JPH09319002A - Power protection circuit - Google Patents
Power protection circuitInfo
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- JPH09319002A JPH09319002A JP8156228A JP15622896A JPH09319002A JP H09319002 A JPH09319002 A JP H09319002A JP 8156228 A JP8156228 A JP 8156228A JP 15622896 A JP15622896 A JP 15622896A JP H09319002 A JPH09319002 A JP H09319002A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実装スペースに負担をかけないように許容電
力損失の大きな大型の抵抗を用いず、また電源自体の出
力インピーダンスも極力下げ、出力短絡時あるいは重負
荷時に電源を保護する電源保護回路を提供する。
【解決手段】 電源と負荷との間に設けられる電力用ス
イッチング素子(21)と、電源と負荷との間に直列に
設けられた2本の抵抗(25、26)と、2本の抵抗の
接続点の電位を検出する電圧検出器(22)とを具備
し、電圧検出器(22)は、接続点(27)の電位が閾
値以下となった時に、電力用スイッチング素子をカット
オフさせて、負荷への電流供給を停止させる。
(57) [Abstract] [Problem] To prevent the load on the mounting space, a large resistor with a large allowable power loss is not used, and the output impedance of the power supply itself is reduced as much as possible to protect the power supply during an output short circuit or a heavy load. A power supply protection circuit is provided. A power switching element (21) provided between a power source and a load, two resistors (25, 26) provided in series between the power source and the load, and two resistors A voltage detector (22) for detecting the potential of the connection point, and the voltage detector (22) cuts off the power switching element when the potential of the connection point (27) becomes equal to or lower than a threshold value. , Stop the current supply to the load.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラの外部アク
セサリ等の負荷に電力を供給する際に、短絡事故等から
電源を保護する電源保護回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply protection circuit for protecting a power supply from a short circuit accident or the like when supplying power to a load such as an external accessory of a camera.
【0002】[0002]
【従来の技術】カメラ内の電源を、レンズなどの外部の
アクセサリで利用できるように、電源用の接点をカメラ
ボディとアクセサリ間に設けることが、AF一眼レフカ
メラで行われている。電源用接点には、アクセサリ内の
CPU等の通常の回路電源として利用するものと、モー
タ等の大電力を供給するものとの2種類が存在する。2. Description of the Related Art An AF single-lens reflex camera is provided with a contact for power supply between a camera body and an accessory so that the power supply in the camera can be used by an external accessory such as a lens. There are two types of power contacts, one that is used as a normal circuit power source such as a CPU in an accessory and one that supplies large electric power such as a motor.
【0003】前者はカメラで所定の電圧に安定化した電
圧を出力するのが通常であり、ディジタルICの通常の
電源である5Vが標準である。ただし最近はディジタル
ICの低電圧化が進み、3Vあるいは3.3Vとするこ
とも技術的には可能である。いずれにしろ、この電源は
カメラ内で、DC/DCコンバータやレギュレータを用
いて作られた電圧であり、出力端子を事故によりグラン
ドに短絡しても、過大な電流が流れないように電流制限
用の安全回路を組み込み、電源に負荷をかけないようす
ることができる。この安全回路により、たとえば電源に
電池(リチウム、アルカリ、ニッカドなど)を用いてい
るとき、この電源端子をたとえグランドに短絡しても、
電池が過大な電流を流すことで発熱したり、場合によっ
ては爆発したりするといった危険を防いでいる。The former usually outputs a voltage stabilized by a camera to a predetermined voltage, and 5V which is a normal power source of a digital IC is standard. However, recently, the voltage of the digital IC has been lowered, and it is technically possible to set it to 3V or 3.3V. In any case, this power supply is a voltage that is created inside the camera using a DC / DC converter or regulator, and is used for current limiting to prevent an excessive current from flowing even if the output terminal is short-circuited to ground due to an accident. The safety circuit of can be installed to prevent the power supply from being overloaded. With this safety circuit, for example, when using a battery (lithium, alkaline, nicad, etc.) for the power supply, even if this power supply terminal is shorted to the ground,
This prevents the battery from generating heat and causing an explosion in some cases by passing an excessive current.
【0004】これに対して後者は電力用の電源端子であ
るため、通常の電池を電源としたカメラシステムでは、
電力の利用効率から電池出力を直接出すか、あるいはパ
ワーモストランジスタの様なパワー素子を介して出力し
ている。電池出力を直接出す場合は、出力端子の短絡事
故に備えて、アクセサリが完全にカメラに装着された状
態で機械的接点が入り、このとき初めて電源出力が出力
端子に繋がるように工夫している。このスイッチを装着
スイッチと呼ぶ。パワー素子を用いる場合も、同様の機
械的接点を使って、アクセサリが完全にカメラに装着さ
れた状態で機械的接点がオンまたはオフし、電源出力が
パワー素子を介して出力端子に繋がるよう設計すること
ができる。図1は、このタイプの回路例である。On the other hand, since the latter is a power source terminal for electric power, in a camera system using a normal battery as a power source,
Depending on the efficiency of use of electric power, the battery output is directly output or is output via a power element such as a power MOS transistor. In the case of directly outputting the battery output, in preparation for a short circuit accident of the output terminal, a mechanical contact is made when the accessory is completely attached to the camera, and at this time the power output is connected to the output terminal . This switch is called a mounting switch. When using a power element, the same mechanical contact is used, and the mechanical contact is turned on or off when the accessory is completely attached to the camera, and the power supply output is connected to the output terminal through the power element. can do. FIG. 1 is an example of this type of circuit.
【0005】図1は、Nチャンネルモストランジスタ5
1を用いた回路例であるため、これをオンさせるために
はソース電圧より高いゲート電圧VGが必要であるが、
これは電池出力を不図示の別の昇圧回路によって作るも
のとする。以後のNチャンネルモスを用いた回路例で
も、同様である。装着スイッチ52は、正規のレンズ取
り付け状態でオフする極性とする。FIG. 1 shows an N-channel MOS transistor 5
Since this is a circuit example using 1, the gate voltage VG higher than the source voltage is required to turn it on.
It is assumed that the battery output is produced by another booster circuit (not shown). The same applies to subsequent circuit examples using N-channel MOSs. The mounting switch 52 has a polarity that turns off when the lens is properly mounted.
【0006】図2は、Pチャンネルモストランジスタ5
3を用いた例である。最近はPチャンネルパワーモスト
ランジスタにもオン抵抗の小さなよいものが開発されて
おり、これを使った回路も可能である。この場合はゲー
ト電圧VGがグランドに落ちればトランジスタをオンさ
せることができるので、図1のような高圧電源は不要に
なる利点がある。このとき装着スイッチ54のオン/オ
フ極性は図1と逆で、正規のレンズ取り付け状態でオン
するものとする。FIG. 2 shows a P-channel MOS transistor 5
This is an example using 3. Recently, a good P-channel power MOS transistor with a small ON resistance has been developed, and a circuit using this is possible. In this case, the transistor can be turned on if the gate voltage VG drops to the ground, which has the advantage of eliminating the need for the high voltage power supply as shown in FIG. At this time, the on / off polarity of the mounting switch 54 is opposite to that in FIG. 1, and it is assumed that the mounting switch 54 is turned on in the normal lens mounting state.
【0007】なお、装着スイッチ52または54のオン
/オフ極性が機構上の制限からこのように設計できなく
とも、トランジスタ1個で電気的に簡単に極性を判定で
きる。しかし、装着スイッチ52または54により出力
短絡の危険が無くなるかというと、完全ではない。装着
スイッチ52または54自体に故障が起きたり、アクセ
サリの内部で短絡事故が起きる可能性がある。このよう
なときは電源から大電流が流れっぱなしとなり、先に述
べた発熱や爆発の危険がある。このような場合にも電流
制限が働くようにするためには、負荷電流を検出して所
定の電流値を越えるとパワー素子をオフさせたり、出力
端子の電圧をモニターして所定の電圧を下回ったら同じ
くパワー素子をオフさせる工夫が必要となる。前者の負
荷電流検出型の例を図3に示す。Even if the ON / OFF polarity of the mounting switch 52 or 54 cannot be designed in this way due to the mechanical limitation, the polarity can be electrically judged easily by one transistor. However, whether the mounting switch 52 or 54 eliminates the risk of output short circuit is not perfect. The mounting switch 52 or 54 itself may fail or a short circuit may occur inside the accessory. In such a case, a large current will continue to flow from the power supply, and there is the danger of heat generation and explosion as described above. In order to activate the current limit even in such a case, if the load current is detected and the specified current value is exceeded, the power element is turned off, or the voltage at the output terminal is monitored and the voltage falls below the specified voltage. Similarly, it is necessary to devise to turn off the power element. An example of the former load current detection type is shown in FIG.
【0008】これは典型的な電流制限回路であって、1
はNチャンネルパワーモストランジスタ、2は負荷電流
検出抵抗、3および4はトランジスタである。負荷電流
ILOADが抵抗2を流れるので、抵抗2の抵抗値をrとす
ると、電圧降下はILOAD×rである。この電圧がトラン
ジスタ3のオン電圧である約0.6Vを越えると、トラ
ンジスタ3をオンさせ、さらにトランジスタ4をオンさ
せて、パワーモストランジスタ1のゲート電圧をグラン
ドの電位近くまでプルダウンするので、パワーモストラ
ンジスタ1をカットオフさせる。負荷電流が減少してI
LOAD×rが閾値(0.6V)以下に戻れば再びパワーモ
ストランジスタ1はオンするので、この回路にはヒステ
リシスはなく、出力の負荷電流特性は図4のようにな
る。カメラでは電源に通常は電池を用いるが、電池には
新品でも約0.2〜0.5Ωの内部抵抗があり、これを
考慮すると負荷電流特性は図5のようになる。This is a typical current limiting circuit,
Is an N-channel power MOS transistor, 2 is a load current detection resistor, and 3 and 4 are transistors. Since the load current ILOAD flows through the resistor 2, the voltage drop is ILOAD × r, where r is the resistance value of the resistor 2. When this voltage exceeds about 0.6 V which is the on-voltage of the transistor 3, the transistor 3 is turned on and the transistor 4 is turned on to pull down the gate voltage of the power MOS transistor 1 to near the ground potential. Cut off the MOS transistor 1. The load current decreases and I
When LOAD × r returns to the threshold value (0.6 V) or less, the power MOS transistor 1 is turned on again, so that this circuit has no hysteresis and the output load current characteristic is as shown in FIG. Although a battery normally uses a battery as a power source in a camera, even a new battery has an internal resistance of about 0.2 to 0.5Ω. Considering this, the load current characteristic is as shown in FIG.
【0009】次に、Pチャンネルパワーモストランジス
タを使った回路例を図6に示す。図2と同様に、ゲート
電位をグランドに落とせばPチャンネルモストランジス
タ11はオンする。そのため図6では、過電流検出部に
PNPトランジスタ13を1個使うだけで済み、図3に
比べて簡単な構成である。負荷特性は、図3の回路と同
様である。許容すべき最大電流は、どんな種類の電池を
使うかによっても異なるが、リチウム電池や単三アルカ
リ電池では3A程度である。この数値だと電圧を6Vと
すれば、コイル抵抗は2Ωまで可能であり、カメラとし
てはかなりパワフルなモータを駆動することができる。Next, FIG. 6 shows an example of a circuit using a P-channel power MOS transistor. Similar to FIG. 2, if the gate potential is dropped to the ground, the P-channel MOS transistor 11 turns on. Therefore, in FIG. 6, only one PNP transistor 13 is used in the overcurrent detection unit, which is a simpler configuration than that in FIG. The load characteristic is similar to that of the circuit of FIG. The maximum current that should be allowed varies depending on what kind of battery is used, but is about 3 A for a lithium battery or an AA alkaline battery. With this value, if the voltage is 6 V, the coil resistance can be up to 2Ω, and a motor that is quite powerful for a camera can be driven.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】図1、図2、図3、お
よび図6に挙げたような電流制限機能を有する電源供給
回路では、いずれも負荷電流の検出のために、負荷電流
を電圧に変換するための検出抵抗を電源出力ラインに直
列に入れていた。しかし、この検出抵抗の抵抗値rは、
トランジスタをオンさせるVBEを0.6Vとし、許容
電流を3Aとすると、200mΩとなり、電力損失は
1.8Wである。カメラの中にこのような熱損失の大き
い大型の抵抗を実装することは、スペース上好ましくな
いし、電力の損出でもある。電源を供給されるアクセサ
リの側からも、電源(大部分は電池であることが多い)
に直列に抵抗が入るので、出力インピーダンスがその分
上がるので好ましくない。In each of the power supply circuits having the current limiting function shown in FIGS. 1, 2, 3, and 6, the load current is detected by the voltage for detecting the load current. The detection resistance for converting into was put in series with the power supply output line. However, the resistance value r of this detection resistor is
Assuming that VBE for turning on the transistor is 0.6 V and the allowable current is 3 A, the power loss is 200 mΩ and the power loss is 1.8 W. It is not preferable in terms of space to mount such a large resistance with large heat loss in the camera, and it is also a loss of power. From the side of the accessory that is powered, too (mostly batteries)
Since a resistance is inserted in series with the output impedance, the output impedance increases by that amount, which is not preferable.
【0011】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、実装スペースに負担をかけないように許容電力
損失の大きな大型の抵抗を用いず、また電源自体の出力
インピーダンスも極力下げ、出力短絡時あるいは重負荷
時に電源を保護する電源保護回路を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above problems, and does not use a large resistor with a large allowable power loss so as not to burden the mounting space, and also lowers the output impedance of the power source itself as much as possible. It is an object of the present invention to provide a power supply protection circuit that protects a power supply when an output short circuit or a heavy load occurs.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の電源保護回路は、電源と負荷との間に設け
られる電力用スイッチング素子(21)と、電源と負荷
との間に直列に設けられた2本の抵抗(25、26)
と、2本の抵抗の接続点の電位を検出する電圧検出器
(22)とを具備し、電圧検出器(22)は、接続点
(27)の電位が閾値以下となった時に、電力用スイッ
チング素子をカットオフさせて、負荷への電流供給を停
止させるように構成されている。To achieve this object, a power supply protection circuit of the present invention comprises a power switching element (21) provided between a power supply and a load and a power supply and a load. 2 resistors in series (25, 26)
And a voltage detector (22) for detecting the potential of the connection point of the two resistors, the voltage detector (22) is for power when the potential of the connection point (27) is below a threshold value. The switching element is cut off to stop the current supply to the load.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】本発明では電源として電池を用いる場合を
想定している。また電源保護回路の目的は、アクセサリ
類に対して供給する電流の最大値を制限するものではな
く、電源電池の電圧が大きく降下するほどの電流を、電
源端子を通じてアクセサリに供給することがないように
することとする。つまり、電流供給能力がある間(=電
池の等価内部抵抗が小さい間)は保護回路が働くことは
ないので、電源電池の実力に応じた電源保護を行うこと
ができる。In the present invention, it is assumed that a battery is used as a power source. The purpose of the power protection circuit is not to limit the maximum value of the current supplied to the accessories, but to prevent the current from being supplied to the accessories through the power supply terminals so that the voltage of the power supply battery drops significantly. It will be. That is, since the protection circuit does not work while the current supply capability is present (= the equivalent internal resistance of the battery is small), it is possible to protect the power supply according to the ability of the power supply battery.
【0015】実際、アクセサリ類は利用できる電源を予
め考慮して設計されているので、通常は電源系に障害を
及ぼすほどの大電流が流れることはない。保護回路は電
源端子が誤ってグランドに短絡された様な場合に、電源
保護のために負荷電流を抑える働きをするのが実用上の
第1の目的といえる。In fact, since accessories are designed in consideration of available power supplies, a large amount of current that normally causes a failure in the power supply system does not flow. It can be said that the protection circuit has a first practical purpose to suppress the load current in order to protect the power supply when the power supply terminal is erroneously short-circuited to the ground.
【0016】電源端子から取り出す電流を増やしていく
と、電池の内部抵抗による電圧降下により、電池電圧と
電源供給端子の端子電圧は降下してくるため、本発明で
は電源供給端子電圧の降下を検出し、これをフィードバ
ックして出力電流を制限する。また電源端子が完全にグ
ランドに短絡されたときまで、前記の電源降下検出回路
が働くよう、電池と電源端子の間を2つの直列抵抗で結
び、この中間接続点27の電位を電圧検出装置の入力と
するように構成する。When the current drawn from the power supply terminal is increased, the battery voltage and the terminal voltage of the power supply terminal drop due to the voltage drop due to the internal resistance of the battery. Therefore, the present invention detects the drop of the power supply terminal voltage. Then, this is fed back to limit the output current. Also, until the power supply terminal is completely short-circuited to the ground, two series resistors are connected between the battery and the power supply terminal so that the power supply drop detection circuit works, and the potential at the intermediate connection point 27 is connected to the voltage detection device. Configure as input.
【0017】図7は、本発明に至る前の電源保護回路の
一例を示すブロック結線図である。本回路は、アクセサ
リ用の外部電源端子の電圧降下を、電圧検出器を用いて
検出する基本回路である。外部電源端子の電圧が重負荷
や短絡事故により低下し、電圧検出器22の閾値を下回
ると、電圧検出器22のオープンドレイン出力Voutは
オンし、Nチャンネルモストランジスタ21のゲート電
位をグランド近くまで下げる。そこでNチャンネルモス
トランジスタ21はカットオフし、負荷電流を遮断す
る。現在、こうした電圧検出器22は1V程度でも作動
するものが容易に入手でき、消費電流も数μAと非常に
少ないので、これを用いて回路を構成するのは利点が多
い。しかし、図7の構成では外部電源端子を完全にグラ
ンドへ短絡させると、電圧検出器22の電源VINが0V
になり、電圧検出器22が作動しないという欠点があ
る。FIG. 7 is a block connection diagram showing an example of a power supply protection circuit before the present invention. This circuit is a basic circuit that detects a voltage drop at an external power supply terminal for an accessory by using a voltage detector. When the voltage of the external power supply terminal drops due to a heavy load or a short circuit and falls below the threshold value of the voltage detector 22, the open drain output Vout of the voltage detector 22 turns on, and the gate potential of the N-channel MOS transistor 21 is brought to near ground. Lower. Therefore, the N-channel MOS transistor 21 is cut off to cut off the load current. At present, such a voltage detector 22 that can operate even at about 1 V is easily available, and the current consumption is very small, such as a few μA, so it is advantageous to construct a circuit using it. However, in the configuration of FIG. 7, when the external power supply terminal is completely short-circuited to the ground, the power supply VIN of the voltage detector 22 becomes 0V.
Therefore, there is a drawback that the voltage detector 22 does not operate.
【0018】図8は、本発明による電源保護回路の第1
実施例を示すブロック結線図である。本回路は、パワー
モストランジスタ21のソースとドレインの間に2つの
抵抗25(抵抗値R3)と抵抗26(抵抗値R4)を直列
に入れ、これらの抵抗の接続点27を電圧検出器22の
VINに接続して検出電圧とする。電圧検出器22の消費
電流はわずかなので、抵抗25および26による電位降
下は無視できる。この工夫により出力を完全にグランド
に短絡しても、VBAT×R4/(R3+R4)が電圧検出器
22の検出電圧VINとなり、図7の第1実施例のように
電圧検出器22が不作動となることはない。FIG. 8 shows a first power protection circuit according to the present invention.
It is a block connection diagram showing an example. In this circuit, two resistors 25 (resistance value R3) and 26 (resistance value R4) are inserted in series between the source and drain of the power MOS transistor 21, and the connection point 27 of these resistors is connected to the voltage detector 22. Connect to VIN for detection voltage. Since the current consumption of the voltage detector 22 is small, the potential drop due to the resistors 25 and 26 can be ignored. Even if the output is completely short-circuited to the ground by this device, VBAT × R4 / (R3 + R4) becomes the detection voltage VIN of the voltage detector 22, and the voltage detector 22 does not operate as in the first embodiment of FIG. It never happens.
【0019】次に、回路動作の説明を行う。パワーモス
トランジスタ21がオンしているときは、ドレインとソ
ース間の電位降下はほとんど無いので、電圧検出器22
の検出電圧は外部電源端子の許容電圧とほとんど同じで
ある。負荷を重くすると、すなわち外部電源端子に取り
付くアクセサリのインピーダンスを小さくすると、電池
の出力電流が増え、電池の内部抵抗の影響で電池端子電
圧VBATが降下してくる。電圧検出器22はまだオフで
あるから、電圧VBATは外部電源端子とほぼ同電位であ
る。さらに負荷電流を増やすと、ついに外部電源端子電
圧は電圧検出器22の閾値を下回り、電圧検出器22は
モストランジスタ21のゲート電位をグランド近くまで
プルダウンし、モストランジスタ21をカットオフさせ
る。このような重負荷は数Ω程度のものであり、抵抗2
5および26の抵抗値(R3およびR4)に比べて遥かに
小さいから、この後は電圧検出器22のVINはほとんど
VBAT×R4/(R3+R4)となる。従って、電圧検出器
22の最低動作可能電圧VINminがこの値より大きくな
るように、抵抗値R3およびR4の比を選ばなくてはいけ
ない。即ち、電圧VBATの最小値をVBATminとすると、Next, the circuit operation will be described. When the power MOS transistor 21 is on, there is almost no potential drop between the drain and source, so the voltage detector 22
The detected voltage is almost the same as the allowable voltage of the external power supply terminal. When the load is heavy, that is, when the impedance of the accessory attached to the external power supply terminal is reduced, the output current of the battery increases and the battery terminal voltage VBAT drops due to the internal resistance of the battery. Since the voltage detector 22 is still off, the voltage VBAT has almost the same potential as the external power supply terminal. When the load current is further increased, the external power supply terminal voltage finally falls below the threshold value of the voltage detector 22, and the voltage detector 22 pulls down the gate potential of the MOS transistor 21 to near the ground to cut off the MOS transistor 21. Such a heavy load is of the order of several Ω, and the resistance 2
Since it is much smaller than the resistance values (R3 and R4) of 5 and 26, VIN of the voltage detector 22 becomes VBAT * R4 / (R3 + R4) after this. Therefore, the ratio of the resistance values R3 and R4 must be selected so that the minimum operable voltage VINmin of the voltage detector 22 becomes larger than this value. That is, assuming that the minimum value of the voltage VBAT is VBATmin,
【0020】VBATmin×R4/(R3+R4) > VINmin となるように抵抗値R3およびR4の比を選ばなくてはい
けない。The ratio of the resistance values R3 and R4 must be selected so that VBATmin × R4 / (R3 + R4)> VINmin.
【0021】抵抗値R3およびR4のもう一つの選択条件
は、電池電圧VBATの最大電圧で出力端子を短絡したと
きにも電圧検出器22が働くように、電圧VBATの最大
値をVBATmaxとし、電圧検出器22の閾値をVthする
と、Another condition for selecting the resistance values R3 and R4 is to set the maximum value of the voltage VBAT to VBATmax so that the voltage detector 22 operates even when the output terminal is short-circuited at the maximum voltage of the battery voltage VBAT. When the threshold of the detector 22 is Vth,
【0022】Vth > VBATmax×R4/(R3+R4) という条件が加わる。The condition of Vth> VBATmax × R4 / (R3 + R4) is added.
【0023】以上の2条件にかなうように、抵抗25お
よび26の抵抗値(R3およびR4)を選択すればよい。
これらは抵抗値R3およびR4の比に関する拘束条件であ
り、絶対値は規制しない。先に一旦この保護回路が作動
した後は、負荷を事実上外さないと再び負荷電流を供給
できないと述べたが、抵抗値R3およびR4を保護回路が
働く場合の負荷抵抗(数Ω)に対して数倍程度までの小
さい値に選べば、負荷抵抗を完全に遮断しなくても、電
圧検出器22をオフさせることはできる。しかし、それ
では図3や図6のように大型の抵抗を内蔵することにな
り、本回路の利点が半減するので、図8ではこうした自
動復帰機能は無しとしている。なお、電圧検出器22の
VINに並列に入ったコンデンサ28は、電圧VINを多少
フィルタして安定化させる平滑コンデンサである。この
フィルタとしての特性は、抵抗25および26の並列合
成抵抗(R3×R4)/(R3+R4)とコンデンサ28の
容量Cの積である時定数によるので、これにより、抵抗
R3およびR4の絶対値を決定すればよい。実際には数k
Ω程度の抵抗で先の2つの制限を満たすように決める。
また出力短絡時の端子電流はVBAT/(R3+R4)であ
る。The resistance values (R3 and R4) of the resistors 25 and 26 may be selected so as to meet the above two conditions.
These are constraint conditions regarding the ratio of resistance values R3 and R4, and absolute values are not restricted. It was stated earlier that once the protection circuit is activated, the load current cannot be supplied again unless the load is practically removed. However, the resistance values R3 and R4 are different from the load resistance (several Ω) when the protection circuit works. By selecting a small value up to several times, the voltage detector 22 can be turned off without completely interrupting the load resistance. However, in that case, a large resistor is built in as shown in FIGS. 3 and 6, and the advantage of this circuit is halved. Therefore, in FIG. 8, such an automatic return function is not provided. The capacitor 28 that is connected in parallel with VIN of the voltage detector 22 is a smoothing capacitor that slightly stabilizes the voltage VIN by filtering it. The characteristic of this filter depends on the time constant which is the product of the parallel combined resistance (R3 × R4) / (R3 + R4) of the resistors 25 and 26 and the capacitance C of the capacitor 28. Therefore, the absolute value of the resistors R3 and R4 is Just decide. Actually a few k
Determine so that the resistance of about Ω will satisfy the above two restrictions.
The terminal current when the output is short-circuited is VBAT / (R3 + R4).
【0024】図9は、本発明による電源保護回路の第2
実施例を示すブロック結線図である。本回路は、一度電
圧検出器22が出力電圧の低下を検出してパワーモスト
ランジスタ21をオフした後に、負荷が正常に戻った場
合には再びオンさせることができる回路である。この回
路では外部電源の再出力のために、システムの制御中心
にCPU31を置き、CPU31の汎用ポートPの一つ
からダイオードD1を介して、電圧検出器22のVINに
十分な電圧を加えられるようにしてある。CPU31は
全体の制御を司るので、いつアクセサリに電源供給をす
る必要があるかが判っている場合も多い。このときは、
電源供給を必要とする直前に、このポートPを極短時間
だけhigh出力にすれば、負荷が正常であればパワー
モストランジスタ21をオンすることができる。FIG. 9 shows a second power protection circuit according to the present invention.
It is a block connection diagram showing an example. This circuit is a circuit which can be turned on again when the load returns to normal after the voltage detector 22 once detects a decrease in the output voltage and turns off the power MOS transistor 21. In this circuit, in order to output the external power again, the CPU 31 is placed at the center of control of the system so that a sufficient voltage can be applied to VIN of the voltage detector 22 from one of the general-purpose ports P of the CPU 31 via the diode D1. I am doing it. Since the CPU 31 controls the entire control, it is often known when it is necessary to supply power to the accessory. At this time,
If the port P is set to high output for an extremely short time immediately before power supply is required, the power MOS transistor 21 can be turned on if the load is normal.
【0025】このとき、もし出力端子がグランドと短絡
しているか、異常な重負荷が存在したままであれば、h
ighパルスを出力している途中では、大きな電流が出
力端子から供給されるが、パルスがLowになると直ち
に再び電圧検出器22が低電圧を検出してパワーモスト
ランジスタ21をカットオフさせる。従って、前記のパ
ルス時間はこうした過渡的な電流でパワーモストランジ
スタ21が熱破壊しない程度に設定する必要があるし、
一方前記のフィルタ時定数C×{R3×R4)/(R3+
R4)} の2倍程度は必要である。制御ソフト上はあま
り長い時間を計時するのは好ましくないので、実用上は
数値例としては数10μ秒程度のhighパルスを電圧
VINとして与えることで、パワーモストランジスタ21
を再びオンすることができる。At this time, if the output terminal is short-circuited to the ground or an abnormal heavy load is still present, h
While the high pulse is being output, a large current is supplied from the output terminal, but as soon as the pulse goes low, the voltage detector 22 again detects a low voltage and cuts off the power MOS transistor 21. Therefore, it is necessary to set the pulse time to such an extent that the power MOS transistor 21 is not thermally destroyed by such a transient current.
On the other hand, the above filter time constant C × {R3 × R4) / (R3 +
R4)} is required twice as much. Since it is not preferable to measure a very long time in the control software, in practical use, by giving a high pulse of about several tens of microseconds as the voltage VIN as a numerical example, the power MOS transistor 21
Can be turned on again.
【0026】なお、図9のCPU31は、DC/DCコ
ンバータ32の出力とバッテリ−33(電圧VBAT)の
両方から給電されている。いずれかの高い方の電位がダ
イオードD2またはD3から供給される。DC/DCコ
ンバータ32は安定化したCPU31の動作電圧Vddを
作るとともに、Nチャンネルモストランジスタ21をオ
ンさせるためのゲート電圧VGも作る。通常は、Vdd=
5V、VG > VBAT+5V程度であればよい。The CPU 31 of FIG. 9 is supplied with power from both the output of the DC / DC converter 32 and the battery 33 (voltage VBAT). Either higher potential is provided by diode D2 or D3. The DC / DC converter 32 produces a stabilized operating voltage Vdd of the CPU 31, and also produces a gate voltage VG for turning on the N-channel MOS transistor 21. Normally, Vdd =
5V, VG> VBAT + 5V or so.
【0027】システムをパワーオフさせる場合は、DC
/DCコンバータ32をオフさせ、CPU31は高速発
振子の発振を停止して消費電流を10μA程度以下にま
で落とし、電池の消耗を極限まで下げる。このときVG
出力もオフし、抵抗24によりゲート電位はグランドに
落ちるので、パワーモストランジスタ21はカットオフ
する。従ってパワーオフ時には外部電源端子には電池電
圧が出てはいるが、抵抗25および26が直列に入るの
で、出力短絡が発生しても、VBAT/(R3+R4)の僅
かな電流は流れず、危険はない。When powering off the system, DC
The / DC converter 32 is turned off, the CPU 31 stops the oscillation of the high-speed oscillator, reduces the current consumption to about 10 μA or less, and reduces the battery consumption to the maximum. At this time, VG
The output also turns off, and the gate potential drops to the ground by the resistor 24, so that the power MOS transistor 21 is cut off. Therefore, when the power is off, the battery voltage is output to the external power supply terminal, but since the resistors 25 and 26 are connected in series, even if an output short circuit occurs, a slight current of VBAT / (R3 + R4) does not flow, which is dangerous. There is no.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上のように、本発明の電源保護回路に
よれば、カメラに取り付けられるアクセサリ用の電源供
給端子から、短絡事故などにより過大な電流が流れて電
源電圧が降下した時、瞬時に電流の供給を遮断し、電池
などの電源に過大な負担を負わせることがないので、電
池の異常発熱や爆発といった危険を避けることができ
る。また電源電圧の異常降下によって(リセット等
で)、カメラ内部の回路を破壊してしまうことがない。As described above, according to the power supply protection circuit of the present invention, when an excessive current flows due to a short-circuit accident or the like to cause a drop in the power supply voltage from the power supply terminal for the accessory attached to the camera, the power supply voltage is instantaneously reduced. Since the supply of electric current is shut off and the power source such as the battery is not overloaded, the danger of abnormal heat generation or explosion of the battery can be avoided. In addition, the circuit inside the camera is not destroyed by the abnormal drop of the power supply voltage (due to reset or the like).
【図1】従来の電源保護回路の一例を示すブロック結線
図である。FIG. 1 is a block connection diagram showing an example of a conventional power supply protection circuit.
【図2】従来の電源保護回路の一例を示すブロック結線
図である。FIG. 2 is a block connection diagram showing an example of a conventional power supply protection circuit.
【図3】従来の電源保護回路の一例を示すブロック結線
図である。FIG. 3 is a block connection diagram showing an example of a conventional power supply protection circuit.
【図4】従来の電源保護回路の一例を示すブロック結線
図である。FIG. 4 is a block connection diagram showing an example of a conventional power supply protection circuit.
【図5】従来の電源保護回路の一例を示すブロック結線
図である。FIG. 5 is a block connection diagram showing an example of a conventional power supply protection circuit.
【図6】従来の電源保護回路の一例を示すブロック結線
図である。FIG. 6 is a block connection diagram showing an example of a conventional power supply protection circuit.
【図7】従来の電源保護回路の一例を示すブロック結線
図である。FIG. 7 is a block connection diagram showing an example of a conventional power supply protection circuit.
【図8】本発明による電源保護回路の一実施例を示すブ
ロック結線図である。FIG. 8 is a block connection diagram showing an embodiment of a power supply protection circuit according to the present invention.
【図9】本発明による電源保護回路の一実施例を示すブ
ロック結線図である。FIG. 9 is a block connection diagram showing an embodiment of a power supply protection circuit according to the present invention.
21 Nチャンネルパワーモストランジスタ 22 電圧検出器 23 抵抗 24 抵抗 25 抵抗 26 抵抗 27 中間接続点 28 コンデンサ 31 CPU 21 N-Channel Power MOS Transistor 22 Voltage Detector 23 Resistor 24 Resistor 25 Resistor 26 Resistor 27 Intermediate Connection Point 28 Capacitor 31 CPU
Claims (2)
ッチング素子と、 電源と負荷との間に直列に設けられた2本の抵抗と、 前記2本の抵抗の接続点の電位を検出する電圧検出器と
を具備し、 前記電圧検出器は、前記接続点の電位が閾値以下となっ
た時に、前記電力用スイッチング素子をカットオフさせ
て、負荷への電流供給を停止させることを特徴とする電
源保護回路。1. A power switching element provided between a power source and a load, two resistors provided in series between the power source and the load, and a potential at a connection point of the two resistors is detected. Characterized in that the voltage detector cuts off the power switching element when the potential at the connection point becomes equal to or lower than a threshold value, and stops the current supply to the load. And a power protection circuit.
前記電力用スイッチング素子をオフにする機械的スイッ
チを設けたことを特徴とする請求項1に記載の電源保護
回路。2. When the load is not installed normally,
The power supply protection circuit according to claim 1, further comprising a mechanical switch that turns off the power switching element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156228A JPH09319002A (en) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | Power protection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156228A JPH09319002A (en) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | Power protection circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09319002A true JPH09319002A (en) | 1997-12-12 |
Family
ID=15623168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8156228A Pending JPH09319002A (en) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | Power protection circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09319002A (en) |
-
1996
- 1996-05-28 JP JP8156228A patent/JPH09319002A/en active Pending
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