JPH1164397A - 過電流検知回路 - Google Patents
過電流検知回路Info
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- JPH1164397A JPH1164397A JP9230938A JP23093897A JPH1164397A JP H1164397 A JPH1164397 A JP H1164397A JP 9230938 A JP9230938 A JP 9230938A JP 23093897 A JP23093897 A JP 23093897A JP H1164397 A JPH1164397 A JP H1164397A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】負荷起動時にも、確実に過電流状態を検知でき
る過電流検知回路を提供すること。 【解決手段】負荷に流れる電流を監視し、負荷の過電流
状態を検知する過電流検知回路において、負荷起動時に
おける、負荷接続端子の電圧、負荷への検査用電流の状
態、負荷駆動用スイッチ回路の時定数変化を監視し、負
荷の過電流状態を検知する。
る過電流検知回路を提供すること。 【解決手段】負荷に流れる電流を監視し、負荷の過電流
状態を検知する過電流検知回路において、負荷起動時に
おける、負荷接続端子の電圧、負荷への検査用電流の状
態、負荷駆動用スイッチ回路の時定数変化を監視し、負
荷の過電流状態を検知する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コイルやモータ、
各種アクチュエータ等の負荷に流れる過電流を検出し、
負荷のショート等の異常の検出を行う過電流検知回路に
関する。
各種アクチュエータ等の負荷に流れる過電流を検出し、
負荷のショート等の異常の検出を行う過電流検知回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、各種電子機器には異常を検出
する回路が多く用いられているが、その一つにコイルや
モータ、各種アクチュエータ等の負荷に流れる過電流を
検出する過電流検知回路がある。この過電流検知回路
は、負荷に流れる過電流を検出して、負荷のショート等
を検出するために用いられている。図4は、従来の過電
流検知回路の一例を示す回路図である。
する回路が多く用いられているが、その一つにコイルや
モータ、各種アクチュエータ等の負荷に流れる過電流を
検出する過電流検知回路がある。この過電流検知回路
は、負荷に流れる過電流を検出して、負荷のショート等
を検出するために用いられている。図4は、従来の過電
流検知回路の一例を示す回路図である。
【0003】マイコン等からの制御信号(負荷の駆動信
号)Vinはチャージポンプ回路CPCに入力される。
そしてチャージポンプ回路CPCからは、制御信号Vi
nに応じて、スイッチング素子であるFETQ1,Q2
を制御するのに十分な電圧(FETQ1,Q2を完全に
導通状態にする電圧)の駆動信号がFETQ1,Q2の
ゲートに出力される。FETQ2のドレインは電源ライ
ンBATTに接続され、ソースは負荷およびダイオード
D7のアノードに接続され、そしてダイオードD7のカ
ソードは、一定電流を流す定電流回路CA2に接続され
ている。FETQ1のドレインは電源ラインBATTに
接続され、カソードはダイオードD6のアノードに接続
され、そしてダイオードD6のカソードは、一定電流を
流す定電流回路CA1に接続されている。
号)Vinはチャージポンプ回路CPCに入力される。
そしてチャージポンプ回路CPCからは、制御信号Vi
nに応じて、スイッチング素子であるFETQ1,Q2
を制御するのに十分な電圧(FETQ1,Q2を完全に
導通状態にする電圧)の駆動信号がFETQ1,Q2の
ゲートに出力される。FETQ2のドレインは電源ライ
ンBATTに接続され、ソースは負荷およびダイオード
D7のアノードに接続され、そしてダイオードD7のカ
ソードは、一定電流を流す定電流回路CA2に接続され
ている。FETQ1のドレインは電源ラインBATTに
接続され、カソードはダイオードD6のアノードに接続
され、そしてダイオードD6のカソードは、一定電流を
流す定電流回路CA1に接続されている。
【0004】ダイオードD6のカソードは比較器CMP
1の非反転入力端子に、そしてダイオードD7のカソー
ドは比較器CMP1の反転入力端子に接続され、ダイオ
ードD6のカソード電圧が、ダイオードD7のカソード
電圧以下になった時に比較器CMP1から高電圧レベル
信号(H信号)が出力されるようになっている。また、
比較器CMP1の非反転入力端子および反転入力端子
と、電源ラインBATT間には、直列に接続されたダイ
オードD1〜D5が、そのアノードが電源ラインBAT
T側となるように接続されており、負荷非動作時等には
比較器CMP1の非反転入力端子および反転入力端子に
はそれぞれ、電源電圧VBから各ダイオードの降下電圧
dを減じた電圧(VB−3d,VB−2d)が印加さ
れ、比較器CMP1の出力は低電圧レベル信号(L信
号)で安定している。
1の非反転入力端子に、そしてダイオードD7のカソー
ドは比較器CMP1の反転入力端子に接続され、ダイオ
ードD6のカソード電圧が、ダイオードD7のカソード
電圧以下になった時に比較器CMP1から高電圧レベル
信号(H信号)が出力されるようになっている。また、
比較器CMP1の非反転入力端子および反転入力端子
と、電源ラインBATT間には、直列に接続されたダイ
オードD1〜D5が、そのアノードが電源ラインBAT
T側となるように接続されており、負荷非動作時等には
比較器CMP1の非反転入力端子および反転入力端子に
はそれぞれ、電源電圧VBから各ダイオードの降下電圧
dを減じた電圧(VB−3d,VB−2d)が印加さ
れ、比較器CMP1の出力は低電圧レベル信号(L信
号)で安定している。
【0005】次にこの過電流検知回路の動作を説明す
る。負荷動作時(FETQ2導通時)には、FETQ
1,Q2のゲートにはFETQ1,Q2を導通状態にす
るのに十分な電圧が印加されており、FETQ1,Q2
は完全な導通状態になっている。従って、FETQ2の
ソース電圧VS2は、ほぼ電源電圧VBからFETQ2
のオン抵抗(RQ2)に負荷電流(I0)を乗じた値を
引いた電圧となり、また比較器CMP1の反転入力端子
電圧VCP(−)はFETQ2のソース電圧VS2から
ダイオードD7の降下電圧dを減じた電圧となる。
る。負荷動作時(FETQ2導通時)には、FETQ
1,Q2のゲートにはFETQ1,Q2を導通状態にす
るのに十分な電圧が印加されており、FETQ1,Q2
は完全な導通状態になっている。従って、FETQ2の
ソース電圧VS2は、ほぼ電源電圧VBからFETQ2
のオン抵抗(RQ2)に負荷電流(I0)を乗じた値を
引いた電圧となり、また比較器CMP1の反転入力端子
電圧VCP(−)はFETQ2のソース電圧VS2から
ダイオードD7の降下電圧dを減じた電圧となる。
【0006】 VS2 = VB − RQ2 × I0 VCP(−) = VB − RQ2 × I0 −
d 他方、比較器CMP1の非反転入力端子電圧VCP
(+)は、電源電圧VBからFETQ1のオン抵抗(R
Q1)に定電流回路CA1の定電流(I)を乗じた値を
引きさらにダイオードD6の降下電圧dを減じた電圧と
なる。
d 他方、比較器CMP1の非反転入力端子電圧VCP
(+)は、電源電圧VBからFETQ1のオン抵抗(R
Q1)に定電流回路CA1の定電流(I)を乗じた値を
引きさらにダイオードD6の降下電圧dを減じた電圧と
なる。
【0007】 VS1 = VB − RQ1 × I VCP(+) = VB − RQ1 × I − d 従って、比較器CMP1の両入力端子間の差電圧VCは
電圧VS1、VS2の差となる。
電圧VS1、VS2の差となる。
【0008】 VC = RQ2 × I0 − RQ1 × I FETQ1,Q2は、過電流の検出のため、オン抵抗が
RQ1>>RQ2となるように選択されており、通常
の負荷電流では、VCは負の値となって比較器CMP1
の出力は、L信号となる。しかし、負荷のショート等に
より負荷に過電流が流れると、電流I0が急激に大きく
なり、VCは正の値となって比較器CMP1の出力は、
H信号となり、過電流が検知される。そして、この比較
器CMP1の出力はマイコン等に接続されており、比較
器CMP1の出力がH信号となり、過電流が検知される
と、制御信号Vinを負荷非動作状態側に変える等の処
理を行い、機器の破損等を防止するようになっている。
RQ1>>RQ2となるように選択されており、通常
の負荷電流では、VCは負の値となって比較器CMP1
の出力は、L信号となる。しかし、負荷のショート等に
より負荷に過電流が流れると、電流I0が急激に大きく
なり、VCは正の値となって比較器CMP1の出力は、
H信号となり、過電流が検知される。そして、この比較
器CMP1の出力はマイコン等に接続されており、比較
器CMP1の出力がH信号となり、過電流が検知される
と、制御信号Vinを負荷非動作状態側に変える等の処
理を行い、機器の破損等を防止するようになっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、負荷非動作状
態時に負荷がショート状態となった場合、負荷を動作状
態にする制御信号Vinを出力した時に、FETQ1,
Q2は導通状態となるが、FETQ2のソースは接地状
態となるためFETQ2のソース電圧は上昇しない。こ
のため、比較器CMP1の入力電圧はダイオードD1〜
D5で決まる電圧から変化せず、過電流を検知できない
ことが起こる。本発明は、このような課題を解決するも
ので、負荷非動作時に発生した原因による負荷の過電流
も確実に検出できる過電流検知回路を実現することを目
的としている。
態時に負荷がショート状態となった場合、負荷を動作状
態にする制御信号Vinを出力した時に、FETQ1,
Q2は導通状態となるが、FETQ2のソースは接地状
態となるためFETQ2のソース電圧は上昇しない。こ
のため、比較器CMP1の入力電圧はダイオードD1〜
D5で決まる電圧から変化せず、過電流を検知できない
ことが起こる。本発明は、このような課題を解決するも
ので、負荷非動作時に発生した原因による負荷の過電流
も確実に検出できる過電流検知回路を実現することを目
的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために、本発明に係る過電流検知回路(1)
は、負荷に直列に接続され、該負荷への電流の接断動作
を行う第1スイッチ手段と、該第1スイッチ手段と前記
負荷との接続点にアノードが接続された第1ダイオード
と、該第1ダイオードのカソードに接続され、一定電流
が流れる第1定電流回路と、前記第1スイッチ手段と同
じ接断動作を行う第2スイッチ手段と、該第2スイッチ
手段にアノードが接続された第2ダイオードと、該第2
ダイオードのカソードに接続され、一定電流が流れる第
2定電流回路と、前記第1ダイオードと前記第2ダイオ
ードのカソード電圧を比較する比較手段とを含んで構成
され、該比較手段の比較結果により前記負荷に流れる過
電流を検知する過電流検知回路において、前記負荷に印
加される電圧を検出する電圧検出手段と、前記第1スイ
ッチ手段が接続状態となってから所定時間後に前記電圧
検出手段により検出された電圧が所定電圧以下の場合、
過電流と判断する過電流判断手段とを備えていることを
特徴としている。
達成するために、本発明に係る過電流検知回路(1)
は、負荷に直列に接続され、該負荷への電流の接断動作
を行う第1スイッチ手段と、該第1スイッチ手段と前記
負荷との接続点にアノードが接続された第1ダイオード
と、該第1ダイオードのカソードに接続され、一定電流
が流れる第1定電流回路と、前記第1スイッチ手段と同
じ接断動作を行う第2スイッチ手段と、該第2スイッチ
手段にアノードが接続された第2ダイオードと、該第2
ダイオードのカソードに接続され、一定電流が流れる第
2定電流回路と、前記第1ダイオードと前記第2ダイオ
ードのカソード電圧を比較する比較手段とを含んで構成
され、該比較手段の比較結果により前記負荷に流れる過
電流を検知する過電流検知回路において、前記負荷に印
加される電圧を検出する電圧検出手段と、前記第1スイ
ッチ手段が接続状態となってから所定時間後に前記電圧
検出手段により検出された電圧が所定電圧以下の場合、
過電流と判断する過電流判断手段とを備えていることを
特徴としている。
【0011】上記過電流検知回路(1)によれば、負荷
の過電流の発生を、負荷の立ち上がり時に負荷への印加
電圧が上昇しないことにより、つまり負荷ショート等を
負荷の電源端子の電圧低下により検出するので、負荷非
動作時における異常発生による負荷の過電流も確実に検
知できる。
の過電流の発生を、負荷の立ち上がり時に負荷への印加
電圧が上昇しないことにより、つまり負荷ショート等を
負荷の電源端子の電圧低下により検出するので、負荷非
動作時における異常発生による負荷の過電流も確実に検
知できる。
【0012】また、本発明に係る過電流検知回路(2)
は、負荷に直列に接続され、該負荷への電流の接断動作
を行う第1スイッチ手段と、該第1スイッチ手段と前記
負荷との接続点にアノードが接続された第1ダイオード
と、該第1ダイオードのカソードに接続され、一定電流
が流れる第1定電流回路と、前記第1スイッチ手段と同
じ接断動作を行う第2スイッチ手段と、該第2スイッチ
手段にアノードが接続された第2ダイオードと、該第2
ダイオードのカソードに接続され、一定電流が流れる第
2定電流回路と、前記第1ダイオードと前記第2ダイオ
ードのカソード電圧を比較する比較手段とを含んで構成
され、該比較手段の比較結果により前記負荷に流れる過
電流を検知する過電流検知回路において、一定電流を供
給する定電流供給手段と、該定電流供給手段に対して、
前記負荷と並列に接続された抵抗と、該抵抗に加わる電
圧を検出する電圧検出手段と、前記第1スイッチ手段が
接続状態となった時に前記電圧検出手段により検出され
た電圧が所定電圧以下の場合、過電流と判断する過電流
判断手段とを備えていることを特徴としている。
は、負荷に直列に接続され、該負荷への電流の接断動作
を行う第1スイッチ手段と、該第1スイッチ手段と前記
負荷との接続点にアノードが接続された第1ダイオード
と、該第1ダイオードのカソードに接続され、一定電流
が流れる第1定電流回路と、前記第1スイッチ手段と同
じ接断動作を行う第2スイッチ手段と、該第2スイッチ
手段にアノードが接続された第2ダイオードと、該第2
ダイオードのカソードに接続され、一定電流が流れる第
2定電流回路と、前記第1ダイオードと前記第2ダイオ
ードのカソード電圧を比較する比較手段とを含んで構成
され、該比較手段の比較結果により前記負荷に流れる過
電流を検知する過電流検知回路において、一定電流を供
給する定電流供給手段と、該定電流供給手段に対して、
前記負荷と並列に接続された抵抗と、該抵抗に加わる電
圧を検出する電圧検出手段と、前記第1スイッチ手段が
接続状態となった時に前記電圧検出手段により検出され
た電圧が所定電圧以下の場合、過電流と判断する過電流
判断手段とを備えていることを特徴としている。
【0013】上記過電流検知回路(2)によれば、負荷
の過電流の発生を、負荷駆動用の電源回路とは別の、負
荷監視用の定電流供給回路からの電流流量で検出するの
で、、負荷非駆動時における異常発生による負荷の過電
流も確実に検知できる。
の過電流の発生を、負荷駆動用の電源回路とは別の、負
荷監視用の定電流供給回路からの電流流量で検出するの
で、、負荷非駆動時における異常発生による負荷の過電
流も確実に検知できる。
【0014】また、本発明に係る過電流検知回路(3)
は、負荷に直列に接続され、該負荷への電流の接断動作
を行う第1スイッチ手段と、該第1スイッチ手段と前記
負荷との接続点にアノードが接続された第1ダイオード
と、該第1ダイオードのカソードに接続され、一定電流
が流れる第1定電流回路と、前記第1スイッチ手段と同
じ接断動作を行う第2スイッチ手段と、該第2スイッチ
手段にアノードが接続された第2ダイオードと、該第2
ダイオードのカソードに接続され、一定電流が流れる第
2定電流回路と、前記第1ダイオードと前記第2ダイオ
ードのカソード電圧を比較する比較手段とを含んで構成
され、該比較手段の比較結果により前記負荷に流れる過
電流を検知する過電流検知回路において、前記第1スイ
ッチ手段の容量と同等の容量のコンデンサと、前記第1
スイッチ手段に印加される電圧を検出する印加電圧検出
手段と、前記コンデンサの電圧を検出するコンデンサ電
圧検出手段と、前記第1スイッチ手段が接続状態となっ
た時に前記印加電圧検出手段により検出された電圧と、
前記コンデンサ電圧検出手段により検出された電圧の差
が所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合に、過
電流と判断する過電流判断手段とを備えていることを特
徴としている。
は、負荷に直列に接続され、該負荷への電流の接断動作
を行う第1スイッチ手段と、該第1スイッチ手段と前記
負荷との接続点にアノードが接続された第1ダイオード
と、該第1ダイオードのカソードに接続され、一定電流
が流れる第1定電流回路と、前記第1スイッチ手段と同
じ接断動作を行う第2スイッチ手段と、該第2スイッチ
手段にアノードが接続された第2ダイオードと、該第2
ダイオードのカソードに接続され、一定電流が流れる第
2定電流回路と、前記第1ダイオードと前記第2ダイオ
ードのカソード電圧を比較する比較手段とを含んで構成
され、該比較手段の比較結果により前記負荷に流れる過
電流を検知する過電流検知回路において、前記第1スイ
ッチ手段の容量と同等の容量のコンデンサと、前記第1
スイッチ手段に印加される電圧を検出する印加電圧検出
手段と、前記コンデンサの電圧を検出するコンデンサ電
圧検出手段と、前記第1スイッチ手段が接続状態となっ
た時に前記印加電圧検出手段により検出された電圧と、
前記コンデンサ電圧検出手段により検出された電圧の差
が所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合に、過
電流と判断する過電流判断手段とを備えていることを特
徴としている。
【0015】上記過電流検知回路(3)によれば、負荷
の過電流の発生を、負荷の駆動制御用のスイッチ手段が
導通状態に変化する時の、該スイッチ手段への制御電圧
の変化状態により検出するのて、負荷非駆動時の異常発
生による負荷の過電流も確実に検知できる。
の過電流の発生を、負荷の駆動制御用のスイッチ手段が
導通状態に変化する時の、該スイッチ手段への制御電圧
の変化状態により検出するのて、負荷非駆動時の異常発
生による負荷の過電流も確実に検知できる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は本発明の実施の形態に係る過電流検
知回路の要部を示す回路図であり、図4に示した過電流
検知回路に付加して用いられる。
て説明する。図1は本発明の実施の形態に係る過電流検
知回路の要部を示す回路図であり、図4に示した過電流
検知回路に付加して用いられる。
【0017】図4に示した過電流検知回路の負荷接続端
子(FETQ2、ダイオードD7間)には、比較器CM
P3の非反転入力端子が接続され、また比較器CMP3
の反転入力端子には基準電圧V2が印加されている。比
較器CMP3の出力は、トランジスタQ3のベースに接
続され、トランジスタのエミッタ、コレクタは各々比較
器CMP2の非反転入力端子、接地に接続されている。
比較器CMP2の非反転入力端子は、定電流回路CA3
を介して電源ラインBATTに接続され、またコンデン
サC1を介して接地されている。また比較器CMP2の
反転入力端子には基準電圧V1が印加され、比較器CM
P2の出力はアンド回路AND1の一方の端子に入力さ
れるようになっている。また、アンド回路AND1の他
方の入力端子には、負荷の制御信号Vinが入力され、
アンド回路AND1からは、負荷動作時における比較器
CMP2の出力が出力されるようになっている(負荷非
動作時は常にL信号)。そして、このアンド回路AND
1の出力が負荷非動作時の異常発生(ショート等)によ
る過電流の検知出力となって図4に示した比較器CMP
1の出力と共に、マイコンに入力され、過電流検知時に
は負荷動作停止等の処理が行われるようになっている。
子(FETQ2、ダイオードD7間)には、比較器CM
P3の非反転入力端子が接続され、また比較器CMP3
の反転入力端子には基準電圧V2が印加されている。比
較器CMP3の出力は、トランジスタQ3のベースに接
続され、トランジスタのエミッタ、コレクタは各々比較
器CMP2の非反転入力端子、接地に接続されている。
比較器CMP2の非反転入力端子は、定電流回路CA3
を介して電源ラインBATTに接続され、またコンデン
サC1を介して接地されている。また比較器CMP2の
反転入力端子には基準電圧V1が印加され、比較器CM
P2の出力はアンド回路AND1の一方の端子に入力さ
れるようになっている。また、アンド回路AND1の他
方の入力端子には、負荷の制御信号Vinが入力され、
アンド回路AND1からは、負荷動作時における比較器
CMP2の出力が出力されるようになっている(負荷非
動作時は常にL信号)。そして、このアンド回路AND
1の出力が負荷非動作時の異常発生(ショート等)によ
る過電流の検知出力となって図4に示した比較器CMP
1の出力と共に、マイコンに入力され、過電流検知時に
は負荷動作停止等の処理が行われるようになっている。
【0018】次に動作を説明する。負荷に異常が無く、
過電流が流れない場合、制御信号Vinが立ち上がる
と、負荷接続端子電圧Voutは上昇し、短時間で基準
電圧V2を超える。従って、比較器CMP3の出力は短
時間でH信号となり、トランジスタQ3は導通状態とな
る。この状態ではコンデンサC1は放電され、比較器C
MP2の非反転入力端子への印加電圧は低下し(接地レ
ベル)、比較器CMP2の出力はL信号となる。従っ
て、アンド回路AND1出力はL信号となる。
過電流が流れない場合、制御信号Vinが立ち上がる
と、負荷接続端子電圧Voutは上昇し、短時間で基準
電圧V2を超える。従って、比較器CMP3の出力は短
時間でH信号となり、トランジスタQ3は導通状態とな
る。この状態ではコンデンサC1は放電され、比較器C
MP2の非反転入力端子への印加電圧は低下し(接地レ
ベル)、比較器CMP2の出力はL信号となる。従っ
て、アンド回路AND1出力はL信号となる。
【0019】一方、負荷にショート等の異常が発生し、
過電流が流れた場合、制御信号Vinが立ち上がって
も、負荷接続端子電圧Voutは上昇せず、ほぼ接地レ
ベルのままとなる。従って、比較器CMP3の出力はL
信号となり、トランジスタQ3は非導通状態となる。こ
の状態ではコンデンサC1は定電流回路CA3からの電
流で徐々に充電され、所定時間後には基準電圧V1以上
となる。このため、比較器CMP2の非反転入力端子へ
の印加電圧は上昇し(基準電圧V1以上)、比較器CM
P2の出力はH信号となる。従って、アンド回路AND
1出力はH信号となり、マイコン等に過電流検知信号が
出力されることになる。尚、負荷動作中の異常による過
電流検知に関しては従来技術の場合と同様であるので、
その説明を省略する。
過電流が流れた場合、制御信号Vinが立ち上がって
も、負荷接続端子電圧Voutは上昇せず、ほぼ接地レ
ベルのままとなる。従って、比較器CMP3の出力はL
信号となり、トランジスタQ3は非導通状態となる。こ
の状態ではコンデンサC1は定電流回路CA3からの電
流で徐々に充電され、所定時間後には基準電圧V1以上
となる。このため、比較器CMP2の非反転入力端子へ
の印加電圧は上昇し(基準電圧V1以上)、比較器CM
P2の出力はH信号となる。従って、アンド回路AND
1出力はH信号となり、マイコン等に過電流検知信号が
出力されることになる。尚、負荷動作中の異常による過
電流検知に関しては従来技術の場合と同様であるので、
その説明を省略する。
【0020】次に本発明の別の実施の形態について説明
する。図2は本発明の実施の形態に係る過電流検知回路
の要部を示す回路図であり、図4に示した過電流検知回
路に破線で囲んだ付加回路を付加した回路構成になって
いる。負荷動作中の異常による過電流検知に関する、そ
の構成および動作は、従来技術の場合と同様であるの
で、その説明を省略する。
する。図2は本発明の実施の形態に係る過電流検知回路
の要部を示す回路図であり、図4に示した過電流検知回
路に破線で囲んだ付加回路を付加した回路構成になって
いる。負荷動作中の異常による過電流検知に関する、そ
の構成および動作は、従来技術の場合と同様であるの
で、その説明を省略する。
【0021】過電流検知回路の負荷接続端子(FETQ
2、ダイオードD7間)には、FETQ6のソースが接
続され、またFETQ6のゲートにはチャージポンプ回
路CPCの出力が接続されており、FETQ6は負荷制
御信号VinがHレベル(負荷駆動)の時、FETQ
1,Q2と同様に導通状態となる。FETQ4,Q5の
ドレインは電源ラインBATTに接続され、またそのゲ
ートは相互に接続されると共にFETQ4のソースに接
続され、ミラー回路を構成している。そしてFETQ4
のソースは定電流回路CA4を介して接地され、FET
Q4に一定の電流が流れるようになっており、このため
FETQ5にも一定の電流が流れるようになっている。
FETQ5のソースは、抵抗R2を介して接地されると
共に、FETQ7のゲートに接続され、さらにFETQ
6のドレインにも接続されている。また、FETQ7の
ソースは接地され、またドレインは、負荷非動作時の異
常発生(ショート等)による過電流の検知出力となって
比較器CMP1の出力と共に、マイコンに入力され、そ
して過電流検知時には負荷動作停止等の処理が行われる
ようになっている。
2、ダイオードD7間)には、FETQ6のソースが接
続され、またFETQ6のゲートにはチャージポンプ回
路CPCの出力が接続されており、FETQ6は負荷制
御信号VinがHレベル(負荷駆動)の時、FETQ
1,Q2と同様に導通状態となる。FETQ4,Q5の
ドレインは電源ラインBATTに接続され、またそのゲ
ートは相互に接続されると共にFETQ4のソースに接
続され、ミラー回路を構成している。そしてFETQ4
のソースは定電流回路CA4を介して接地され、FET
Q4に一定の電流が流れるようになっており、このため
FETQ5にも一定の電流が流れるようになっている。
FETQ5のソースは、抵抗R2を介して接地されると
共に、FETQ7のゲートに接続され、さらにFETQ
6のドレインにも接続されている。また、FETQ7の
ソースは接地され、またドレインは、負荷非動作時の異
常発生(ショート等)による過電流の検知出力となって
比較器CMP1の出力と共に、マイコンに入力され、そ
して過電流検知時には負荷動作停止等の処理が行われる
ようになっている。
【0022】次に動作を説明する。負荷に異常が無く、
過電流が流れない場合、制御信号Vinが立ち上がる
と、FETQ6は導通状態となり、FETQ5を流れる
電流は、FETQ6と負荷を通る経路と、抵抗R2を通
る経路に分離される。一方、FETQ5を流れる電流
は、FETQ4とFETQ5によりミラー回路が構成さ
れているので、定電流回路CA4に応じて定まる一定電
流となる。また、負荷の正常動作時には、その負荷の抵
抗はある範囲内の値となる。従って、負荷正常時に抵抗
R2の両端電圧はほぼ所定の電圧となり、FETQ7は
導通状態となる(抵抗R2、FETQ7の特性をそのよ
うなものに設定しておく)。従って、マイコンには、F
ETQ7が導通状態である場合の信号が入力され(例え
ば、FETQ7がプルアップされている場合には、L信
号が入力される)、マイコンは正常時の処理を行う。
過電流が流れない場合、制御信号Vinが立ち上がる
と、FETQ6は導通状態となり、FETQ5を流れる
電流は、FETQ6と負荷を通る経路と、抵抗R2を通
る経路に分離される。一方、FETQ5を流れる電流
は、FETQ4とFETQ5によりミラー回路が構成さ
れているので、定電流回路CA4に応じて定まる一定電
流となる。また、負荷の正常動作時には、その負荷の抵
抗はある範囲内の値となる。従って、負荷正常時に抵抗
R2の両端電圧はほぼ所定の電圧となり、FETQ7は
導通状態となる(抵抗R2、FETQ7の特性をそのよ
うなものに設定しておく)。従って、マイコンには、F
ETQ7が導通状態である場合の信号が入力され(例え
ば、FETQ7がプルアップされている場合には、L信
号が入力される)、マイコンは正常時の処理を行う。
【0023】一方、負荷にショート等の異常が発生し、
過電流が流れる状態の場合、制御信号Vinが立ち上が
ると、FETQ6は導通状態となり、FETQ5を流れ
る電流は、FETQ6と負荷を通る経路と、抵抗R2を
通る経路に分離される。しかし、この電流の殆どはFE
TQ6、負荷を通る経路に流れ(負荷抵抗がほぼ0のた
め)、抵抗R2には殆ど電流が流れない。従って、負荷
異常時に抵抗R2の両端電圧はほぼ0となり、FETQ
7は非導通状態となる。従って、マイコンには、FET
Q7が非導通状態である場合の信号が入力され(例え
ば、FETQ7がプルアップされている場合には、H信
号が入力される)、マイコンは異常時の処理を行う。
過電流が流れる状態の場合、制御信号Vinが立ち上が
ると、FETQ6は導通状態となり、FETQ5を流れ
る電流は、FETQ6と負荷を通る経路と、抵抗R2を
通る経路に分離される。しかし、この電流の殆どはFE
TQ6、負荷を通る経路に流れ(負荷抵抗がほぼ0のた
め)、抵抗R2には殆ど電流が流れない。従って、負荷
異常時に抵抗R2の両端電圧はほぼ0となり、FETQ
7は非導通状態となる。従って、マイコンには、FET
Q7が非導通状態である場合の信号が入力され(例え
ば、FETQ7がプルアップされている場合には、H信
号が入力される)、マイコンは異常時の処理を行う。
【0024】次に本発明のさらに別の実施の形態につい
て説明する。図3は本発明の実施の形態に係る過電流検
知回路の要部を示す回路図であり、図4に示した過電流
検知回路に付加して用いられている。
て説明する。図3は本発明の実施の形態に係る過電流検
知回路の要部を示す回路図であり、図4に示した過電流
検知回路に付加して用いられている。
【0025】図4に示した過電流検知回路のチャージポ
ンプ回路CPCの出力は、反転入力端子が基準電圧V3
に接続された比較器CMP5の非反転入力端子に接続さ
れており、比較器CMP5の出力はRS(セット・リセ
ット)フリップフロップFFのリセット端子に接続され
ている。制御信号Vinは、チャージポンプ回路CPC
と同特性のチャージポンプ回路CPC1に入力され、チ
ャージポンプ回路CPC1はチャージポンプ回路CPC
と同じ信号を出力するようになっている。チャージポン
プ回路CPC1の出力は、反転入力端子が基準電圧V3
に接続された比較器CMP4の非反転入力端子に接続さ
れており、比較器CMP4の出力はRS(セット・リセ
ット)フリップフロップFFのセット端子Sに接続され
ている。また、チャージポンプ回路CPC1の出力は、
負荷が正常な場合におけるFETQ2のゲート容量と同
等の容量を持つコンデンサC2に接続されている。
ンプ回路CPCの出力は、反転入力端子が基準電圧V3
に接続された比較器CMP5の非反転入力端子に接続さ
れており、比較器CMP5の出力はRS(セット・リセ
ット)フリップフロップFFのリセット端子に接続され
ている。制御信号Vinは、チャージポンプ回路CPC
と同特性のチャージポンプ回路CPC1に入力され、チ
ャージポンプ回路CPC1はチャージポンプ回路CPC
と同じ信号を出力するようになっている。チャージポン
プ回路CPC1の出力は、反転入力端子が基準電圧V3
に接続された比較器CMP4の非反転入力端子に接続さ
れており、比較器CMP4の出力はRS(セット・リセ
ット)フリップフロップFFのセット端子Sに接続され
ている。また、チャージポンプ回路CPC1の出力は、
負荷が正常な場合におけるFETQ2のゲート容量と同
等の容量を持つコンデンサC2に接続されている。
【0026】フリップフロップFFのQ出力(セット端
子SへのH信号入力でH信号出力、リセット端子Rへの
H信号入力でL信号出力に遷移)は、トランジスタQ8
のベースに接続され、トランジスタQ8のエミッタ、コ
レクタは各々比較器CMP6の非反転入力端子、接地に
接続されている。比較器CMP6の非反転入力端子は、
定電流回路CA5を介して電源ラインBATTに接続さ
れ、またコンデンサC3を介して接地されている。また
比較器CMP6の反転入力端子には基準電圧V4が印加
され、そして比較器CMP6の出力はアンド回路AND
2に入力されるようになっている。また、アンド回路A
ND2のもう一方の入力端子には、負荷の制御信号Vi
nが入力され、アンド回路AND2からは、負荷駆動時
における比較器CMP6の出力が出力されるようになっ
ている(負荷非駆動時は常にL信号)。そして、このア
ンド回路AND2の出力が負荷非動作時の異常発生(シ
ョート等)による過電流の検知出力となって図4に示し
た比較器CMP1の出力と共に、マイコンに入力され、
そして過電流検知時には負荷動作停止等の処理が行われ
るようになっている。
子SへのH信号入力でH信号出力、リセット端子Rへの
H信号入力でL信号出力に遷移)は、トランジスタQ8
のベースに接続され、トランジスタQ8のエミッタ、コ
レクタは各々比較器CMP6の非反転入力端子、接地に
接続されている。比較器CMP6の非反転入力端子は、
定電流回路CA5を介して電源ラインBATTに接続さ
れ、またコンデンサC3を介して接地されている。また
比較器CMP6の反転入力端子には基準電圧V4が印加
され、そして比較器CMP6の出力はアンド回路AND
2に入力されるようになっている。また、アンド回路A
ND2のもう一方の入力端子には、負荷の制御信号Vi
nが入力され、アンド回路AND2からは、負荷駆動時
における比較器CMP6の出力が出力されるようになっ
ている(負荷非駆動時は常にL信号)。そして、このア
ンド回路AND2の出力が負荷非動作時の異常発生(シ
ョート等)による過電流の検知出力となって図4に示し
た比較器CMP1の出力と共に、マイコンに入力され、
そして過電流検知時には負荷動作停止等の処理が行われ
るようになっている。
【0027】次に動作を説明する。負荷に異常が無く、
過電流が流れない場合、制御信号Vinが立ち上がる
と、チャージポンプ回路CPCから電圧が印加され負荷
接続端子電圧Voutは上昇し、負荷が正常な場合にお
けるFETQ2のゲート容量に応じた時定数に応じた時
間で、基準電圧V3を超える。従って、比較器CMP5
の出力は上記時定数に応じた時間でH信号となり、フリ
ップフロップFFのリセット端子RにH信号が印加され
る。また、コンデンサC2にも、チャージポンプ回路C
PC1から電圧が印加されて電圧が上昇し、その容量に
応じた時定数に応じた時間で、基準電圧V3を超える。
従って、比較器CMP4の出力は上記時定数に応じた時
間でH信号となり、フリップフロップFFのセット端子
SにH信号が印加される。負荷に異常のない場合には、
このフリップフロップFFのセットリセット端子S,R
へのH信号の印加時間に差はあまりなく(セット端子S
へのH信号が若干遅くなるように、各素子の定数を選択
するのが好ましい)、負荷起動時にフリップフロップF
FのQ出力は、短時間L信号出力となるだけで、その殆
どはH信号出力となる。従って、トランジスタQ8の非
導通時間は短時間となり、コンデンサC3の電圧は電圧
V4以上にはならず、比較器CMP6の出力はL信号の
ままとなる。従って、アンド回路AND1出力はL信号
となる。
過電流が流れない場合、制御信号Vinが立ち上がる
と、チャージポンプ回路CPCから電圧が印加され負荷
接続端子電圧Voutは上昇し、負荷が正常な場合にお
けるFETQ2のゲート容量に応じた時定数に応じた時
間で、基準電圧V3を超える。従って、比較器CMP5
の出力は上記時定数に応じた時間でH信号となり、フリ
ップフロップFFのリセット端子RにH信号が印加され
る。また、コンデンサC2にも、チャージポンプ回路C
PC1から電圧が印加されて電圧が上昇し、その容量に
応じた時定数に応じた時間で、基準電圧V3を超える。
従って、比較器CMP4の出力は上記時定数に応じた時
間でH信号となり、フリップフロップFFのセット端子
SにH信号が印加される。負荷に異常のない場合には、
このフリップフロップFFのセットリセット端子S,R
へのH信号の印加時間に差はあまりなく(セット端子S
へのH信号が若干遅くなるように、各素子の定数を選択
するのが好ましい)、負荷起動時にフリップフロップF
FのQ出力は、短時間L信号出力となるだけで、その殆
どはH信号出力となる。従って、トランジスタQ8の非
導通時間は短時間となり、コンデンサC3の電圧は電圧
V4以上にはならず、比較器CMP6の出力はL信号の
ままとなる。従って、アンド回路AND1出力はL信号
となる。
【0028】一方、負荷にショート等の異常が発生し、
過電流が流れた場合、FETQ2のゲートに関する時定
数の変化により、比較器CMP5のH信号出力タイミン
グが速くなり、フリップフロップFFのリセット状態時
間、つまり、フリップフロップFFのQ出力のL信号出
力時間が長くなり、トランジスタQ8は長時間非導通状
態となる。この状態ではコンデンサC3は定電流回路C
A5からの電流で徐々に充電され、所定時間後には基準
電圧V4以上となる。このため、比較器CMP6の反転
入力端子への印加電圧は上昇し(基準電圧V1以上)、
比較器CMP6の出力はH信号となる。従って、アンド
回路AND2出力はH信号となり、マイコン等に過電流
検知信号が出力されることになる。尚、負荷動作中の異
常による過電流検知に関しては従来技術の場合と同様で
あるので、その説明を省略する。
過電流が流れた場合、FETQ2のゲートに関する時定
数の変化により、比較器CMP5のH信号出力タイミン
グが速くなり、フリップフロップFFのリセット状態時
間、つまり、フリップフロップFFのQ出力のL信号出
力時間が長くなり、トランジスタQ8は長時間非導通状
態となる。この状態ではコンデンサC3は定電流回路C
A5からの電流で徐々に充電され、所定時間後には基準
電圧V4以上となる。このため、比較器CMP6の反転
入力端子への印加電圧は上昇し(基準電圧V1以上)、
比較器CMP6の出力はH信号となる。従って、アンド
回路AND2出力はH信号となり、マイコン等に過電流
検知信号が出力されることになる。尚、負荷動作中の異
常による過電流検知に関しては従来技術の場合と同様で
あるので、その説明を省略する。
【図1】本発明の実施の形態に係る過電流検知回路の構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図2】本発明の別の実施の形態に係る過電流検知回路
の構成を示す回路図である。
の構成を示す回路図である。
【図3】本発明のさらに別の実施の形態に係る過電流検
知回路の構成を示す回路図である。
知回路の構成を示す回路図である。
【図4】従来の過電流検知回路の回路構成を示す回路図
である。
である。
Q1、Q2、Q4、Q5、Q6、Q7 FET Q3、Q8 トランジスタ CMP1〜CMP6 比較器 CA1〜CA3 定電流回路 D1〜D7 ダイオード C1〜C3 コンデンサ CPC、CPC1 チャージポンプ回路 AND1、AND2 アンド回路
Claims (3)
- 【請求項1】 負荷に直列に接続され、該負荷への電流
の接断動作を行う第1スイッチ手段と、 該第1スイッチ手段と前記負荷との接続点にアノードが
接続された第1ダイオードと、 該第1ダイオードのカソードに接続され、一定電流が流
れる第1定電流回路と、 前記第1スイッチ手段と同じ接断動作を行う第2スイッ
チ手段と、 該第2スイッチ手段にアノードが接続された第2ダイオ
ードと、 該第2ダイオードのカソードに接続され、一定電流が流
れる第2定電流回路と、 前記第1ダイオードと前記第2ダイオードのカソード電
圧を比較する比較手段とを含んで構成され、該比較手段
の比較結果により前記負荷に流れる過電流を検知する過
電流検知回路において、 前記負荷に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、 前記第1スイッチ手段が接続状態となってから所定時間
後に前記電圧検出手段により検出された電圧が所定電圧
以下の場合、過電流と判断する過電流判断手段とを備え
ていることを特徴とする過電流検知回路。 - 【請求項2】 負荷に直列に接続され、該負荷への電流
の接断動作を行う第1スイッチ手段と、 該第1スイッチ手段と前記負荷との接続点にアノードが
接続された第1ダイオードと、 該第1ダイオードのカソードに接続され、一定電流が流
れる第1定電流回路と、 前記第1スイッチ手段と同じ接断動作を行う第2スイッ
チ手段と、 該第2スイッチ手段にアノードが接続された第2ダイオ
ードと、 該第2ダイオードのカソードに接続され、一定電流が流
れる第2定電流回路と、 前記第1ダイオードと前記第2ダイオードのカソード電
圧を比較する比較手段とを含んで構成され、該比較手段
の比較結果により前記負荷に流れる過電流を検知する過
電流検知回路において、 一定電流を供給する定電流供給手段と、 該定電流供給手段に対して、前記負荷と並列に接続され
た抵抗と、 該抵抗に加わる電圧を検出する電圧検出手段と、 前記第1スイッチ手段が接続状態となった時に前記電圧
検出手段により検出された電圧が所定電圧以下の場合、
過電流と判断する過電流判断手段とを備えていることを
特徴とする過電流検知回路。 - 【請求項3】 負荷に直列に接続され、該負荷への電流
の接断動作を行う第1スイッチ手段と、 該第1スイッチ手段と前記負荷との接続点にアノードが
接続された第1ダイオードと、 該第1ダイオードのカソードに接続され、一定電流が流
れる第1定電流回路と、 前記第1スイッチ手段と同じ接断動作を行う第2スイッ
チ手段と、 該第2スイッチ手段にアノードが接続された第2ダイオ
ードと、 該第2ダイオードのカソードに接続され、一定電流が流
れる第2定電流回路と、 前記第1ダイオードと前記第2ダイオードのカソード電
圧を比較する比較手段とを含んで構成され、該比較手段
の比較結果により前記負荷に流れる過電流を検知する過
電流検知回路において、 前記第1スイッチ手段の容量と同等の容量のコンデンサ
と、 前記第1スイッチ手段に印加される電圧を検出する印加
電圧検出手段と、 前記コンデンサの電圧を検出するコンデンサ電圧検出手
段と、 前記第1スイッチ手段が接続状態となった時に前記印加
電圧検出手段により検出された電圧と、前記コンデンサ
電圧検出手段により検出された電圧の差が所定値以上の
状態が所定時間以上継続した場合に、過電流と判断する
過電流判断手段とを備えていることを特徴とする過電流
検知回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9230938A JPH1164397A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 過電流検知回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9230938A JPH1164397A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 過電流検知回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164397A true JPH1164397A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16915663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9230938A Withdrawn JPH1164397A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 過電流検知回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1164397A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013185889A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Denso Corp | 短絡検出装置 |
| KR102074997B1 (ko) * | 2018-08-20 | 2020-03-17 | 현대오트론 주식회사 | 과전류 진단 방법 및 이를 수행하는 과전류 진단 장치 |
| CN112564048A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-03-26 | 惠州市乐亿通科技有限公司 | 一种逆变器冲击短路区分保护电路 |
-
1997
- 1997-08-27 JP JP9230938A patent/JPH1164397A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013185889A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Denso Corp | 短絡検出装置 |
| KR102074997B1 (ko) * | 2018-08-20 | 2020-03-17 | 현대오트론 주식회사 | 과전류 진단 방법 및 이를 수행하는 과전류 진단 장치 |
| CN112564048A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-03-26 | 惠州市乐亿通科技有限公司 | 一种逆变器冲击短路区分保护电路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041102 |