[发明专利]控制系统及在其中使用的半导体元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种对流到控制对象的电流进行控制的控制系统及在其中使用的半导体元件，特别地，涉及一种适合具备对流到控制对象的电流进行检测的检测电阻的控制系统及在其中使用的半导体元件。

背景技术

遵循各种控制对象被电子控制，为了将电信号转换出机械运动或油压，而广泛使用电动机和螺线管等电动传动器。为了高精度地控制这些电动传动器，必须进行高精度的电流检测。在此，通过在IC芯片内内置电流检测电路来实现控制装置的小型化、低价格化。

公知为了在IC芯片内内置电流检测电路，而在IC芯片内内置电流检测用电阻(例如参照专利文献1、专利文献2)。通过这样的结构，能削减用于电流检测的外附部件、使装置的小型化、低价化成为可能。

【专利文献1】JP特开2003-203805号公报

【专利文献2】JP特开2006-165100号公报

但是，为了电流控制，无论是否要求符合成为控制目的的精度的电流检测精度，在专利文献1、2所述的方式中，都存在电流检测精度低这样的问题。即，形成在IC芯片内的电阻的值，如果伴随工艺的偏差导致的几十％的绝对误差而要减小绝对误差的话，则在工艺管理、筛选、修剪上花费大的成本，其结果，抵消了内置于芯片内的成本面上的优点。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可在单芯片的LSI中内置高精度电流检测装置、且可用低成本实现的控制系统及在其中使用的半导体元件。

(1)为了实现所述目的，本发明提供一种控制系统，具有：控制装置，其输出对流到负载的电流进行控制的控制指令；以及驱动电路，其根据来自该控制装置的控制指令来控制流到所述负载的电流；其特征在于，所述驱动电路具备有多个、且被设置在同一半导体芯片内；所述多个驱动电路分别包括：电流检测用分流电阻，其检测流到负载的电流、且按相同的工艺被设置在所述半导体芯片内；虚拟电阻，其按与所述电流检测用分流电阻相同的工艺被设置在所述半导体芯片内；校正基准，其外附在所述半导体芯片上、且与所述虚拟电阻连接；以及修正装置，其使用所述虚拟电阻及所述校正基准，来修正流到所述电流检测用分流电阻的电流值。

根据这样的结构，可在单芯片的LSI中内置高精度电流检测装置，并且能够以低成本实现。

(2)在上述(1)中，优选串联连接多个具有相同形状的多个电阻要素，构成所述虚拟电阻。

(3)在上述(2)中，优选并联连接多个所述电阻要素，构成所述电流检测用分流电阻。

(4)在上述(1)中，优选所述校正基准是校正用基准电阻或恒定电流源。

(5)在上述(1)中，优选所述驱动电路包括输出驱动半导体元件和电流检测半导体元件；所述输出驱动半导体元件和所述电流检测半导体元件的控制信号输入端子与所述控制装置连接；所述输出驱动半导体元件和所述电流检测半导体元件的第一电流输入输出端子彼此之间并联连接；所述电流检测半导体元件的第二电流输入输出端子与所述电流检测用分流电阻的第一端子连接。

(6)在上述(5)中，优选所述驱动电路具备运算放大电路；所述电流检测半导体元件的第二电流输入输出端子与所述运算放大电路的负侧输入端子连接；所述输出驱动半导体元件的第二电流输入输出端子与所述运算放大电路的正侧输入端子连接；所述电流检测用分流电阻的第二端子与所述运算放大电路的输出端子连接。

(7)在上述(6)中，优选所述运算放大电路包括第一运算放大器和第二运算放大器；在所述第二运算放大器的正侧输入端子连接第一电容器，在负侧输入端子连接第二电容器；在第一工作阶段中，所述第一运算放大器放大相对于基准电位的所述运算放大电路的负侧输入端子的电位后，对所述第一电容器充电；在第二工作阶段中，所述第一运算放大器放大正侧输入端子的电位后，对所述第二电容器充电；交替重复所述第一工作阶段和所述第二工作阶段。

(8)在上述(7)中，优选所述第一运算放大器的放大率比所述第二运算放大器的放大率还大。

(9)在上述(5)中，优选所述输出驱动半导体元件，被设置在上分支侧；包括在与所述上分支串联连接的下分支侧设置的第二输出半导体元件。

(10)在上述(1)中，优选所述修正装置包括：系数计算器，其根据所述虚拟电阻的两端电压Vd的转换结果即Vd*的值来确定系数K；以及乘法器，其在所述电流检测用分流电阻的两端电压上乘以由该系数计算器确定出的系数K。

(11)在上述(1)中，优选所述修正装置包括A/D转换器，其将所述电流检测用分流电阻的两端电压转换成数字信号；所述虚拟电阻的两端电压作为所述A/D转换器的基准电压，输入到所述A/D转换器的Vref输入端子。