DE102004007201A1 - Überstrom-Begrenzungsschaltung - Google Patents

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Shuji Yokkaichi Mayama
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Abstract

Eine erfindungsgemäße Überstrom-Begrenzungsschaltung weist ein Hauptfunktionsteil, welches einen Ansteuerstrom für eine vorbestimmte Last durch einen Einschalt/Ausschaltvorgang eines als ein Ansteuerschalter verwendeten Leistungs-MOSFETs zwischen einem Ein- und Aus-Zustand schaltet und welches den Leistungs-MOSFET ansteuert und vor Überstrom schützt, und ein Nebenschluss-Erfassungsteil auf, welches einen elektrischen Strom teilt, der dem Ansteuerschalter von einer Seite einer Energieversorgungsquelle zugeführt wird, und welches den Überstrom erfasst, wobei das Hauptfunktionsteil in dem Fall, dass die Spannung zwischen einem Drain des Leistungs-MOSFETs und seiner Source mindestens niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist, eine Funktion eines Begrenzers des in dem Leistungs-MOSFET fließenden elektrischen Stroms auf der Grundlage des von dem Nebenschluss-Erfassungsteil erfassten Überstroms aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überstrom-Begrenzungsschaltung, welche mit einer Last verbunden ist und einen Überstrom verhindert.
  • In einem Kraftfahrzeug sind verschiedene Kraftfahrzeuglasten, wie zum Beispiel eine Last bezüglich eines Motors, eine elektrische Last bezüglich einer Karosserie oder eine Last bezüglich Daten vorhanden, und ist insbesondere eine große Anzahl von verschiedenen elektrischen Einheiten, die als Kraftfahrzeuglasten wirken, durch eine jüngste Entwicklung der elektronischen Technologie eingebaut.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, sind bis jetzt durch Anordnen einer Sicherung 4 in einem Strompfad 3, der eine Last und eine Energieversorgungsquelle 2 verbindet, verschiedene Überstromschutzeinrichtungen realisiert worden (erster Stand der Technik). In 3 bezeichnet das Bezugszeichen 5 ein mechanisches Relais.
  • Jedoch wird in dem Fall, dass die vorhergehende Sicherung 4 für einen Überstromschutz verwendet wird, wenn diese Sicherung 4 häufig durchbrennt, ein Aufwand eines Austauschs der Sicherung 4 ebenso häufig durchgeführt. Weiterhin wird im Allgemeinen ein Sicherungskasten verwendet, in welchem mehrere Sicherungen 4 modularisiert sind, wobei ein Volumen dieses Sicherungskastens groß ist, und wird ein Einbauvolumen von anderen elektrischen Geräten des Kraftfahrzeugs verringert. Weiterhin ist in dem Fall, dass der Austauschaufwand der Sicherung 4 berücksichtigt wird, eine Einbaulage des Sicherungskastens begrenzt.
  • Im Hinblick auf diese Punkte wird eine Überstrom-Begrenzungsschaltung unter Verwendung eines Halbleiterrelais an Stelle des Sicherungskasten ebenso verwendet.
  • Genauer gesagt gibt es die folgenden zwei Verfahren als Überstrom- Schutzverfahren.
  • Als ein Verfahren wird der Überstrom von einem Nebenschlusswiderstand, einem Abfrage- oder einem MOS-FET erfasst und von einem Mikrocomputer oder in einer externen Schaltung bewertet (zweiter Stand der Technik). In diesem Fall wird ein Rauschstrom durch eine Referenzspannungsänderung in der externen Schaltung oder ein Softwareprogramm des Mikrocomputers berücksichtigt.
  • Als das andere Verfahren wird, wie es in 4 gezeigt ist, eine sich selbst schützende IPD bzw. intelligente Leistungsvorrichtung 6 verwendet, die eine Stromerfassungsfunktion und eine Bewertungsfunktion aufweist (dritter Stand der Technik).
  • Die IPD 6 in diesem dritten Stand der Technik weist, wie es in 5 gezeigt ist, eine sich selbst schützende Überstrom-Schutzfunktion eines Erfassens, dass der Überstrom in der Überstrom-Schutzschaltung selbst fließt und dass die Temperatur übermäßig ansteigt, und eines Ausschaltens des elektrischen Strom auf. In diesem Fall kann die Sicherung 4 in 4 weggelassen werden.
  • In dieser IPD 6 wird, wie es in 5 gezeigt ist, ein Ein/Ausschalten für ein Ansteuern einer Last 11 durch ein erstes Schaltelement (einen Ansteuerschalter) 12 durchgeführt, das aus einem Leistungs-MOS-FET besteht.
  • Genauer gesagt erfasst, wenn ein Benutzer einen Einschalt/Ausschaltvorgang unter Verwendung eines Betriebsschalters 13 durchführt, eine Eingangsschnittstellenschaltung 15 einen Ein/Aus-Zustand des Betriebsschalters 13. Wenn die Eingangsschnittstellenschaltung 15 den Ein-Zustand des Betriebsschalters 13 erfasst, wird ein zweites Schaltelement 17 als ein FET der eingeschaltet, so dass einer Schutz-Logikschaltung 21 und einer Ladungspumpe 23 Energie von einer Energieversorgungsquelle (+B) 19 zugeführt wird.
  • In diesem Fall erhöht die Ladungspumpe 23 die Spannung der Energieversorgungsquelle (+B) 19 unter Verwendung eines N-Kanal-FET und eines Kondensators für eine Oszillation (zum Beispiel auf das Doppelte), um ein Gate des ersten Schaltelements 12 an einem höheren elektrischen Potential als seine Source zu halten.
  • Zu diesem Zeitpunkt bewertet ein Strombegrenzer 25, ob ein Spannungsabfall zwischen einem Drain und einer Source an dem ersten Schaltelement (dem Ansteuerschalter) 12 den vorbestimmten Schwellwert überschreitet. In dem Fall, dass der Drain/Sourcespannungsabfall an dem ersten Schaltelement 12 den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, schließt der Strombegrenzer 25 Gate und Source intermittierend kurz, um eine Eingangsspannung an dem Gate zu verringern, und verringert den elektrischen Strom, der in dem ersten Schaltelement 12 fließt.
  • Diese IPD 6 beinhaltet eine Überstrom-Erfassungsschaltung 29, welche den Überstrom erfasst und die Schutz-Logikschaltung 21 über den Überstrom unterrichtet, und eine Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31, welche die Übertemperatur erfasst und die Schutz-Logikschaltung 21 über die Übertemperatur unterrichtet. Die Schutz-Logikschaltung 21 sperrt oder stoppt, wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstrom erfasst oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperatur erfasst, das Anlegen der Gatespannung des ersten Schaltelements 12 durch die Ladungspumpe 23 intermittitierend, um dadurch den elektrischen Strom und die Temperatur zu steuern.
  • Jedoch schaltet eine dynamische Klemmschaltung 27 das erste Schaltelement 12, in dem Fall ein, dass ein Stoßstrom in der Last 11 erzeugt wird, um einen Überlauf der Spannung auf Grund des durch ein Ausschalten der Stromzufuhr zu der Last 11 erzeugten negativen Stoßes lediglich dann zu unterdrücken, während ein negativer Stoß erzeugt wird, und schützt jedes Teil in der Überstrom-Begrenzungsschaltung.
  • Wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstrom erfasst oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperatur erfasst, bewertet eine ODER-Schaltung 33 eine ODER-Verknüpfung ihres Ausgangssignals, schaltet ein drittes Schaltelement 37, das der FET ist, ein und unterrichtet eine externe Alarmvorrichtung (nicht gezeigt), wie zum Bei spiel eine Alarmlampe, unter Verwendung eines Pull-Up-Widerstands über den Überstrom oder die Übertemperatur.
  • Gemäß diesem zweiten und dritten Stand der Technik wird die Anzahl eines Austauschs der Sicherung, die bis jetzt erforderlich gewesen ist, stark verringert, und wird der Austauschaufwand beseitigt. Weiterhin kann der Sicherungskasten selbst weggelassen werden. In diesem Fall kann das erforderliche Einbauvolumen verringert werden.
  • Eine Druckschrift, die sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, ist die JP-A-2000-312433 .
  • In dem vorhergehenden zweiten Stand der Technik verursachen die externe Schaltung und der Mikrocomputer eine Kostenerhöhung und eine Volumenerhöhung, so dass sich der zweite Stand der Technik noch nicht in der Praxis durchgesetzt hat.
  • Andererseits werden bei dem dritten Stand der Technik die verwendeten Komponenten als die IPD 6 modularisiert. Deshalb ist ein Volumenwirkungsgrad sehr gut und sind die Kosten niedrig.
  • Jedoch wird in dem dritten Stand der Technik in dem Fall, dass die Last 11 durch einen Kurzschluss in dem Überlastzustand ist, seine Überlast nicht sicher erfasst werden und kann die IPD nicht vollständig geschützt werden.
  • Genauer gesagt ist, wie es vorhergehend beschrieben worden ist, in dem Fall, dass bewertet wird, ob der Drain/Sourcespannungsabfall an dem ersten Schaltelement 12 (dem Ansteuerschalter) den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, und die Eingangsspannung an dem Gate in Übereinstimmung mit diesem Bewertungsergebnis verringert wird, wenn der Überstrom erzeugt wird, die Gatespannung des ersten Schaltelements 12 lediglich bis jetzt abgefallen. Deshalb ist in dem Zustand, in dem der Abfall der Drain/Sourcespannung zu der Lastkurzschlusszeit groß ist, die Strombegrenzung auf Grund der Charakteristik des Drainstroms für die Drain/Sourcespannung an dem Schaltelement 12 nicht ausreichend, so dass es eine Gefahr einer Übersteuerungsunterbrechung gibt.
  • Weiterhin arbeitet in dem Fall des dritten Standes der Technik, der Strombegrenzer 25 nicht, bevor die Drain/Sourcespannung an dem ersten Schaltelement 12 höher als die vorbestimmte Spannung wird. Deshalb wird, da die Drain/Sourcespannung an dem ersten Schaltelement 12 bei einem sich auf halben Wege befindenden Überstromzustand klein ist, die Gatespannung nicht begrenzt. In dem Fall, dass eine lange Zeit in diesem Zustand verstreicht, gibt es eine Gefahr, dass das erste Schaltelement 12 durch den Überstrom beschädigt wird.
  • Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Überstrom-Begrenzungsschaltung zu schaffen, welche einen Überstrom ebenso zweckmäßig in einem Fall begrenzen kann, in dem eine Drain/Sourcespannung an einem Ansteuerschalter verhältnismäßig klein ist.
  • Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Um die vorhergehenden Aufgaben zu lösen, weist gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Überstrom-Begrenzungsschaltung ein Hauptfunktionsteil, welches einen Ansteuerstrom für eine vorbestimmte Last durch einen Einschalt/Ausschaltvorgang eines als ein Ansteuerschalter verwendeten Leistungs-MOS-FET zwischen einem Ein- und Aus-Zustand schaltet und welches den Leistungs-MOS-FET ansteuert und vor Überstrom schützt, und ein Nebenschluss-Erfassungsteil auf, welches einen elektrischen Strom teilt, der dem Ansteuerschalter von einer Seite einer Energieversorgungsquelle zugeführt wird, und den Überstrom erfasst. Vorzugsweise weist das Hauptfunktionsteil in dem Fall, dass die Spannung zwischen einem Drain des Leistungs-MOS-FET und seiner Source mindestens niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist, eine Funktion eines Begrenzens des in dem Leistungs-MOS-FET fließenden elektrischen Stroms auf der Grundlage des von dem Nebenschluss-Erfassungsteil erfassten Überstroms auf.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1 ein Blockschaltbild einer Überstrom-Begrenzungsschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ein Diagramm einer Beziehung zwischen einer Drain/Sourcespannung eines ersten Schaltelements und eines Ansteuerstroms und einer Strombegrenzungsreferenz;
  • 3 ein Blockschaltbild einer Überstrom-Begrenzungsschaltung gemäß einem ersten Stand der Technik;
  • 4 ein Blockschaltbild einer Uberstrom-Begrenzungsschaltung gemäß einem dritten Stand der Technik; und
  • 5 ein Blockschaltbild einer IPD der Uberstrom-Begrenzungsschaltung gemäß dem dritten Stand der Technik.
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild, das eine Überstrom-Begrenzungsschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind Teile, die zu denjenigen in dem dritten Stand der Technik ähnlich sind, der in 5 gezeigt ist, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • In dieser Überstrom-Begrenzungsschaltung wird, wie es in 1 gezeigt ist, ein elektrischer Strom auf einer Drainseite des ersten Schaltelements (der Ansteuerschaltung) 12 durch eine Nebenschlussschaltung 45 geteilt, die zu dem ersten Schaltelement 12 parallel geschaltet ist. Bezüglich dieses Nebenschlussstroms wird durch eine Stromspiegelschaltung 43 bewirkt, dass lediglich der elektrische Strom eines Spiegelverhältnisses genau zu einem Konstantstrompfad 47 fließt, der von einer anderen Konstantstromquelle 44 herkommt, und das erste Schaltelement 12 wird in Übereinstimmung mit dem Zustand eines Spannungsabfalls auf der Seite des Kon stantstrompfads 47 vor einem Überstromzustand geschützt.
  • Genauer gesagt weist diese Überstrom-Begrenzungsschaltung zusätzlich zu einem sich selbst schützenden Überstromschutz-Funktionsteil (hier im weiteren Verlauf als ein Hauptfunktionsteil bezeichnet) 40, das im dritten Stand der Technik beschrieben ist, die Nebenschlussschaltung 45, die zu dem ersten Schaltelement 12 parallel geschaltet ist, die Stromspiegelschaltung 43, die auf der nachgeschalteten Seite dieser Nebenschlussschaltung 45 angeschlossen ist und die Konstantstromquelle 44 auf, welche dem Konstantstrompfad 47 einen Konstantstrom zuführt, der sich an einer Endseite der Stromspiegelschaltung 43 befindet.
  • Das Hauptfunktionsteil 40 erfasst den Überstrom und die Übertemperatur innerhalb des Teils 40 und stellt einen Ansteuerstrom für eine Last 11 ein. Das Hauptfunktionsteil 40 weist ähnlich dem in dem dritten Stand der Technik ein erstes Schaltelement (einen Ansteuerschalter) 12, eine Eingangsschnittstellenschaltung 15, ein zweites Schaltelement 17, eine Schutz-Logikschaltung 21, eine Ladungspumpe 23, einen Strombegrenzer 25, eine dynamische Klemmschaltung 27, eine Uberstrom-Erfassungsschaltung 29, eine Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31, eine ODER-Schaltung 33 und ein drittes Schaltelement 37 auf.
  • Das erste Schaltelement (der Ansteuerschalter) 12 verwendet einen Leistungs-MOS-FET bzw. Leistungs-MOS-Feldeffekttransistor und führt ein Ein/Ausschalten eines Ansteuerns für die Last 11 durch.
  • Die Eingangsschnittstellenschaltung 15 erfasst einen Ein/Aus-Zustand eines Betriebsschalters 13 zum Durchführen eines Einschalt/Ausschaltvorgangs für das Ansteuern der Last 11 durch einen Benutzer.
  • Das zweite Schaltelement 17 verwendet einen MOS-FET bzw. MOS-Feldeffekttransistor und erreicht einen Ein-Zustand, wenn die Eingangsschnittstellenschaltung 15 den Ein-Zustand des Betriebsschalters 13 erfasst.
  • Die Schutz-Logikschaltung 21 arbeitet auf ein Aufnehmen von Energie von einer Energieversorgungsquelle (+B) 19 hin. Wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstrom erfasst oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperatur erfasst, sperrt oder stoppt die Schutz-Logikschaltung 21 intermittierend bzw. zerhackend eine Zufuhr der Gatespannung des ersten Schaltelements 12 über die Ladungspumpe 23 auf der Grundlage von intermittierenden Signalen von jeder dieser Schaltungen 29 und 31, um dadurch den Ansteuerstrom Id für die Last 11 und die Temperatur einzustellen.
  • Weiterhin stoppt die Schutz-Logikschaltung 21 das Anlegen der Gatespannung des ersten Schaltelements 12 auf der Grundlage von Informationssignalen, die von einem später beschriebenen Nebenschluss-Erfassungsteil 41 ebenso, wenn irgendetwas ungewöhnliches in dem Ansteuerstrom für Last 11 erzeugt wird, und sperrt oder zerhackt den Ansteuerstrom Id für die Last 11.
  • Die Ladungspumpe 23 erhöht unter Verwendung eines N-Kanal-FET und eines Kondensators für eine Oszillation die Spannung der Energieversorgungsquelle (+B) 19 (zum Beispiel auf das Doppelte), um ein Gate des ersten Schaltelements 12 an einem höheren elektrischen Potential als seine Source zu halten.
  • Der Strombegrenzer 25 schließt in dem Fall, in dem der Drain/Sourcespannungsabfall (Querachse Vds in 2) an dem ersten Schaltelement 12 den vorbestimmten Schwellwert ch1 überschreitet, das Gate intermittierend zu der Source kurz und verringert eine Eingangsspannung an dem Gate, wodurch der elektrische Strom Id verringert wird, der in dem ersten Schaltelement 12 fließt, wie es durch eine erste Strombegrenzungskurve G3 in 2 gezeigt ist.
  • Um in dem Fall, in dem ein Ausschalten oder Zerhacken der Stromzufuhr zu der Last 11 durchgeführt wird, wenn ein Stoßstrom erzeugt wird, eine übermäßige Verringerung der Spannung durch einen negativen Stoß zu unterdrücken, schaltet die dynamische Klemmschaltung das Schaltelement 12 ein und schützt jedes Teil in der Überstrom-Begrenzungsschaltung.
  • Die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 erfasst den Überstrom, und fährt fort, die vorbestimmten Signale intermittierend zu der Schutz-Logikschaltung 21 zu senden, während ihr Überstrom fortfährt.
  • Die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 erfasst die Übertemperatur, und fährt fort, die vorbestimmten Signale intermittierend zu der Schutz-Logikschaltung 21 zu senden, während ihre Übertemperatur fortfährt. Als diese Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 gibt es einen Signalspeichertyp, welcher ein Rücksetzsignal zum Zurücksetzen erfordert, wenn die Übertemperatur abgegeben wird, und einen automatisch zurücksetzenden Typ, welcher in dem Fall, in dem sich die Temperatur verringert, erneut ein Einschalten durchführt. Irgendeiner diesen Typen kann verwendet werden.
  • Die ODER-Schaltung 33 erfasst, wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstrom erfasst hat oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperatur erfasst hat, die logische Summe von seinem Ausgangssignal.
  • Das dritte Schaltelement 37 verwendet insbesondere einen MOS-FET bzw. MOS-Feldeffekttransistor, nimmt den Ein-Zustand auf der Grundlage des Ausgangssignals aus der ODER-Schaltung 33 an, wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstrom erfasst hat oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperatur erfasst hat, und unterrichtet eine externe Alarmvorrichtung (nicht gezeigt), wie zum Beispiel eine Alarmlampe, unter Verwendung eines Pull-Up-Widerstands über den Überstrom oder die Übertemperatur.
  • Die Nebenschlussschaltung 45 teilt den elektrischen Strom auf der Sourceseite des ersten Schaltelements 12 in dem vorbestimmten Nebenschlussverhältnis. Die Nebenschlussschaltung 45 weist einen Abfrage-MOS-FET 51, der zu dem ersten Schaltelement 12 parallel geschaltet ist, das als die Ansteuerschaltung der Last 11 verwendet wird, einen Differentialverstärker (eine Spannungseinstellungseinheit) 52, in welchen ein Ausgangssignal einr Source dieses Abfrage-MOS-FET 51 und ein Ausgangssignal einer Source des ersten Schaltelements 12 eingegeben werden, und einen Stromeinstellungs-MOS-FET 53 auf, welcher das Ausgangssignal aus diesem Differentialverstärker 52 als eine Gatespannung empfängt, und führt den elektrischen Strom von der Source des Abfrage-MOS-FET 51 der Stromspiegelschaltung 43 zu.
  • Ein Teil des Leistungs-MOS-FET zum Bilden von jedem Schaltelement 12, 17, 37 ist definiert und der definierte Bereich wird dem Abfrage-MOS-FET 51 zugewiesen. Das Flächenverhältnis des Bereichs des Abfrage-MOS-FET 51 zu dem Schaltelement 12 wird auf einen vorbestimmten Wert festgelegt, wodurch der elektrische Strom auf der Drainseite des ersten Schaltelements 12 in dem Nebenschlussverhältnis des Abfrage-MOS-FET 51 zu dem ersten Schaltelement 12 geteilt wird (zum Beispiel ein Zehntausendstel). Weiterhin ist die Energieversorgungsquelle (+B) 19, die mit einem Drain des Abfrage-MOS-FET 51 verbunden ist, die gleiche wie die Energieversorgungsquelle (+B) 19, die mit einem Drain des ersten Schaltelements (dem Ansteuerschalter) 12 verbunden ist. Deshalb erhöht oder verringert sich, wenn sich der in dem ersten Schaltelement 12 fließende Ansteuerstrom 1d erhöht oder verringert, ebenso der in dem Abfrage-MOS-FET 51 fließende elektrische Strom (Nebenschlussstrom) ebenso in dem gleichen Verhältnis.
  • Der Differentialverstärker 52 ändert die Ausgangsspannung in Übereinstimmung mit einer Differenz zwischen der Sourcespannung des Abfrage-MOS-FET 51 und der Sourcespannung des ersten Schaltelements 12. In dem Fall, in dem sich das Nebenschlussverhältnis von dem ersten Schaltelement 12 sich instabil ändert, arbeitet der Differentialverstärker 52 derart, das er die Gatespannung des Stromeinstellungs-MOS-FET 53 einstellt, um dadurch den Nebenschlussstrom I1 einzustellen.
  • Der Stromeinstellungs-MOS-FET 53 empfängt, wie es zuvor beschrieben worden ist, das Ausgangssignal aus dem Differentialverstärker 52 als die Gatespannung und arbeitet derart, dass er den Nebenschlussstrom I1, der von dem Abfrage-MOS-FET 51 eingegeben wird, in Übereinstimmung mit der Gatespannung einstellt.
  • Die Stromspiegelschaltung 43 bewirkt unter Verwendung der Tatsache, dass der elektrische Strom des vorbestimmten Verhältnisses (zum Beispiel 1/1) zu einem Paar von symmetrisch ausgebildeten MOS-FETs bzw. Feld effekttransistoren 55a und 55b fließt, dass ein Spiegelstrom I2 des Spiegelverhältnisses zu dem von der Nebenschlussschaltung 45 fließenden elektrischen Strom I1 zu dem MOS-FET 55b fließt.
  • Solange die Konstantstromquelle 44 die vorhandene Konstantstromquelle ist, die im Allgemeinen verwendet wird, kann irgendeine Konstantstromquelle, zum Beispiel ein Anziehungskonstantstromtyp oder ein Ausflusskonstantstromtyp, der einen Transistor verwendet, ein Typ, der eine Konstantstromdiode verwendet, oder ein Typ verwendet werden, der einen Regler mit drei Anschlüssen verwendet.
  • Die Spannung eines Drain (Punkt P) des MOS-FET 55b auf der Seite des Konstantstrompfads 47 in der Stromspiegelschaltung 43 wird erfasst und es wird bewertet, ob der Ansteuerstrom Id, der in dem ersten Schaltelement 12 fließt, der Überstrom ist oder nicht, wodurch es möglich ist, den Überstrom Id des ersten Schaltelements 12 zu begrenzen. Genauer gesagt wird die Spannung des Drains (Punkt P) des MOS-FET 55b in die Schutz-Logikschaltung 21 und den Strombegrenzer 25 eingegeben und steuert die Schutz-Logikschaltung 21 die Ladungspumpe 23, um ein Zerhackungssteuern des ersten Schaltelements 12 durchzuführen, oder der Strombegrenzer 25 schließt das Gate und die Source des ersten Schaltelements 12 kurz, um dadurch den Überstrom Id des ersten Schaltelements 12 zu begrenzen.
  • Wie es zuvor beschrieben worden ist, dienen die Nebenschlussschaltung 45, die Stromspiegelschaltung 43 und die Konstantstromquelle 44 als ein Nebenschlusserfassungsteil, welches den elektrischen Strom teilt, der dem ersten Schaltelement (dem Ansteuerschalter) 12 von der Seite der Energieversorgungsquelle 19 zugeführt wird, und den Überstrom erfasst.
  • Als Nächstes wird die Funktionsweise dieser Überstrom-Begrenzungsschaltung beschrieben.
  • Zuerst erfasst die Eingangsschnittstellenschaltung 15, wenn ein Benutzer einen Einschalt/Ausschaltvorgang mit dem Betriebsschalter 13 durchführt, den Ein/Aus-Zustand des Betriebsschalters 13. Wenn die Eingangsschnittstellenschaltung 15 den Ein-Zustand des Betriebsschalters 13 erfasst hat, nimmt das zweite Schaltelement 17 als der MOS-FET den Ein-Zustand an und wird Energie von der Energieversorgungsquelle (+B) 19 der Schutz-Logikschaltung und der Ladungspumpe 23 zugeführt, um diese zu betreiben.
  • In diesem Fall erhöht die Ladungspumpe 23, um das Gate des ersten Schaltelements 12 an einem höheren elektrischen Potential als seine Source zu halten, die Spannung der Energieversorgungsquelle (+B) 19 (zum Beispiel auf das Doppelte).
  • In diesem Fall bewertet der Strombegrenzer 25, ob der Drain/Sourcespannungsabfall (Querachse Vds in 2) in dem ersten Schaltelement 12 den vorbestimmten Schwellwert Th1 überschreitet. In dem Fall, dass der Drain/Sourcespannungsabfall in dem ersten Schaltelement 12 den vorbestimmten Schwellwert Th1 überschreitet, schließt der Strombegrenzer 25 das Gate und die Source des ersten Schaltelements 12 intermittierend kurz und verringert eine Eingangsspannung an dem Gate, wodurch der elektrische Strom Id, der in dem ersten Schaltelement 12 fließt, verringert wird, wie es durch die erste Strombegrenzungskurve G3 in 2 gezeigt ist.
  • Die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 erfasst den Überstrom in Übereinstimmung mit der vorbestimmten Referenz auf der Grundlage des vorbestimmten Stromschwellwerts. In dem Fall, dass der Ansteuerstrom der Überstrom ist, gibt die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstrom anzeigende Signale zu der Schutz-Logikschaltung 21 aus.
  • Parallel zu dem Betrieb der Überstrom-Erfassungsschaltung 29 erfasst die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31, ob die Temperatur übermäßig ist oder nicht. In dem Fall, dass die Temperatur übermäßig ist, gibt die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperatur anzeigende Signale zu der Schutz-Logikschaltung 21 aus.
  • Wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstrom erfasst oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperatur erfasst, sperrt oder stoppt die Schutz-Logikschaltung 21 die Zufuhr der Gatespannung des ersten Schaltelements 12 über die Ladungspumpe 23 in termittierend, um dadurch den elektrischen Strom und die Temperatur einzustellen.
  • Jedoch dient die dynamische Klemmschaltung 27 in dem Fall, dass der Stoßstrom in der Last 11 erzeugt wird, um in dem Fall eine übermäßige Verringerung der Spannung durch den negativen Stoß zu unterdrücken, dass ein Ausschalten oder Zerhacken der Stromzufuhr zu der Last 11 durchgeführt wird, dazu, das Schaltelement 12 lediglich einzuschalten, während der negative Stoß erzeugt wird, um dadurch jedes Teil in der Überstrom-Begrenzungsschaltung zu schützen.
  • Wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstrom erfasst hat oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperatur erfasst hat, bewertet die ODER-Schaltung 33 eine ODER-Verknüpfung ihres Ausgangssignals und wird das dritte Schaltelement 37 eingeschaltet, um dadurch eine externe Alarmvorrichtung (nicht gezeigt), wie zum Beispiel eine Alarmlampe, unter Verwendung des Pull-Up-Widerstands 35 über den Überstrom oder die Übertemperatur zu unterrrichten.
  • Bei dem vorhergehenden Betrieb wird die Begrenzung des Ansteuerstroms Id auf der Grundlage der Spannung Vds (des Drain/Sourcespannungsabfalls in dem ersten Schaltelement 12) von dem Strombegrenzer 25 lediglich in dem Fall ausgeführt, dass der Drain/Sourcespannungsabfall Vds des ersten Schaltelements 12 über dem vorbestimmten Schwellwert Th1 ist. Jedoch führt in dem Fall, dass der Drain/Sourcespannungsabfall Vds des ersten Schaltelements 12 niedriger als der vorbestimmte Schwellwert Th1 ist (oder Th1 oder niedriger ist), der Strombegrenzer 25 die Begrenzung des Ansteuerstroms Id nicht aus.
  • Genauer gesagt zeigt 2 eine Beziehung zwischen der Drain/Sourcespannung Vds des ersten Schaltelements 12 in der Schaltungsstruktur von 1 und den Ansteuerstrom Id und die Strombegrenzungsreferenz. In 2 stellt eine Querachse die Drain/Sourcespannung Vds des ersten Schaltelements 12 dar und stellt eine vertikale Achse den Ansteuerstrom Id, der in dem erste Schaltelement 12 fließt, in Beziehung zu der Drain/Sourcespannung Vds dar. Das heißt, eine gestrichelte Linie G1 (Lastideallinie) in 2 zeigt eine ideale Beziehung zwischen der Drain/Sourcespannung Vds des ersten Schaltelements 12 und dem Ansteuerstrom Id in dem Fall, dass die Haltbarkeit des Schaltelements 12 und der Last 11 berücksichtigt wird. Weiterhin zeigt eine Linie G2 (Durchlasswiderstandslinie) eine Durchlasswiderstandscharakteristik des ersten Schaltelements 12. Hierbei wird es angenommen, dass der Ansteuerstrom Id die Durchlasswiderstandslinie G2 in 2 grundsätzlich nicht überschreitet.
  • Ein stabiler Punkt der Drain/Sourcespannung Vds und des Ansteuerstroms Id, wenn das erste Schaltelement 12 eingeschaltet wird, wird ein Schnittpunkt der Lastideallinie G1 und der Durchlasswiderstandslinie G2. Das heißt, in dem Fall, dass die Haltbarkeit des ersten Schaltelements 12 und der Last 11 berücksichtigt wird, ändert sich der Wert der Drain/Sourcespannung Vds des ersten Schaltelements und der Wert des Ansteuerstroms Id, wenn der Einschaltzustand des ersten Schaltelements 12 eingenommen wird, von einem Punkt B (Vds = Vcc (zum Beispiel 12 V), Id = 0) entlang der Lastideallinie G1 in die Richtung eines Pfeils Q und diese werden stabilisiert, wenn sie den stabilen Punkt A erreichen.
  • Die Begrenzung des Ansteuerstroms Id durch den Strombegrenzer 25 ist durch die erste Strombegrenzungskurve G3 in 2 gezeigt, wie es zuvor beschrieben worden ist. Die erste Strombegrenzungskurve G3, wie sie zuvor beschrieben worden ist, wird lediglich in dem Fall angewendet, dass der Drain/Sourcespannungsabfall Vds des ersten Schaltelements 12 über dem vorbestimmten Schwellwert Th1 ist. Demgemäß stoppt der Strombegrenzer 25 in dem Fall, dass der Drain/Sourcespannungsabfall Vds des ersten Schaltelements 12 niedriger als der vorbestimmte Schwellwert Th1 ist (oder gleich Th1 oder niedriger ist), die Funktion eines Begrenzens des Ansteuerstroms Id.
  • Jedoch ist es, wie es zuvor beschrieben worden ist, Idealerweise wünschenswert, dass sich der Wert der Drain/Sourcespannung Vds des ersten Schaltelements 12 und der Wert des Ansteuerstroms Id, wenn der Ein-Zustand des ersten Schaltelements 12 eingenommen wird, von dem Punkt B entlang der Lastideallinie G1 in die Richtung des Pfeils Q ändert und diese stabilisiert werden, wenn sie den stabilen Punkt A erreichen. Das heißt, es ist wünschenswert, dass dann, wenn sich der Ein-Zustand des ersten Schaltelements 12 um einen Grad einschaltet, der Drain/Sourcespannungsabfall Vds des ersten Schaltelements 12 niedriger als der vorbestimmte Schwellwert Th1 (oder mindestens der vorbestimmte Schwellwert Th1) wird. Jedoch tritt zu diesem Zeitpunkt die Situation auf, in welcher die Strombegrenzung auf der Grundlage der Spannung Vds durch den Strombegrenzer 25 nicht wirksam arbeitet.
  • - Deshalb wird in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besonders in dem Fall, dass der Drain/Sourcespannungsabfall Vds des ersten Schaltelements 12 niedriger als der vorbestimmte Schwellwert Th1 (oder mindestens Th1) ist, die Spannung an dem Punkt P in 1 (Drainspannung des MOS-FET 55b auf der Seite des Konstantstrompfads) von der Nebenschlussschaltung 45, der Konstantstromquelle 44 und der Stromspiegelschaltung 43 erfasst und steuert die Schutz-Logikschaltung 21 die Ladungspumpe 23 auf der Grundlage dieses Erfassungsergebnisses, um dadurch ein Zerhackungssteuern des ersten Schaltelements 12 durchzuführen, oder schließt der Strombegrenzer 25 das Gate und die Source des ersten Schaltelements 12 kurz, wodurch der Überstrom Id des ersten Schaltelements 12 begrenzt wird.
  • Genauer gesagt fließt in Übereinstimmung mit dem Ansteuerstrom Id, der in dem ersten Schaltelement 12 fließt, der Nebenschlussstrom I1 in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Nebenschlussverhältnis in dem Abfrage-MOS-FET 51. Zu diesem Zeitpunkt stellt der Differentialverstärker 52, während der Differentialverstärker 52 die Ausgangsspannung entsprechend der Differenz zwischen der Quellenspannung des Abfrage-MOS-FET 51 und der Quellenspannung des ersten Schaltelements 12 in dem Fall ändert, dass sich das Nebenschlussverhältnis von dem ersten Schaltelement 12 instabil ändert, die Gatespannung des Stromeinstellungs-MOS-FET 53 ein. Der Stromeinstellungs-MOS-FET 53 nimmt das Ausgangssignal aus dem Differentialverstärker 52 als die Gatespannung auf und stellt den Nebenschlussstrom I1 ein, der aus dem Abfrage-MOS-FET 51 eingegeben wird.
  • Dieser Nebenschlussstrom I1 wird einem MOS-FET 55a der Strom spiegelschaltung 43 zugeführt.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird dem anderen MOS-FET 55b auf der Seite des Konstantstrompfads 47 der Spiegelstrom I2 des zuvor für den Nebenschlussstrom I1 eingestellten Spiegelverhältnisses zugeführt.
  • Da die Konstantstromquelle 44, die auf der vorgeschalteten Seite des Konstantstrompfads 47 angeordnet sind, lediglich eine feste Stromaufnahme aufweist, fällt dann, wenn der Spiegelstrom I2 der Überstrom ist, wenn der andere MOS-FET 55b bewirkt, dass der große Spiegelstrom I2 unter diesem Überstromzustand fließt, die Drainspannung (Spannung an dem Punkt P) des anderen MOS-FET 55b von der Spannung +B ab.
  • Deshalb kann, wenn die Drainspannung des anderen MOS-FET 55b überwacht wird, der Überstromzustand des Nebenschlussstroms I1 erfasst werden, so dass der Überstrom Id erfasst werden kann, der in dem ersten Schaltelement 12 und der Last 11 fließt.
  • Durch Bewerten unter Verwendung dieser Spannung an dem Punkt P, ob der Ansteuerstrom Id, der in dem ersten Schaltelement 12 fließt, der Überstrom ist, ist es möglich, den Überstrom Id des ersten Schaltelements 12 zu begrenzen. Genauer gesagt wird die Spannung des Drain (des Punkts P) des MOS-FET 55b in die Schutz-Logikschaltung 21 und den Strombegrenzer 25 eingegeben und steuert die Schutz-Logikschaltung 21 die Ladungspumpe 23, um ein Zerhackungssteuern des ersten Schaltelements 12 durchzuführen, oder schließt der Strombegrenzer 25 das Gate und die Source des ersten Schaltelements 12 kurz, wodurch der Überstrom Id des ersten Schaltelements 12 begrenzt wird.
  • Eine Kurve G4 (zweite Strombegrenzungskurve) in 2 stellt eine Steuerkurve des Überstroms Id auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Spannung an dem Punkt P dar. In diesem Fall wird in der Schutz-Logikschaltung 21 und dem Strombegrenzer 25 vorhergehend die Beziehung zwischen der Spannung an dem Punkt P und dem Ansteuerstrom Id in dem ersten Schaltelement 12 als Daten aufgenommen. Die zweite Strombegrenzungsschaltung G4 in 2 wird derart eingestellt, dass sie durch den Punkt A, das heißt durch den idealen stabilen Punkt, geht, den höheren Ansteuerstrom Id als die Lastideallinie G1 realisiert und den niedrigeren Ansteuerstrom Id als die Durchlasswiderstandslinie G2 realisiert.
  • In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich zu der Strombegrenzung durch den Strombegrenzer 25 auf der Grundlage des Drain/Sourcespannungsabfalls Vds des ersten Schaltelements 12 die Strombegrenzung auf der Grundlage der Spannung an dem Punkt P, die von der Nebenschlussschaltung 45, der Stromspiegelschaltung 43 und der Konstantstromquelle 44 erfasst wird, ebenso in dem Bereich einer verhältnismäßig niedrigen Spannung Vds ausgeführt, welcher im dritten Stand der Technik nicht erfasst werden konnte. Deshalb kann die Überstrombegrenzung unter Berücksichtigung des ersten Schaltelements 12 und der Last 11 zweckmäßig durchgeführt werden.
  • In dem Fall, dass der Drain/Sourcespannungsabfall Vds in dem ersten Schaltelement 12 groß ist, gibt es lediglich durch die Strombegrenzung in der zweiten Strombegrenzungskurve G4 eine Gefahr, dass einer großer elektrischer Strom in dem ersten Schaltelement 12 fließt. Deshalb ist es zusätzlich zu der Strombegrenzung durch den Strombegrenzer 25 auf der Grundlage der Spannung Vds, welche in dem dritten Stand der Technik ausgeführt wird, insbesondere in dem Fall, dass die Spannung Vds der Schwellwert Th1 oder niedriger ist, wirksam, dass die Strombegrenzung in der zweiten Strombegrenzungskurve G4 ausgeführt wird. In diesem Fall kann, wenn der Drain/Sourcespannungsabfall Vds in dem ersten Schaltelement 12 über dem Schwellwert Th1 ist, die Strombegrenzung auf der Grundlage der Spannung an dem Punkt P, die von der Nebenschlussschaltung 45, der Stromspiegelschaltung 43 und der Konstantstromquelle 44 erfasst wird, fortgesetzt werden oder gestoppt werden.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn das Einschalten/Ausschalten des Ansteuerstroms für die vorbestimmte Last durch den Einschalt/Ausschaltvorgang des Leistungs-MOS-FET durchgeführt wird, der als der Ansteuerschalter verwendet wird, der elektrische Strom, der dem Ansteuerschalter von der Seite der Energieversorgungsquelle zugeführt wird, dadurch geteilt, um den Überstrom zu erfassen und wird der elektrische Strom. der in dem Leistungs-MOS-FET fließt, auf der Grundlage dieses Überstroms begrenzt. Deshalb kann ebenso in dem Bereich einer verhältnismäßig niedrigen Spannung, welcher in dem dritten Stand der Technik nicht erfasst werden konnte, die Strombegrenzung ausgeführt werden. Demgemäß kann die Überstrombegrenzung zweckmäßig bezüglich des Ansteuerschalters und der Last durchgeführt werden.
  • In diesem Fall kann in dem Fall, dass die Drain/Sourcespannung des Leistungs-MOS-FET über dem vorbestimmten Schwellwert ist, wenn der in dem Leistungs-MOS-FET fließende elektrische Strom zusätzlich beschränkt wird, der Überstrom genauer begrenzt werden.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung fließt, wenn der Nebenschlussstrom, der durch die Nebenschlussschaltung geteilt wird, einer Seite der Stromspiegelschaltung zugeführt wird, der Spiegelstrom des Spiegelverhältnisses, der vorhergehend für den Nebenschlussstrom eingestellt wird, zu der anderen Seite. In dem Pfad auf dieser anderen Seite kann, da die Konstantstromquelle lediglich eine feste Stromaufnahme aufweist, wenn der Spiegelstrom der Überstrom ist, wenn die Konstantstromquelle bewirkt, dass der große Spiegelstrom unter diesem Überstromzustand fließt, die Spannung an dem Erfassungspunkt nicht zu einem Abfall beitragen. Deshalb ist es möglich, den Überstromzustand des Nebenflussstroms auf der Grundlage der Spannung an diesem Erfassungspunkt zu erfassen und weiterhin einfach den Überstrom zu erfassen, der in dem Ansteuerschalter und der Last fließt.
  • In der Nebenschlussschaltung kann das Nebenschlussverhältnis einfach durch das Flächenverhältnis eines Paars von Leistungs-MOS-FETs bestimmt werden, die den Leistungs-MOS-FET beinhalten, der zu dem Ansteuerschalter parallel geschaltet ist.
  • Eine erfindungsgemäße Überstrom-Begrenzungsschaltung weist ein Hauptfunktionsteil, welches einen Ansteuerstrom für eine vorbestimmte Last durch einen Einschalt/Ausschaltvorgang eines als ein Ansteuerschalter verwendeten Leistungs-MOS-FET zwischen einem Ein- und Aus-Zustand schaltet und welches den Leistungs-MOS-FET ansteuert und vor Überstrom schützt, und ein Nebenschluss-Erfassungsteil auf, welches einen elektrischen Strom teilt, der dem Ansteuerschalter von einer Seite einer Energieversorgungsquelle zugeführt wird, und welches den Überstrom erfasst, wobei das Hauptfunktionsteil in dem Fall, dass die Spannung zwischen einem Drain des Leistungs-MOS-FET und seiner Source mindestens niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist, eine Funktion eines Begrenzens des in dem Leistungs-MOS-FET fließenden elektrischen Stroms auf der Grundlage des von dem Nebenschluss-Erfassungsteil erfassten Überstroms aufweist.

Claims (4)

  1. Überstrom-Begrenzungsschaltung, die aufweist: ein Hauptfunktionsteil, welches einen Ansteuerstrom für eine vorbestimmte Last durch einen Einschalt/Ausschaltvorgang eines als ein Ansteuerschalter verwendeten Leistungs-MOS-FET zwischen einem Ein- und Aus-Zustand schaltet und welches den Leistungs-MOS-FET ansteuert und vor Uberstrom schützt; und ein Nebenschluss-Erfassungsteil, welches einen elektrischen Strom teilt, der dem Ansteuerschalter von einer Seite einer Energieversorgungsquelle zugeführt wird, und den Uberstrom erfasst, wobei. das Hauptfunktionsteil in dem Fall, dass die Spannung zwischen einem Drain des Leistungs-MOS-FET und seiner Source mindestens niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist, eine Funktion eines Begrenzens des in dem Leistungs-MOS-FET fließenden elektrischen Stroms auf der Grundlage des von dem Nebenschluss-Erfassungsteil erfassten Überstroms aufweist.
  2. Überstrom-Begrenzungsschaltung nach Anspruch 1, wobei das Hauptfunktionsteil in dem Fall, dass die Spannung zwischen dem Drain und der Source des Leistungs-MOS-FET über dem vorbestimmten Schwellwert ist, weiterhin eine Funktion eines Begrenzens des in dem Leistungs-MOS-FET fließenden elektrischen Stroms durch Zerhacken aufweist.
  3. Überstrom-Begrenzungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: das Nebenschluss-Erfassungsteil aufweist: eine Nebenschlussschaltung zum Teilen des dem Ansteuerschalter von der Seite der Energieversorgungsquelle zugeführten elektrischen Stroms in einem vorbestimmten Nebenschlussverhältnis; eine Stromspiegelschaltung, wobei in einem Pfad von dieser ein in der Nebenschlussschaltung geteilter Nebenschlussstrom fließt und in dem anderen Pfad von dieser ein ein vorbestimmtes Spiegelverhältnis zu dem Nebenschlussstrom aufweisender Spiegelstrom erzielt wird; und eine Konstantstromquelle, die auf dem anderen Pfad der Stromspiegelschaltung angeordnet ist, und die Nebenschlussschaltung aufweist: einen Abfrage-MOS-FET, dessen Gate und Drain gemeinsam mit dem Ansteuerschalter verbunden sind; und einen Differentialverstärker, in welchen eine Quellenspannung des Abfrage-MOS-FET und eine Quellenspannung des Ansteuerschalters eingegeben werden, und ein Erfassungspunkt des Überstroms in dem Nebenschluss-Erfassungsteil auf einen Zwischenpunkt auf dem anderen Pfad festgelegt ist, der die Konstantstromquelle und die Stromspiegelschaltung verbindet.
  4. Oberstrom-Begrenzungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: das Hauptfunktionsteil aufweist: einen Strombegrenzer zum Begrenzen des in dem Leistungs-MOS-FET fließenden Stroms in dem Fall, dass die Spannung zwischen dem Drain und der Source des Leistungs-MOS-FET über einem vorbestimmten Schwellwert ist; und eine Schutz-Logikschaltung zum Begrenzen des in dem Leistungs-MOS-FET fließenden Stroms durch Ausschalten oder Zerhacken des Ansteuerschalters, und das Hauptfunktionsteil in dem Fall, dass das Nebenschluss-Erfassungsteil den Überstrom erfasst, eine Funktion eines Begrenzens des in dem Leistungs-MOS-FET fließenden Stroms auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses von der Schutz-Logikschaltung oder dem Strombegrenzer aufweist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11404866B2 (en) 2016-04-08 2022-08-02 Infineon Technologies Ag Electronic switching and protection circuit with several operation modes

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070045658A1 (en) * 2005-09-01 2007-03-01 Lear Corporation System and method to provide power to a motor
JP4545203B2 (ja) * 2008-03-18 2010-09-15 株式会社沖データ 光プリントヘッドおよび画像形成装置
JP5315026B2 (ja) * 2008-11-28 2013-10-16 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP5434170B2 (ja) * 2009-03-17 2014-03-05 株式会社リコー 過電流保護装置
JP5377756B2 (ja) * 2010-04-14 2013-12-25 本田技研工業株式会社 短絡保護方法
US9705394B2 (en) * 2012-05-01 2017-07-11 Shunzou Ohshima Overcurrent protection power supply apparatus
JP5692156B2 (ja) * 2012-05-10 2015-04-01 株式会社デンソー スイッチング素子の駆動装置
KR101436691B1 (ko) 2012-10-29 2014-09-01 단국대학교 산학협력단 과전류 보호회로
ITMI20130001A1 (it) * 2013-01-03 2014-07-04 St Microelectronics Srl SISTEMA ELETTRICO COMPRENDENTE UN APPARATO DI PILOTAGGIO DI UN CARICO CON AUTO-RIAVVIO E METODO DI FUNZIONAMENTO DELLÂeuro¿APPARATO
US10048296B2 (en) * 2013-04-14 2018-08-14 Infineon Technologies Ag Detection of current change in an integrated circuit
JP6160707B2 (ja) * 2013-11-22 2017-07-12 富士電機株式会社 パワー半導体モジュールのドライブ制御方式およびパワー半導体モジュールの制御回路
WO2016052011A1 (ja) * 2014-09-29 2016-04-07 富士電機株式会社 半導体装置
US11493976B2 (en) * 2019-03-27 2022-11-08 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus to dynamically limit current
GB2601771A (en) * 2020-12-09 2022-06-15 Dyson Technology Ltd Electrical appliance with safety system
GB2601770B (en) * 2020-12-09 2024-04-24 Dyson Technology Ltd Electrical appliance with safety system
US11881857B2 (en) * 2021-07-09 2024-01-23 Semiconductor Components Industries, Llc Gate driver with temperature monitoring features

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH079442B2 (ja) * 1989-09-20 1995-02-01 株式会社東芝 電流検出回路
JP2000312433A (ja) * 1999-02-26 2000-11-07 Yazaki Corp スイッチング・デバイス

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11404866B2 (en) 2016-04-08 2022-08-02 Infineon Technologies Ag Electronic switching and protection circuit with several operation modes

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