０は、ＳＹＮＣ信号に応じて、タイミング調整用のＴＲＧ信号を生成する。タイミング調整部５０は、生成したＴＲＧ信号を第１出力部１０に出力する。即ち、第１出力部１０は、入力されたＴＲＧ信号に応じて動作するため、連続的に動作する必要がない。言い換えると、第１出力部１０は、電流センサＩＣ１００の外部から入力されたタイミング調整信号に基づいて、動作するタイミングが決定されてもよい。なお、本例のタイミング調整部５０は、第２出力部２０にＴＲＧ信号を出力しなくてよい。
【００１７】
一例において、タイミング調整部５０は、ＳＹＮＣ信号の切り替わりタイミングを避けて入力された電流信号をサンプリングするように、ＴＲＧ信号をサンプルホールド回路１１に出力する。また、タイミング調整部５０は、ＳＹＮＣ信号の切り替わりタイミングを避けてサンプリングされた電流信号をデジタル信号に変換するように、トリガ信号をＡＤ変換部１２に出力してよい。
【００１８】
また、ＳＹＮＣ信号はキャリア波形に同期された信号であり、キャリア波形が三角波やのこぎり波である場合、タイミング調整部５０は、ＳＹＮＣ信号に基づいて、キャリア波形の折り返しタイミングにおいて、電流信号をサンプリング又はデジタル変換してよい。例えば、タイミング調整部５０は、入力された電流信号を、ＳＹＮＣ信号に基づいて、キャリア波形の折り返しタイミングでサンプリングするように、ＴＲＧ信号をサンプルホールド回路１１に出力する。つまり、キャリア波形の折り返しタイミングでＳＹＮＣ信号が生成され、タイミング調整部５０は、そのＳＹＮＣ信号に基づいて、入力された電流信号をサンプリングするように、ＴＲＧ信号をサンプルホールド回路１１に出力する。
【００１９】
また、タイミング調整部５０は、サンプリングされた電流信号を、ＳＹＮＣ信号に基づいて、キャリア波形の折り返しタイミングでデジタル信号に変換するように、トリガ信号をＡＤ変換部１２に出力してよい。つまり、タイミング調整部５０は、キャリア波形の折り返しタイミングで生成されたＳＹＮＣ信号に基づいて、サンプリングされた電流信号をデジタル信号に変換するように、トリガ信号をＡＤ変換部１２に出力してよい。ここで、折り返しタイミングとは、キャリア波形のピークのタイミングから、キャリア波形の周期の＋５％〜−５％の範囲を指してよい。また、キャリア波形のピークのタイミングから、キャリア波形の周期の＋１０％〜−１０％の範囲を指してよい。
【００２０】
図２は、電流センシングシステム２００の構成の概要を示す。本例の第１出力部１０は、信号変換部１５およびインターフェース部３０を備える。第２出力部２０は、過電流検出部２５を備える。
【００２１】
信号変換部１５は、信号出力部１の出力したアナログ信号を高精度のデジタル信号に変換する。一例において、信号変換部１５は、信号出力部１におけるホール素子が電圧を電流信号として出力する場合、アナログの電流信号をデジタル信号に変換する。信号変換部１５は、サンプルホールド回路１１およびＡＤ変換部１２を備える。例えば、信号変換部１５は、ＴＲＧ信号に応じたタイミングで信号出力部１から入力された電流信号を保持し、保持した電流信号に応じたデジタル信号を出力する。
【００２２】
サンプルホールド回路１１は、入力された電流信号をサンプリングし、一時的に保持する。例えば、サンプルホールド回路１１は、電流信号をサンプリングするサンプル期間と、サンプリングした電流信号を保持するホールド期間を周期的に繰り返して動作する。サンプルホールド回路１１は、保持した電流信号をＡＤ変換部１２に出力する。なお、サンプルホールド回路１１は、タイミング調整部５０より入力されたＴＲＧ信号に同期したタイミングで、入力された電流信号をサンプリングして保持してもよい。また、サンプルホールド回路１１は、電流信号をサンプリングする前処理用に、アンチエイリアスフィルタを備えていてもよい。
【００２３】
ＡＤ変換部１２は、サンプルホールド回路１１により保持された電流信号をデジタル信号に変換する。ＡＤ変換部１２には、ＴＲＧ信号が入力される。これにより、ＡＤ変換部１２は、所定のタイミングで電流信号をサンプリングして、ＡＤ変換を実行できる。また、ＴＲＧ信号は、ＡＤ変換部１２に加えて、サンプルホールド回路１１にも入力されてよい。例えば、ＡＤ変換部１２は、逐次比較型ＡＤ変換器、フラッシュ型ＡＤ変換器又はΔΣ型ＡＤ変換器である。また、ＡＤ変換部１２は、ＡＤ変換実施中のデータ保持のために、サンプルホールド回路１１とは別にサンプルホールド回路を備えていてもよい。
【００２４】
インターフェース部３０は、電流センサＩＣ１００の外部との間で信号の入力および出力を行う。例えば、インターフェース部３０は、信号変換部１５が出力したデジタル信号を制御部４０に出力する。インターフェース部３０は、有線に限らず無線で、信号変換部１５が出力したデジタル信号を制御部４０に出力してもよい。
【００２５】
過電流検出部２５は、信号出力部１の出力する電流信号に対応する電流が過電流であるか否かを常時監視する。常時監視するとは、信号出力部１の動作時に、間欠的に過電流を検出するのではなく、連続的に過電流を検出することを指す。一例において、過電流検出部２５は、信号出力部１におけるホール素子が出力した電圧に対応する電流が過電流であるか否かを検出する。過電流検出部２５は、入力された電流信号に対応する電流が過電流であるか否かに応じた過電流検出（ＯＣＤ：Ｏｖｅｒ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）信号を出力する。より具体的には、過電流検出部２５は、信号出力部１からの出力値が、予め定められた閾値を超えるか否かを判定する。なお、過電流検出部２５は、過電流によるシステムの故障等を防止するため、連続的に動作することが好ましい。
【００２６】
本例の電流センシングシステム２００は、ＴＲＧ信号に応じて信号変換部１５を動作させるので、高速な過電流検出パスには影響を与えず、高精度検出パスのＡＤ変換のタイミングを正確に決定できる。また、電流センシングシステム２００は、ＴＲＧ信号に応じて信号変換部１５を動作させるので、ＡＤ変換のタイミングを調整することにより、インバータ回路のスイッチングノイズの影響を避けた電流信号を検出できるため、高精度なデジタル信号で電流検出が可能である。また、電流センシングシステム２００は、ＡＤ変換のタイミングを調整することにより、スパイクのない電流信号を検出できるため、高精度なデジタル信号で電流検出が可能である。
【００２７】
［実施例１］
図３は、実施例１に係る電流センサＩＣ１００の構成の一例を示す。本例の電流センサＩＣ１００は、ホール素子を有する信号出力部１を内蔵し、ホール素子の出力する電流信号をデジタル信号に変換して出力する。信号出力部１は、ホール素子２、スピニングカレントスイッチ３、復調スイッチ４およびＡＭＰ１，２を備える。
【００２８】
ホール素子２は、導体に流れた電流によって発生する外部磁場を検出し、検出した外部磁場に応じた電流信号を出力する。ホール素子２は、スピニングカレント法を用いて駆動される。スピニングカレント法とは、ホール素子２に流す駆動電流の向きを時分割で変調することにより、オフセット信号を低減する技術である。ホール素子２は、スピニングカレント法により常に駆動動作されている。
【００２９】
スピニングカレントスイッチ３は、ＣＫｃｈｏｐ信号に応じてホール素子２をスピニングカレント動作させる。即ち、スピニングカレントスイッチ３は、ＣＫｃｈｏｐ信号に応じて、ホール素子２に流す駆動電流の向きを変化させる。例えば、ＣＫｃｈｏｐ信号は、所定の周期でハイとローを繰り返す信号である。スピニングカレントスイッチ３は、ホール素子２が出力した信号をアンプＡＭＰ１に出力する。スピニングカレントスイッチ３は、アナログ信号をチョッパ制御して、入力された電流信号として出力するチョッパ回路の一例である。
【００３０】
アンプＡＭＰ１は、入力された信号を増幅して復調スイッチ４に出力する。復調スイッチ４は、ＣＫｃｈｏｐ信号に応じて入力された信号を復調する。また、アンプＡＭＰ２は、復調スイッチ４から復調された信号が入力されて、増幅されたＶａｍｐ２＿ｏｕｔ信号を出力する。これにより、信号出力部１は、オフセット信号が除去された電流信号としてＶａｍｐ２＿ｏｕｔ信号を出力する。復調スイッチ４は、所定の周期でハイとローが繰り返されるＣＫｃｈｏｐ信号に応じてアナログ信号をチョッパ制御するチョッパ回路の一例である。
【００３１】
過電流検出部２５は、コンパレータＣＭＰを備える。コンパレータＣＭＰは、入力されたＶａｍｐ２＿ｏｕｔ信号と、過電流であるか否かを判定するための参照信号Ｖｒｅｆ１とを比較する。コンパレータＣＭＰは、比較した結果をＯＣＤ信号として制御部４０に出力する。なお、コンパレータＣＭＰは、常時動作することが好ましい。
【００３２】
タイミング調整部５０は、オシレータ５５が発振した交流信号に基づいて、ＣＫ＿ＴＲＧ＿ＡＤ信号、ＣＫｃｈｏｐ信号およびＣＫ＿ＳＨ信号を出力する。ＣＫ＿ＴＲＧ＿ＡＤ信号は、ＡＤ変換部１２によるＡＤ変換タイミングを決定するＴＲＧ信号の一例である。ＣＫｃｈｏｐ信号は、スピニングカレントスイッチ３および復調スイッチ４のチョッパを制御する。また、ＣＫ＿ＳＨ信号は、サンプルホールド回路１１のサンプル期間とホールド期間を切り替える。
【００３３】
ＡＤ変換部１２は、ＣＫ＿ＴＲＧ＿ＡＤ信号に応じたタイミングで、入力された電流信号をＡＤ変換する。ＣＫ＿ＴＲＧ＿ＡＤ信号は、ＣＫｃｈｏｐ信号によるチョッパ切り替え直後を避けたＴＲＧ信号である。チョッパ切り替え直後とは、チョッパの切り替え動作により生じたスパイク信号の影響がある期間を指す。これにより、ＡＤ変換部１２は、チョッパ切り替え直後を避けたサンプリングデータを利用してＡＤ変換できる。よって、ＡＤ変換部１２は、チョッパ切り替え時に発生するスパイク信号の影響を受けずにＡＤ変換することができる。
【００３４】
過電流検出部２５は、ＣＫ＿ＴＲＧ＿ＡＤ信号のタイミングと無関係に連続的に動作する。なお、電流センサＩＣ１００は、ＡＤ変換が完了したタイミングでＤＲＤＹ信号（データレディ信号）を制御部４０に返してよい。制御部４０は、ＤＲＤＹ信号を受けてＣＳ信号（チップセレクト信号），ＳＣＫ信号（クロック信号），ＤＯＵＴ信号（出力信号）を送受信してよい。
【００３５】
図４は、実施例１に係る電流センシングシステム２００の動作の一例を示す。同図は、電流センシングシステム２００の動作の概要を示すために、一部の信号を誇張して図示している。ＣＫｃｈｏｐ信号の切り替え周期内にサンプル期間とホールド期間とが含まれる。本例の電流センシングシステム２００は、ＣＫｃｈｏｐ信号の切り替え周期内で、サンプル期間とホールド期間を１回ずつ有する。
【００３６】
ＣＫｃｈｏｐ信号は、所定の周期でハイとローが繰り返された信号である。この時、Ｖａｍｐ２＿ｏｕｔ信号には、ＣＫｃｈｏｐ信号の切り替えに伴いスパイクＳｐが生じる。サンプルホールド回路１１は、ＣＫｃｈｏｐ信号に応じたＣＫ＿ＳＨにより、サンプルＳとホールドＨを繰り返す。本例のサンプルホールド回路１１は、ＣＫｃｈｏｐ信号が切り替わる直前にサンプルし、ＣＫｃｈｏｐ信号の切り替え時にはホールドしている。また、サンプルホールド回路１１は、ＣＫｃｈｏｐ信号の切り替わり後にホールド期間を有し、ホールド期間の後にサンプル期間を有する。ＳＹＮＣ信号がローとなると、合わせてＤＲＤＹ信号がローとなりＤＲＤＹが解除される。ここで、ＣＫｃｈｏｐ信号が切り替わる直前とは、ＣＫｃｈｏｐ信号の切り替えに伴って生じたスパイクＳｐの影響がなくなってから、ＣＫｃｈｏｐ信号の切り替わるまでを言う。
【００３７】
ここで、ホールド時にＳＹＮＣ信号がローとなる場合（例えば、時刻ｔ１〜ｔ２の間のホールド時）、ＡＤ変換部１２は、その時のホールドデータを利用してＡＤ変換を実施する。ＡＤ変換部１２は、ＳＹＮＣ信号がハイになるタイミングに合わせてＡＤ変換を実行する。この場合、ＡＤ変換部１２は、ＳＹＮＣ信号がホールド時に入力されているので、直近のホールドデータを用いてＡＤ変換する。ＡＤ変換部１２がＡＤ変換を完了するとＤＲＤＹがハイとなる。
【００３８】
一方、サンプル時にＳＹＮＣ信号がローとなる場合（例えば、時刻ｔ３〜ｔ４の間のサンプル時）、ＡＤ変換部１２は、次のホールドデータを利用してＡＤ変換を実施する。但し、ＡＤ変換部１２が逐次比較型の場合、ＡＤ中にホールドされたデータは使わない。また、ＡＤ変換部１２がΔΣ型の場合、必要なデータ数だけサンプルし続ける。
【００３９】
なお、本例では、ＣＫｃｈｏｐ信号の切り替え周期内で、サンプル期間とホールド期間が１回ずつの電流センシングシステム２００を示したが、ＣＫｃｈｏｐ信号の切り替え周期内で、サンプル期間とホールド期間がそれぞれ複数回あってもよい。例えば、電流センシングシステム２００は、ＣＫｃｈｏｐ信号の切り替え周期内で、複数のサンプル期間とホールド期間を有する場合、複数のサンプル値を積分してもよい。一例において、電流センシングシステム２００は、サンプル期間とホールド期間をそれぞれ１２８回繰り返して積分する。また、電流センシングシステム２００は、複数のサンプル値の平均値をとってもよい。
【００４０】
［比較例１］
図５は、比較例１に係る電流センシングシステム５００の構成の一例を示す。電流センシングシステム５００は、信号出力部５０１、信号変換部５１５、過電流検出部５２５、インターフェース部５３０および制御部５４０を備える。信号変換部５１５は、サンプルホールド回路５１１およびＡＤ変換部５１２を有する。
【００４１】
本例の電流センシングシステム５００は、信号変換部５１５の動作タイミングを調整するＴＲＧ信号を用いていないので、信号変換部５１５を連続的に動作する必要がある。よって、電流センシングシステム５００は、電流信号を任意のタイミングでＡＤ変換することができないので、次に説明するノイズの影響により、実施例１と比較して高精度に電流信号を検出することが困難である。
【００４２】
図６は、実施例１に係る電流センサＩＣ１００のサンプリング動作の概要を説明するための図である。電流センサＩＣ１００は、モーター等の駆動を制御するインバータ回路からの電流量を検出するために用いられる場合がある。この場合、電流センサＩＣ１００は、インバータ回路が出力する電流を高精度に、且つ、正確なタイミングで検出する必要がある。例えば、ＰＷＭ波などで駆動されたインバータ回路のスイッチングによるノイズ信号（即ち、電流の脈動）を避けるため、サンプリングのタイミングとして、キャリア波形の三角波の頂点および底点が用いられる。しかし、電流センシングシステム５００では、制御部５４０と電流センシングシステム５００内の信号変換部５１５の動作タイミングを決めるクロックは同期が取れないので、インバータ回路のスイッチングによるノイズ信号を含んでサンプリングしてしまう場合がある。これにより、電流センシングシステム５００は、信号変換部５１５により正確なタイミングで、正確な電流信号を取得することが困難となる。
【００４３】
［実施例２］
図７は、実施例２に係る電流センシングシステム２００の構成の一例を示す。本例の電流センシングシステム２００は、任意のタイミングで、制御部４０からＤＩＳＡＢＬＥ信号を出力する点で実施例１に係る電流センシングシステム２００と異なる。本例では、実施例１に係る電流センシングシステム２００と異なる構成について特に説明する。
【００４４】
制御部４０は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号をタイミング調整部５０に出力する。ＤＩＳＡＢＬＥ信号は、タイミング調整部５０がＴＲＧ信号を出力するタイミングを調整するタイミング調整信号の一例である。例えば、ＤＩＳＡＢＬＥ信号は、タイミング調整部５０がＴＲＧ信号を出力するのを停止させる信号である。
【００４５】
タイミング調整部５０は、入力されたＤＩＳＡＢＬＥ信号に応じて、ＴＲＧ信号を第１出力部１０に入力するか否かを決定する。これにより、タイミング調整部５０は、ＴＲＧ信号を出力するタイミングを調整する。タイミング調整部５０は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号が入力されると第１出力部１０へのＴＲＧ信号の出力を停止する。一例において、第１出力部１０は、ＴＲＧ信号が入力されている間、動作を継続するが、ＴＲＧ信号の入力が停止されると動作を停止する。例えば、第１出力部１０は、基本的に入力された電流信号をサンプリングし続けるが、ＤＩＳＡＢＬＥ信号が入力されると、電流信号のサンプリングを停止する。なお、本例のタイミング調整部５０は、第２出力部２０にＴＲＧ信号を出力しなくてよい。
【００４６】
また、一例において、タイミング調整部５０は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号が入力されたタイミングから、予め定められた停止期間、ＴＲＧ信号の出力を停止する。これにより、第１出力部１０は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号が入力されたタイミングから一定の区間は動作を停止する。
【００４７】
図８は、実施例２に係る電流センサＩＣ１００のサンプリング動作の概要を説明するための図である。本例の電流センサＩＣ１００は、モーター等の駆動を制御するインバータ回路からの電流量を検出するために用いられる。この場合、電流センサＩＣ１００は、インバータ回路が出力する電流を高精度に、且つ、正確なタイミングで検出する必要がある。
【００４８】
例えば、制御部４０は、ＰＷＭ波のスイッチングのタイミングに合わせて、ＤＩＳＡＢＬＥ信号をタイミング調整部５０に出力する。これにより、電流センサＩＣ１００は、ＰＷＭ波によるインバータのスイッチングによりノイズが発生するタイミングでサンプリングを停止する。即ち、電流センサＩＣ１００は、ノイズを避けてサンプリングを行う。なお、ＰＷＭ波は、制御部４０がインバータのスイッチであるパワー半導体、例えばＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどを駆動するためのドライブ回路へ出力する信号を利用することが望ましい。つまり、この信号をＤＩＳＡＢＬＥ信号とすることで、例えば制御部４０にマイコンを備えている場合、マイコンからのＤＩＳＡＢＬＥ信号と電流センサＩＣ１００との信号の送受信には信号絶縁回路が不要とでき、また、電流センサＩＣ１００への信号伝達の遅延を抑えることができる。
【００４９】
本例の電流センサＩＣ１００においては、インバータのスイッチングノイズの生じる長さに応じてサンプリングの停止期間が決定されている。一例において、サンプリングの停止期間は、タイマー情報によってＴＲＧ信号に反映される。また、タイマー情報は、ユーザーによってプログラミングされてもよい。
【００５０】
以上の通り、本例の電流センサＩＣ１００は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号が入力されたタイミングに応じて、サンプリングを停止する。これにより、電流センサＩＣ１００は、スイッチングノイズの影響を避けて、入力された電流信号をサンプリングする。したがって、本例の電流センサＩＣ１００は、インバータ出力の電流リプルを正しく測定できる。
【００５１】
図９は、実施例２に係る電流センサＩＣ１００の構成の一例を示す。本例の電流センサＩＣ１００は、図３に係る電流センサＩＣ１００に加えて、記憶部７０を更に備える。
【００５２】
記憶部７０は、ＳＴ信号（停止期間信号）を記憶する。ＳＴ信号は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号がタイミング調整部５０に入力されてからＴＲＧ信号の出力を停止する期間である停止期間の長さを指定する。記憶部７０は、記憶したＳＴ信号をタイミング調整部５０に出力する。タイミング調整部５０は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号およびＳＴ信号に基づいて、サンプルホールド回路１１およびＡＤ変換部１２の動作を制御する。例えば、タイミング調整部５０は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号の入力に応じたタイミングでＴＲＧ信号の出力を停止し、ＳＴ信号に応じた期間、ＴＲＧ信号の出力を停止する。
【００５３】
図１０は、タイミング調整部５０のより具体的な構成を示す。本例のタイミング調整部５０は、停止信号生成部５１およびトリガ信号出力部５２を備える。トリガ信号出力部５２は、クロック信号生成部５３、ＡＮＤ１およびＡＮＤ２を備える。ＡＮＤ１およびＡＮＤ２は、後述する動作と等価な論理構成を備えていれば、他の論理素子、例えばＮＡＮＤなどと置き換えてよい。
【００５４】
停止信号生成部５１は、後述の基準クロック信号であるＣＫ＿ＳＴ信号を基準として、入力されたＳＴ信号およびＤＩＳＡＢＬＥ信号に応じて、ＳＴＰ信号（停止信号）を生成する。例えば、ＳＴＰ信号は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号が入力されている場合にローとなり、ＤＩＳＡＢＬＥ信号が入力されていない場合にハイとなる。つまり、このＳＴＰ信号はローイネーブルの信号である。また、停止信号生成部５１は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号が入力されたタイミングで出力であるＳＴＰ信号がローとなり、ＳＴ信号に応じた停止期間、出力がローである。なお、停止信号生成部５１は、インバータ回路の駆動信号としてＰＷＭ波を利用する場合、ＰＷＭ波の信号波形の立ち上がりおよび／または立下りをＤＩＳＡＢＬＥ信号として検出するエッジ検出回路を備えていてよい。つまり、インバータ回路のスイッチ駆動用の信号波形の立ち上がりおよび／または立下りをタイミング調整信号として利用してよい。
【００５５】
トリガ信号出力部５２は、ＳＴＰ信号に応じてＴＲＧ信号を出力するか否かを決定する。トリガ信号出力部５２は、生成したＴＲＧ信号をＡＤ変換部１２に出力する。また、トリガ信号出力部５２は、サンプルホールド回路１１にもＴＲＧ信号を出力してよい。一例において、トリガ信号出力部５２は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号に同期したタイミングで、ＳＴ信号に応じた期間、サンプルホールド回路１１およびＡＤ変換部１２へのＴＲＧ信号の出力を停止する。
【００５６】
クロック信号生成部５３は、オシレータ５５から入力されたＯＳＣ信号に基づいて、クロックを出力する。一例において、クロック信号生成部５３は、停止信号生成部５１に停止タイマー用の基準クロック信号であるＣＫ＿ＳＴ信号を出力する。クロック信号生成部５３は、復調スイッチ４にＣＫｃｈｏｐ信号を出力する。また、クロック信号生成部５３は、サンプルホールド回路１１用のＣＫ＿ＳＨ信号およびＡＤ変換部１２用のＣＫ＿ＡＤ信号をそれぞれ出力する。
【００５７】
ＣＫ＿ＳＴ信号は、停止信号生成部５１がＳＴＰ信号を出力するための基準クロック信号である。また、ＣＫ＿ＳＴ信号は、ＣＫ＿ＴＲＧ＿ＳＨおよびＣＫ＿ＴＲＧ＿ＡＤが動作しないタイミングに合わせるためにも用いられる。なお、ＣＫｃｈｏｐ信号は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号の影響を受けなくてよい。
【００５８】
ＡＮＤ１は、ＳＴＰ信号およびＣＫ＿ＳＨ信号が入力される。ＡＮＤ１は、ＳＴＰ信号がローの間、ＴＲＧ信号を出力しない。つまり、サンプルホールド回路１１へのＣＫ＿ＴＲＧ＿ＳＨ信号は停止、つまり無効化する。一方、ＡＮＤ１は、ＳＴＰ信号がハイの場合、ＴＲＧ信号としてＣＫ＿ＴＲＧ＿ＳＨ信号をサンプルホールド回路１１に出力する。つまり、サンプルホールド回路１１へのＣＫ＿ＴＲＧ＿ＳＨ信号は有効となり、サンプルホールド回路１１は、ＣＫ＿ＴＲＧ＿ＳＨ信号の入力に応じて、信号出力部１の出力した電流信号をサンプリングする。なお、この論理動作は他の論理回路素子に置き換えて実現してよい。
【００５９】
ＡＮＤ２は、ＳＴＰ信号およびＣＫ＿ＡＤ信号が入力される。ＡＮＤ２は、ＳＴＰ信号がローの間、ＴＲＧ信号を出力しない。つまり、ＡＤ変換部１２へのＣＫ＿ＴＲＧ＿ＡＤ信号は停止、つまり無効化する。一方、ＡＮＤ２は、ＳＴＰ信号がハイの場合、ＴＲＧ信号としてＣＫ＿ＴＲＧ＿ＡＤ信号をＡＤ変換部１２に出力する。つまり、ＡＤ変換部１２へのＣＫ＿ＴＲＧ＿ＡＤ信号は有効となり、ＡＤ変換部１２は、ＣＫ＿ＴＲＧ＿ＡＤ信号の入力に応じて、ＡＤ変換を実行する。なお、この論理動作は他の論理回路素子に置き換えて実現してよい。
【００６０】
以上の通り、本例のタイミング調整部５０は、ＤＩＳＡＢＬＥ信号の入力に応じて、ＴＲＧ信号の出力を停止する。また、タイミング調整部５０は、ＳＴ信号に応じた停止期間、ＴＲＧ信号の出力を停止し続ける。これにより、電流センサＩＣ１００は、ノイズ成分を避けて、第１出力部１０にＴＲＧ信号を供給できる。
【００６１】
［実施例３］
図１１は、実施例３に係る電流センシングシステム２００の構成の一例を示す。本例の電流センシングシステム２００は、信号出力部１ａ，１ｂの２つの信号出力部１を備える。即ち、電流センシングシステム２００は、２つのメインパスを有する。また、信号変換部１５は、２つのサンプルホールド回路１１ａ，１１ｂ、ＡＤ変換部１２および選択部１３を有する。なお、本例では、制御部４０がＳＹＮＣ信号を出力する場合について説明するが、制御部４０がＤＩＳＡＢＬＥ信号を出力する場合についても同様に適用できる。
【００６２】
信号出力部１ａおよび信号出力部１ｂは、それぞれ実施例１に係る信号出力部１と同様に構成されている。但し、信号出力部１ａと信号出力部１ｂとは、ＣＫｃｈｏｐ信号の位相がそれぞれ９０°ずれて動作する。
【００６３】
サンプルホールド回路１１ａ，１１ｂは、信号出力部１ａ，１ｂにそれぞれ対応して設けられる。即ち、サンプルホールド回路１１ａは、信号出力部１ａの出力した電流信号をサンプリングする。また、サンプルホールド回路１１ｂは、信号出力部１ｂの出力した電流信号をサンプリングする。サンプルホールド回路１１ａおよびサンプルホールド回路１１ｂは、それぞれ実施例１に係るサンプルホールド回路１１と同様に構成されている。
【００６４】
選択部１３は、サンプルホールド回路１１ａおよびサンプルホールド回路１１ｂのいずれかがホールドしたサンプリングデータを選択的にＡＤ変換部１２に出力する。本例の選択部１３は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）回路で構成される。選択部１３は、サンプルホールド回路１１ａおよびサンプルホールド回路１１ｂのいずれかがホールドした信号をＡＤ変換部１２に入力する。
【００６５】
過電流検出部２５は、信号出力部１ａ，１ｂの出力する電流信号から過電流を検出する。ここで、信号出力部１ａ，１ｂは、同一の電流から発生する外部磁場を検出しているので、信号出力部１ａから過電流が検出される場合、信号出力部１ｂからも過電流が検出される。そのため、過電流検出部２５は、信号出力部１ａ，１ｂのいずれかが出力する電流信号に対応する過電流を検出すれば足りる。よって、過電流検出部２５は、信号出力部が複数ある場合、いずれか１つの過電流を検出すればよい。
【００６６】
図１２は、実施例３に係る電流センサＩＣ１００の構成の一例を示す。本例の電流センサＩＣ１００は、２つの信号出力部１ａ，１ｂを内蔵する。信号出力部１ａは、ホール素子２ａ、スピニングカレントスイッチ３ａ、ＡＭＰ１、復調スイッチ４ａおよびＡＭＰ２を有する。信号出力部１ａは、オフセット信号が除去されたＶａｍｐ２＿ｏｕｔ信号を出力する。また、信号出力部１ｂは、ホール素子２ｂ、スピニングカレントスイッチ３ｂ、ＡＭＰ３、復調スイッチ４ｂおよびＡＭＰ４を有する。信号出力部１ｂは、オフセット信号が除去されたＶａｍｐ４＿ｏｕｔ信号を出力する。
【００６７】
タイミング調整部５０は、オシレータ５５が発振した交流信号に基づいて、ＣＫ＿ＴＲＧ＿ＡＤ信号、ＣＫｃｈｏｐ信号、ＣＫｃｈｏｐ２信号、ＣＫ＿ＳＨ信号、ＣＫ＿ＳＨ２信号およびＭＵＸ＿ＣＮＴ信号を出力する。
【００６８】
ＣＫｃｈｏｐ信号とＣＫｃｈｏｐ２信号とは、互いに位相が９０°ずれた信号である。ＣＫｃｈｏｐ信号は、信号出力部１ａが有するスピニングカレントスイッチ３ａおよび復調スイッチ４ａに入力される。また、ＣＫ_ＳＨ２信号は、信号出力部１ｂが有するスピニングカレントスイッチ３ｂおよび復調スイッチ４ｂに入力される。これにより、信号出力部１ａおよび信号出力部１ｂは、９０°ずれた位相で動作する。
【００６９】
ＣＫ＿ＳＨ信号とＣＫ＿ＳＨ２信号とは、互いに位相が１８０°ずれた信号である。ＣＫ＿ＳＨ信号は、サンプルホールド回路１１ａに入力される。また、ＣＫ＿ＳＨ２信号は、サンプルホールド回路１１ｂに入力される。即ち、サンプルホールド回路１１ａがサンプル期間の場合、サンプルホールド回路１１ｂはホールド期間となる。また、サンプルホールド回路１１ａがホールド期間の場合、サンプルホールド回路１１ｂはサンプル期間となる。
【００７０】
ＭＵＸ＿ＣＮＴ信号は、選択部１３に入力されて、ＡＤ変換部１２に入力する信号を切り替える。ＭＵＸ＿ＣＮＴ信号は、ＳＹＮＣ信号が入力された時のサンプルホールド回路１１ａ，１１ｂの状態に応じて、サンプルホールド回路１１ａとサンプルホールド回路１１ｂのいずれかのホールドした信号を出力するかを切り替える。
【００７１】
図１３は、実施例３に係る電流センシングシステム２００の動作の一例を示す。同図は、電流センシングシステム２００の動作の概要を示すために、一部の信号を誇張して図示している。本例の電流センシングシステム２００は、ＣＫｃｈｏｐ信号の切り替え周期内で、サンプル期間とホールド期間を１回ずつ有する。但し、ＣＫｃｈｏｐ信号およびＣＫｃｈｏｐ２信号の切り替え周期内で、サンプル期間とホールド期間がそれぞれ複数回あってもよい。
【００７２】
ＣＫｃｈｏｐ信号およびＣＫｃｈｏｐ２信号は、所定の周期でハイとローが繰り返される。ＣＫｃｈｏｐ信号とＣＫｃｈｏｐ２信号の位相は９０°ずれている。この時、Ｖａｍｐ２＿ｏｕｔ信号およびＶａｍｐ４＿ｏｕｔ信号には、ＣＫｃｈｏｐ信号およびＣＫｃｈｏｐ２信号の切り替えに伴いスパイクＳｐが生じる。
【００７３】
サンプルホールド回路１１ａは、ＣＫｃｈｏｐ信号に応じたＣＫ＿ＳＨ信号により、サンプル期間とホールド期間とを繰り返す。本例のサンプルホールド回路１１ａは、ＣＫｃｈｏｐ信号が切り替わる直前にサンプルし、ＣＫｃｈｏｐ信号の切り替え時にはホールドしている。
【００７４】
また、サンプルホールド回路１１ｂは、ＣＫｃｈｏｐ２信号に応じたＣＫ＿ＳＨ２信号により、サンプル期間とホールド期間とを繰り返す。本例のサンプルホールド回路１１ｂは、ＣＫｃｈｏｐ２信号が切り替わる直前にサンプルし、ＣＫｃｈｏｐ２信号の切り替え時にはホールドしている。ＳＹＮＣ信号が入力されると、ＤＲＤＹ信号がローとなり、ＤＲＤＹが解除される。
【００７５】
ここで、サンプルホールド回路１１ａのホールド時であって、サンプルホールド回路１１ｂのサンプル時にＳＹＮＣ信号がローとなる場合（例えば、時刻ｔ１〜ｔ２の間）、ＡＤ変換部１２は、その時のサンプルホールド回路１１ａのホールドデータを利用してＡＤ変換を実施する。ＡＤ変換部１２は、ＳＹＮＣ信号がハイになるタイミングに合わせてＡＤ変換を実行する。この場合、ＡＤ変換部１２は、ＳＹＮＣ信号がサンプルホールド回路１１ａのホールド時に入力されているので、サンプルホールド回路１１ａのホールドデータを用いてＡＤ変換する。ＡＤ変換部１２がＡＤ変換を完了するとＤＲＤＹがハイとなる。
【００７６】
一方、サンプルホールド回路１１ａのサンプル時であって、サンプルホールド回路１１ｂのホールド時にＳＹＮＣ信号がローとなる場合（例えば、時刻ｔ３〜ｔ４の間）、ＡＤ変換部１２は、その時のサンプルホールド回路１１ｂのホールドデータを利用してＡＤ変換を実施する。ＡＤ変換部１２は、ＳＹＮＣ信号がハイになるタイミングに合わせてＡＤ変換を実行する。この場合、ＡＤ変換部１２は、ＳＹＮＣ信号がサンプルホールド回路１１ｂのホールド時に入力されているので、サンプルホールド回路１１ｂのホールドデータを用いてＡＤ変換する。ＡＤ変換部１２がＡＤ変換を完了するとＤＲＤＹがハイとなる。
【００７７】
本例の電流センシングシステム２００は、信号出力部１ａと信号出力部１ｂとが位相９０°だけずれて動作することによりサンプルホールド回路１１ａ，１１ｂのいずれかが必ずホールド状態であるため、ＳＹＮＣ信号を受けるタイミングに寄らず、ＡＤ変換完了までの時間が一定である。よって、電流センシングシステム２００は、より正確なタイミングでの電流の測定を行い、また、高速に動作することができる。
【００７８】
［実施例４］
図１４は、実施例４に係る電流センシングシステム２００の構成の一例を示す。本例の制御部４０は、マイコン４１および過電流検出回路４２を備える。本例の電流センサＩＣ１００は、過電流検出部２５を有さない。そのため、出力端子ＯＵＴ２は、電流センサＩＣ１００の外部に設けられた過電流検出回路４２に接続されている。なお、本例では、制御部４０がＳＹＮＣ信号を出力する場合について説明するが、制御部４０がＤＩＳＡＢＬＥ信号を出力する場合についても同様に適用できる。
【００７９】
マイコン４１は、タイミング調整部５０にＳＹＮＣ信号を出力する。例えば、マイコン４１は、モーターのベクトル制御を行う。この場合、マイコン４１は、モーターのベクトル制御で電流検出に必要なタイミングでＳＹＮＣ信号を出力する。
【００８０】
過電流検出回路４２は、信号出力部１の出力する電流信号に対応する電流が過電流であるか否かを常時監視する。過電流検出回路４２は、基本的に過電流検出部２５と同様の構成を有するが、制御部４０の内部に設けられる点で過電流検出部２５と異なる。過電流検出回路４２は、信号変換部１５が正弦波等の正確な電流信号を検出する一方で、短絡等が起きたときのデバイス保護のために高速応答性が必要とされる。過電流検出回路４２の応答速度は５ｕｓ以下であることが好ましい。過電流検出回路４２は、過電流を検出した場合に、マイコン４１に割り込み処理を行う。
【００８１】
図１５は、モーター駆動システム３００の構成の一例を示す。本例のモーター駆動システム３００は、インバータ回路６０、モーター６５および３つの電流センサＩＣ１００ａ〜１００ｃを備える。本例の電流センサＩＣ１００は、モーター６５の制御において、インバータ回路６０の出力電流の検出に用いられる。本例の電流センサＩＣ１００ａ〜１００ｃは、信号出力部１を内蔵している。電流センサＩＣ１００ａ〜１００ｃは、インバータ回路６０からの第１相（Ｕ）、第２相（Ｖ）および第３相（Ｗ）の電流をそれぞれ検出する。
【００８２】
制御部４０は、マイコン４１とドライブ回路４３を備えている。制御部４０は、電流センサＩＣ１００ａ〜１００ｃが検出した信号に基づいて、インバータ回路６０の動作を制御する。これにより、制御部４０は、モーターのトルクを制御するだけでなく、インバータ回路６０における短絡や、モーター６５の加熱を防止する。マイコン４１は、インバータ回路６０のスイッチを駆動するために、駆動信号（例えばＰＷＭ波形の信号）をドライブ回路４３に出力する。ドライブ回路４３は、マイコン４１からの駆動信号を受けて、インバータ回路６０のスイッチを駆動する。マイコン４１は駆動信号となるＰＷＭ波形生成のためのキャリア波形と同期する信号や、ＰＷＭ波形を、電流センサＩＣ１００ａ〜１００ｃにタイミング調整信号として出力する。即ち、タイミング調整信号は、電流センサＩＣ１００の外部のインバータ回路６０のスイッチを駆動するドライブ回路４３へ入力されるＰＷＭ波信号である。また、タイミング調整信号は、電流センサＩＣ１００の外部のインバータ回路６０のスイッチの駆動信号として用いられるＰＷＭ波生成のためのキャリア波形に同期した信号である。
【００８３】
図１６は、電流センサＩＣ１００と制御部４０との接続関係の一例を示す。本例の電流センサＩＣ１００ａ〜１００ｃは、共通のＳＹＮＣ信号および共通のＳＣＫ信号を用いている。電流センサＩＣ１００ａ〜１００ｃは、共通のＳＹＮＣ信号を用いているので、３相電流を同時にＡＤ変換可能である。また、電流センサＩＣ１００ａ〜１００ｃは、ＤＲＤＹ信号によってＡＤ変換のタイミングを制御部４０に知らせることができる。電流センサＩＣ１００ａ〜１００ｃは、それぞれ別々のＳＹＮＣ信号およびＤＲＤＹ信号を扱ってもよい。なお、制御部４０は、ＣＳ信号をＳＹＮＣ信号として用いてもよい。なお、本例の電流センサＩＣ１００ａ〜１００ｃは、信号出力部１を内蔵していてよく、また、検出対象の電流を流す導体を内蔵していてもよい。
【００８４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８５】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００８６】
１・・・信号出力部、２・・・ホール素子、３・・・スピニングカレントスイッチ、４・・・復調スイッチ、１０・・・第１出力部、１１・・・サンプルホールド回路、１２・・・ＡＤ変換部、１３・・・選択部、１５・・・信号変換部、２０・・・第２出力部、２５・・・過電流検出部、３０・・・インターフェース部、４０・・・制御部、４１・・・マイコン、４２・・・過電流検出回路、４３・・・ドライブ回路、５０・・・タイミング調整部、５１・・・停止信号生成部、５２・・・トリガ信号出力部、５３・・・クロック信号生成部、５５・・・オシレータ、６０・・・インバータ回路、６５・・・モーター、７０・・・記憶部、１００・・・電流センサＩＣ、２００・・・電流センシングシステム、３００・・・モーター駆動システム、５００・・・電流センシングシステム、５０１・・・信号出力部、５１１・・・サンプルホールド回路、５１２・・・ＡＤ変換部、５１５・・・信号変換部、５２５・・・過電流検出部、５３０・・・インターフェース部、５４０・・・制御部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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