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European Journal of Electrical Engineering
2103-3641
Revue des Systèmes
Revue Internationale de Génie électrique (1295-490X)
 

 ARTICLE VOL 7/1-2 - 2004  - pp.9-23  - doi:10.3166/rige.7.9-23
TITRE
Compensation thermique des miroirs de courant à MOSFET

RÉSUMÉ
L'étude porte sur une méthode de compensation thermique de la mesure d'intensité traversant un ou plusieurs transistors MOSFET. Un MOSFET miroir et un shunt en série sont placés en parallèle avec le ou les transistors de puissance. Une des particularités des interrupteurs MOSFET est la forte dépendance en température de la résistance drain source. Le miroir présenté dans cette étude comporte un transistor dont la dérive thermique compense celle du transistor de puissance afin d'obtenir aux bornes du shunt une image de l'intensité indépendante des perturbations thermiques. Dans une première partie, l'étude théorique développe une méthode générale d'appariement des MOSFET et le calcul du shunt de mesure. Les résultats mettent en évidence qu'un appariement optimum dépend du couple (miroir, shunt). Dans une deuxième partie, un prototype expérimental est présenté. Les différents essais effectués entre l'ambiant et 120°C mettent en évidence une dérive dans la mesure du courant inférieure à 4 %. Ceci confirme la possibilité de mesurer avec précision le courant instantané traversant un MOSFET à l'aide d'un miroir de courant optimisé.


ABSTRACT
This paper presents a method to thermally compensate the measurement of the current flowing through one or several MOSFET transistor(s). The RDSON resistance of power MOSFET's being thermally dependent, the VDS voltage is also thermally dependent. The current mirror is connected in parallel with the power transistor(s) and it is made with another MOSFET in series with a shunt resistor which gives a voltage proportional to the current. The current mirror here presented is built with a MOSFET transistor that compensates the thermal drift of the power transistor so as to get from the shunt resistor a good picture of the current independently of the thermal perturbations. In the first part, the thermal study presents a general method to match the MOSFET's and to calculate the shunt value. The results show that an optimum matching depends on the mirror - shunt couple. In the second part, an experimental prototype is detailed. The different measurements between ambient and 120°C which have been carried out show a drift less than 4% in the current value. This confirms the possibility of getting a precise value of the instantaneous current through a power MOSFET switch with an optimised current mirror.


AUTEUR(S)
Michel GUILLET, Jean-Claude GUIGNARD, Patrice DELANCHY

MOTS-CLÉS
miroir de courant, MOSFET de puissance, capteur de courant.

KEYWORDS
Current mirror, power MOSFET, current sensor.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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