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公開番号2024123367
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2023030709
出願日2023-03-01
発明の名称電圧検出装置
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類G01R 19/00 20060101AFI20240905BHJP(測定;試験)
要約【課題】電圧検出の高精度化に寄与する。
【解決手段】入力端子及び中間ノード間に接続された第1入力抵抗(R_P)と、中間ノードと基準電圧(Vc)が加わる基準ノードとの間に接続された第2入力抵抗(R_PS)と、中間ノードにおける第1電圧(INP)のインピーダンス変換を行うことで第2電圧(INP0)を生成するバッファアンプ(110P)と、第2電圧と基準電圧との差電圧を分圧することで第3電圧(INPa)を生成する分圧回路(120P)と、第3電圧及び基準電圧間の差を増幅することで第4電圧(PMN)を生成する増幅回路(130P)と、を備える。分圧回路は、可変抵抗を用いて差電圧の分圧を行うことにより分圧比を可変設定し、第4電圧に可変オフセット電圧を付与する可変オフセット付与回路(140P)を増幅回路に接続した。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
入力端子と、
前記入力端子及び中間ノード間に接続された第１入力抵抗と、
前記中間ノードと基準電圧が加わる基準ノードとの間に接続された第２入力抵抗と、
前記中間ノードにおける第１電圧のインピーダンス変換を行うことで第２電圧を生成するよう構成されたバッファアンプと、
前記第２電圧と前記基準電圧との差電圧を分圧することで第３電圧を生成するよう構成された分圧回路と、
前記第３電圧及び前記基準電圧間の差を増幅することで第４電圧を生成するよう構成された増幅回路と、を備え、
前記分圧回路は、可変抵抗を用いて前記差電圧の分圧を行うことにより前記第２電圧から前記第３電圧を得る際の分圧比を可変設定し、
前記第４電圧に可変オフセット電圧を付与するよう構成された可変オフセット付与回路を前記増幅回路に接続した
、電圧検出装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記バッファアンプが有する入力オフセット電圧及び前記増幅回路が有する入力オフセット電圧が、前記可変オフセット電圧の付与により前記第４電圧にて打ち消される
、請求項１に記載の電圧検出装置。
【請求項３】
前記可変オフセット付与回路は、前記基準電圧を内包する調整範囲内の調整電圧を出力するよう構成された調整電圧出力回路を有し、
前記第４電圧が前記調整電圧に応じて増減するよう前記可変オフセット付与回路が前記増幅回路に接続され、前記可変オフセット付与回路において前記調整電圧が可変設定されることで前記第４電圧に付与される前記可変オフセット電圧が変動する
、請求項２に記載の電圧検出装置。
【請求項４】
前記入力端子、前記中間ノードは、夫々、第１入力端子、第１中間ノードであり、
前記バッファアンプ、前記分圧回路、前記増幅回路、前記可変オフセット付与回路は、夫々、第１バッファアンプ、第１分圧回路、第１増幅回路、第１可変オフセット付与回路であり、
前記差電圧、前記可変抵抗、前記分圧比、前記可変オフセット電圧は、夫々、第１差電圧、第１可変抵抗、第１分圧比、第１可変オフセット電圧であり、
当該電圧検出回路は、
第２入力端子と、
前記第２入力端子及び第２中間ノード間に接続された第３入力抵抗と、
前記第２中間ノードと前記基準ノードとの間に接続された第４入力抵抗と、
前記第２中間ノードにおける第５電圧のインピーダンス変換を行うことで第６電圧を生成するよう構成された第２バッファアンプと、
前記第６電圧と前記基準電圧との第２差電圧を分圧することで第７電圧を生成するよう構成された第２分圧回路と、
前記第７電圧及び前記基準電圧間の差を増幅することで第８電圧を生成するよう構成された第２増幅回路と、を更に備え、
前記第２分圧回路は、第２可変抵抗を用いて前記第２差電圧の分圧を行うことにより前記第６電圧から前記第７電圧を得る際の第２分圧比を可変設定し、
前記第８電圧に第２可変オフセット電圧を付与するよう構成された第２可変オフセット付与回路を前記第２増幅回路に接続した
、請求項１に記載の電圧検出装置。
【請求項５】
前記第１バッファアンプが有する入力オフセット電圧及び前記第１増幅回路が有する入力オフセット電圧が、前記第１可変オフセット電圧の付与により前記第４電圧にて打ち消され、
前記第２バッファアンプが有する入力オフセット電圧及び前記第２増幅回路が有する入力オフセット電圧が、前記第２可変オフセット電圧の付与により前記第８電圧にて打ち消される
、請求項４に記載の電圧検出装置。
【請求項６】
前記第１可変オフセット付与回路は、前記基準電圧を内包する第１調整範囲内の第１調整電圧を出力するよう構成された第１調整電圧出力回路を有し、
前記第４電圧が前記第１調整電圧に応じて増減するよう前記第１可変オフセット付与回路が前記第１増幅回路に接続され、前記第１可変オフセット付与回路において前記第１調整電圧が可変設定されることで前記第４電圧に付与される前記第１可変オフセット電圧が変動し、
前記第２可変オフセット付与回路は、前記基準電圧を内包する第２調整範囲内の第２調整電圧を出力するよう構成された第２調整電圧出力回路を有し、
前記第８電圧が前記第２調整電圧に応じて増減するよう前記第２可変オフセット付与回路が前記第２増幅回路に接続され、前記第２可変オフセット付与回路において前記第２調整電圧が可変設定されることで前記第８電圧に付与される前記第２可変オフセット電圧が変動する
、請求項５に記載の電圧検出装置。
【請求項７】
前記第４電圧及び前記第８電圧間の差に応じた出力電圧を生成するよう構成された出力電圧生成回路を更に備える
、請求項４～６の何れかに記載の電圧検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電圧検出装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
電圧検出装置は入力電圧を検出して検出結果を出力する。一種の電圧検出装置では、高電圧を入力電圧として受け、高電圧の検出結果を低電圧にて出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１１８５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電圧検出装置において電圧検出の高精度化が要望される。
【０００５】
本開示は、電圧検出の高精度化に寄与する電圧検出装置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】
【０００６】
本開示に係る電圧検出装置は、入力端子と、前記入力端子及び中間ノード間に接続された第１入力抵抗と、前記中間ノードと基準電圧が加わる基準ノードとの間に接続された第２入力抵抗と、前記中間ノードにおける第１電圧のインピーダンス変換を行うことで第２電圧を生成するよう構成されたバッファアンプと、前記第２電圧と前記基準電圧との差電圧を分圧することで第３電圧を生成するよう構成された分圧回路と、前記第３電圧及び前記基準電圧間の差を増幅することで第４電圧を生成するよう構成された増幅回路と、を備え、前記分圧回路は、可変抵抗を用いて前記差電圧の分圧を行うことにより、前記第２電圧から前記第３電圧を得る際の分圧比を可変設定し、前記第４電圧に可変オフセット電圧を付与するよう構成された可変オフセット付与回路を前記増幅回路に接続した。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、電圧検出の高精度化に寄与する電圧検出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本開示の実施形態に係るシステムの概略全体構成図である。
図２は、本開示の実施形態に係り、電圧検出装置に対して入力される高電圧と電圧検出装置からの出力電圧との関係を示す図である。
図３は、本開示の実施形態に係り、電圧検出装置に対して入力される高電圧と、電圧検出装置にて生成される電圧（２つの電圧）との関係を示す図である。
図４は、本開示の実施形態に係る電圧検出装置の回路図である。
図５は、本開示の実施形態に係り、電圧検出装置で生成される調整電圧の調整範囲を示す図である。
図６は、本開示の実施形態に係り、電圧検出装置で生成される調整電圧の調整範囲を示す図である。
図７は、本開示の実施形態に係り、理想状態と誤差を含む状態との差異を説明するための図である。
図８は、本開示の実施形態に係り、電圧検出装置に関わる動作フローチャートである。
図９は、本開示の実施形態に係り、電圧検出装置に対して入力される高電圧と、電圧検出装置にて生成される電圧（２つの電圧）との関係を示す図である。
図１０は、本開示の実施形態に係り、調整工程のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、機能部、回路、素子又は部品等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、機能部、回路、素子又は部品等の名称を省略又は略記することがある。例えば、後述の“１４０Ｐ”によって参照される可変オフセット付与回路は（図４参照）、可変オフセット付与回路１４０Ｐと表記されることもあるし、回路１４０Ｐと略記されることもあり得るが、それらは全て同じものを指す。
【００１０】
本開示の実施形態においてグランドとは、基準となる０Ｖ（ゼロボルト）の電位を有する基準導電部を指す又は０Ｖの電位そのものを指す。基準導電部は金属等の導体を用いて形成されて良い。０Ｖの電位をグランド電位と称することもある。本開示の実施形態において、特に基準を設けずに示される電圧はグランドから見た電位を表す。任意の回路素子、端子及びノードなど、回路を形成する複数の部位間についての接続とは、特に記述なき限り、電気的な接続を指すと解して良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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