JP2002010472A - Overcurrent protection circuit and electric apparatus incorporating the same - Google Patents
Overcurrent protection circuit and electric apparatus incorporating the sameInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、過電流保護回路及
びそれを内蔵した電気機器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an overcurrent protection circuit and an electric device having the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から電気機器においては、安全を保
障するための保護回路としてヒューズ等が使用されてい
る。保護回路としてヒューズを使用した場合には、電気
機器に過電流が流れるとヒューズが溶断して電流を遮断
することにより、電気機器を保護している。2. Description of the Related Art Conventionally, a fuse or the like has been used as a protection circuit for ensuring safety in electric equipment. When a fuse is used as a protection circuit, when an overcurrent flows in the electric device, the fuse is blown to cut off the current, thereby protecting the electric device.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒュー
ズの動作ポイントは通常の動作電流の１．５倍以上であ
るため、異常状態であってもヒューズが動作（溶断）す
るまでの大きさの電流が流れない場合（例えばオープン
・ショートテストのように微小な異常電流を流す場合）
には、発煙、発火を起こす場合がある。また、ヒューズ
は１度動作すると復旧のためには新しいヒューズと交換
しなければならない。However, since the operating point of the fuse is at least 1.5 times the normal operating current, a current large enough for the fuse to operate (blow) even in an abnormal state is obtained. When it does not flow (for example, when a minute abnormal current flows like an open / short test)
May cause smoke or fire. Also, once the fuse is operated, it must be replaced with a new fuse for recovery.
【０００４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、ヒューズが溶断するまでに至
らない異常状態を回避して製品の安全性を保つととも
に、再復帰を可能にした過電流保護回路及びそれを用い
た電気機器を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to prevent an abnormal state that does not occur until a fuse is blown, maintain the safety of a product, and make it possible to return to a normal state. It is an object to provide an overcurrent protection circuit and an electric device using the same.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】（１）本発明の一つの態
様に係る過電流保護回路は、定常的にはオン動作をして
直流電源側からの入力電流を負荷側に送出するスイッチ
ング素子と、スイッチング素子に流れる電流を検出し
て、それが所定の大きさ以上であると、スイッチング素
子をオフ動作させ且つそのオフ動作を継続させる制御回
路とを備えたものである。本発明においては、スイッチ
ング素子が定常的にはオン動作をして直流電源側からの
入力電流を負荷側（出力側）に送出しているが、例えば
負荷側の異常により過大な電流が流れると、制御回路は
その状態を検出して、スイッチング素子をオフ動作させ
且つそのオフ状態を継続することで、負荷側への電流を
遮断する。このため、ヒューズが溶断するまでに至らな
い異常状態を有効に回避することができ、製品の安全性
を保つとともに、再復帰が可能になっている。(1) An overcurrent protection circuit according to one aspect of the present invention is a switching element that constantly turns on and sends an input current from a DC power supply to a load. And a control circuit for detecting a current flowing through the switching element and, when the current is equal to or larger than a predetermined value, turning off the switching element and continuing the off operation. In the present invention, the switching element normally turns on to send the input current from the DC power supply side to the load side (output side). For example, when an excessive current flows due to an abnormality on the load side. The control circuit detects the state, turns off the switching element, and continues the off state, thereby cutting off the current to the load side. For this reason, it is possible to effectively avoid an abnormal state that does not reach the point at which the fuse is blown, thereby maintaining the safety of the product and enabling a resetting operation.
【０００６】（２）本発明の他の態様に係る過電流保護
回路は、定常的にはオン動作をして直流電源側からの入
力電流を負荷側に送出するスイッチング素子と、スイッ
チング素子と直列に出力側に接続された抵抗と、抵抗の
負荷側の端子の電位又はその電位に関連する電位を検出
して、その電位が所定の電位以下のときにスイッチング
素子をオフ動作させる制御回路とを備えたものである。
本発明においては、スイッチング素子が定常的にはオン
動作をして直流電源側からの入力電流を負荷側に送出し
ているが、負荷側の異常により過大な電流が流れると、
抵抗の両端の電圧は大きくなって抵抗の負荷側の端子の
電位（又はその電位に関連する電位）は低くなる。制御
回路はその電位を検出して所定の電位以下であると、ス
イッチング素子をオフ動作させて負荷側への電流を遮断
する。そして、負荷側への電流が遮断されることで、抵
抗の電位は接地電位になり（所定の電位以下である）、
スイッチング素子のオフ状態も継続することになる。(2) An overcurrent protection circuit according to another aspect of the present invention includes a switching element that normally performs an ON operation and sends an input current from a DC power supply to a load, and a switching element in series with the switching element. And a control circuit that detects a potential of a terminal on the load side of the resistor or a potential related to the potential and turns off the switching element when the potential is equal to or lower than a predetermined potential. It is provided.
In the present invention, the switching element is normally turned on to send the input current from the DC power supply side to the load side, but if an excessive current flows due to an abnormality on the load side,
The voltage at both ends of the resistor increases, and the potential of the load-side terminal of the resistor (or the potential related to the potential) decreases. The control circuit detects the potential, and if the potential is equal to or lower than a predetermined potential, turns off the switching element to cut off the current to the load side. When the current to the load is cut off, the potential of the resistor becomes the ground potential (below a predetermined potential).
The off state of the switching element is also continued.
【０００７】（３）本発明の他の態様に係る過電流保護
回路は、定常的にはオン動作をして直流電源からの入力
電流を負荷側に送出する第１のトランジスタと、第１の
トランジスタと直列に負荷側に接続された抵抗と、抵抗
の負荷側の端子の電位又はその電位に関連する電位が所
定の電位以下のときにオン動作する第２のトランジスタ
とを備え、第２のトランジスタのオン動作により第１の
トランジスタをオフ動作させるものである。本発明にお
いては、第１のトランジスタが定常的にはオン動作をし
て直流電源側からの入力電流を負荷側に送出している
が、負荷側の異常等により過大な電流が流れると、抵抗
の両端の電圧降下が大きくなって抵抗の負荷側の端子の
電位（又はその電位に関連する電位）は低下し、所定の
電位以下になると第２のトランジスタがオン動作する。
そして、第２のトランジスタのオン動作により第１のト
ランジスタをオフ動作させて負荷側への電流を遮断す
る。負荷側への電流が遮断されることで、抵抗の電位は
接地電位になり、第２のトランジスタのオン状態も継続
し、その結果、第１のトランジスタもオフ状態を継続す
ることになる。(3) An overcurrent protection circuit according to another aspect of the present invention comprises: a first transistor which normally performs an ON operation to send an input current from a DC power supply to a load side; A second transistor that is turned on when a potential of a terminal on the load side of the resistor or a potential related to the potential is equal to or lower than a predetermined potential; The first transistor is turned off by turning on the transistor. In the present invention, the first transistor constantly turns on to send the input current from the DC power supply side to the load side. However, if an excessive current flows due to an abnormality on the load side or the like, the first transistor is turned on. , The potential of the load-side terminal of the resistor (or a potential related to the potential) decreases, and when the potential drops below a predetermined potential, the second transistor is turned on.
Then, the first transistor is turned off by the on operation of the second transistor, and the current to the load side is cut off. When the current to the load side is cut off, the potential of the resistor becomes the ground potential, the ON state of the second transistor also continues, and as a result, the first transistor also keeps the OFF state.
【０００８】（４）本発明の他の態様に係る過電流保護
回路は、定常的にはオン動作をして直流電源からの入力
電流を負荷側に送出する第１のトランジスタと、第１の
トランジスタと直列に負荷側に接続された抵抗と、電源
電圧に関連する電位と、抵抗の負荷側の電位又はその電
位に関連する電位との差を求めて増幅する差動増幅器
と、差動増幅器の出力と基準電位と比較する比較器とを
備え、比較器の出力により第１のトランジスタをオフ動
作させるものである。本発明においては、第１のトラン
ジスタが定常的にはオン動作をして直流電源側からの入
力電流を負荷側に送出しているが、負荷側の異常等によ
り過大な電流が流れると、抵抗の両端の電圧は大きくな
って抵抗の負荷側の端子の電位（又はその電位に関連す
る電位）は低下する。差動増幅器は電源電圧に関連する
電位と、抵抗の負荷側の端子の電位（又はその電位に関
連する電位）との差を求めて出力するが、抵抗の負荷側
の端子の電位（又はその電位に関連する電位）が低くな
ることで、差動増幅器の出力＞基準電位となる。そし
て、比較器からはその関係に対応した出力が得られ、こ
の比較器の出力により第１のトランジスタをオフ動作さ
せて、負荷側への電流を遮断する。この場合において
も、負荷側への電流が遮断されることで、抵抗の電位は
接地電位になり、差動増幅器の出力が大きい状態が継続
し、その結果、第１のトランジスタもオフ状態を継続す
ることになる。また、本発明においては、差動増幅器に
より電源電圧に関連する電位と抵抗の負荷側の端子の電
位又はその電位に関連する電位との差を求めているが、
このようにすることで、電源電圧の変動があってもその
影響を避けることができる。(4) An overcurrent protection circuit according to another aspect of the present invention comprises: a first transistor which normally performs an ON operation to transmit an input current from a DC power supply to a load side; A differential amplifier that obtains and amplifies a difference between a resistor connected to a load side in series with a transistor, a potential related to a power supply voltage, and a potential on the load side of the resistor or a potential related to the potential; And a comparator for comparing the output with the reference potential, and the first transistor is turned off by the output of the comparator. In the present invention, the first transistor constantly turns on to send the input current from the DC power supply side to the load side. However, if an excessive current flows due to an abnormality on the load side or the like, the first transistor is turned on. , The potential at the load-side terminal of the resistor (or the potential related to the potential) decreases. The differential amplifier calculates and outputs the difference between the potential related to the power supply voltage and the potential of the terminal on the load side of the resistor (or the potential related to the potential), and outputs the difference. As the potential (potential related to the potential) decreases, the output of the differential amplifier> the reference potential. Then, an output corresponding to the relationship is obtained from the comparator, and the first transistor is turned off by the output of the comparator to cut off the current to the load side. Also in this case, since the current to the load side is cut off, the potential of the resistor becomes the ground potential, the output of the differential amplifier continues to be large, and as a result, the first transistor also remains off. Will do. In the present invention, the difference between the potential related to the power supply voltage and the potential of the terminal on the load side of the resistor or the potential related to the potential is determined by the differential amplifier.
By doing so, even if there is a fluctuation in the power supply voltage, the influence can be avoided.
【０００９】（５）本発明の他の態様に係る過電流保護
回路は、上記（４）の過電流保護回路において、定電圧
素子と、定電圧素子の両端に直列に接続された抵抗及び
可変抵抗とを備え、抵抗と可変抵抗との接続点を基準電
位として比較器に出力する。本発明においては、抵抗及
び可変抵抗の両端の電圧が定電圧素子により規定されて
おり、そして、可変抵抗を適宜調整することにより抵抗
と可変抵抗との接続点の電位を調整することにより基準
電位を任意に調整することができる。(5) The overcurrent protection circuit according to another aspect of the present invention is the overcurrent protection circuit according to the above (4), wherein the constant voltage element, a resistor connected in series to both ends of the constant voltage element, and a variable A resistor is provided, and a connection point between the resistor and the variable resistor is output to the comparator as a reference potential. In the present invention, the voltage across the resistor and the variable resistor is defined by a constant voltage element, and the reference potential is adjusted by adjusting the variable resistor as appropriate to adjust the potential at the connection point between the resistor and the variable resistor. Can be adjusted arbitrarily.
【００１０】（６）本発明の他の態様に係る電気機器
は、上記（１）〜（５）の過電流保護回路を電源回路に
内蔵したものである。本発明においては、過電流が流れ
ると上記のように過電流保護回路により電流が遮断され
る。それによって、電源回路が保護され、機器本体も保
護される。(6) An electric device according to another aspect of the present invention has the overcurrent protection circuit of (1) to (5) built in a power supply circuit. In the present invention, when an overcurrent flows, the current is cut off by the overcurrent protection circuit as described above. Thereby, the power supply circuit is protected, and the device body is also protected.
【００１１】（７）本発明の他の態様に係る電気機器
は、上記（１）〜（５）の過電流保護回路を直流電源側
に組み込んだ直流−交流変換回路を内蔵したものであ
る。本発明においては、過電流が流れると上記のように
過電流保護回路により電流が遮断される。それによっ
て、変換回路本体及びそれに接続されている負荷が保護
される。(7) An electric device according to another aspect of the present invention has a built-in DC-AC conversion circuit in which the overcurrent protection circuit of (1) to (5) is incorporated in a DC power supply. In the present invention, when an overcurrent flows, the current is cut off by the overcurrent protection circuit as described above. Thereby, the conversion circuit main body and the load connected thereto are protected.
【００１２】（８）本発明の他の態様に係る電気機器
は、上記（１）〜（５）の電源側又は出力側に組み込ん
だ直流−直流変換回路を内蔵したものである。本発明に
おいては、過電流が流れると上記のように過電流保護回
路により電流が遮断される。それによって、変換回路本
体及びそれに接続されている負荷が保護される。(8) An electric apparatus according to another aspect of the present invention has a built-in DC-DC conversion circuit incorporated in the power supply side or the output side of the above (1) to (5). In the present invention, when an overcurrent flows, the current is cut off by the overcurrent protection circuit as described above. Thereby, the conversion circuit main body and the load connected thereto are protected.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】実施形態１．図１は本発明の実施
形態１に係る過電流保護回路の構成を示す回路図であ
る。この過電流保護回路においては、入力端子１０と出
力端子１２との間にはｐｎｐ型のトランジスタＱ１と抵
抗Ｒ１とが直列に接続されている。トランジスタＱ１の
ベースと接地電極との間に抵抗Ｒ３とｎｐｎ型のトラン
ジスタＱ４とが直列に接続されている。このトランジス
タＱ４のベースと入力端子１０との間には抵抗Ｒ２が接
続されている。抵抗Ｒ１の出力端子１２側には抵抗Ｒ４
の一方の端子が接続されており、そして、抵抗Ｒ４の他
方の端子はｐｎｐ型のトランジスタＱ２のベースに接続
されている。トランジスタＱ２のエミッタは入力端子１
０に接続されており、そのコレクタと接地電極との間に
は抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６とが直列に接続されている。抵抗
Ｒ５と抵抗Ｒ６との接続点にはコンデンサＣ１及びｎｐ
ｎ型のトランジスタＱ３のベースがそれぞれ接続されて
いる。トランジスタＱ３のコレクタはトランジスタＱ４
のベースに接続され、エミッタは接地電位に接続されて
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an overcurrent protection circuit according to Embodiment 1 of the present invention. In this overcurrent protection circuit, a pnp transistor Q1 and a resistor R1 are connected in series between the input terminal 10 and the output terminal 12. A resistor R3 and an npn-type transistor Q4 are connected in series between the base of the transistor Q1 and the ground electrode. A resistor R2 is connected between the base of the transistor Q4 and the input terminal 10. A resistor R4 is connected to the output terminal 12 side of the resistor R1.
Is connected to the other terminal, and the other terminal of the resistor R4 is connected to the base of a pnp transistor Q2. The emitter of the transistor Q2 is the input terminal 1
0, and a resistor R5 and a resistor R6 are connected in series between the collector and the ground electrode. The capacitor C1 and np are connected to the connection point between the resistors R5 and R6.
The bases of the n-type transistors Q3 are connected to each other. The collector of the transistor Q3 is the transistor Q4
And the emitter is connected to the ground potential.
【００１４】次に、図１の過電流保護回路の動作を説明
する。直流電源が投入されて入力端子１０に正極電位が
印加されると、トランジスタＱ４には抵抗Ｒ２を介して
ベース電流が流れてトランジスタＱ４がオン動作する。
そして、トランジスタＱ４のオン動作によりトランジス
タＱ１にベース電流が流れてトランジスタＱ１がオン動
作する。このとき、出力端子１２に負荷が接続されてい
ると、入力端子１０からの入力電流が出力端子１２に向
かって、トランジスタＱ１及び抵抗Ｒ１を介して流れる
こととなる。そして、このときは、トランジスタＱ２，
Ｑ３はオフ状態になっている。Next, the operation of the overcurrent protection circuit of FIG. 1 will be described. When the DC power is turned on and the positive potential is applied to the input terminal 10, a base current flows through the transistor Q4 via the resistor R2, and the transistor Q4 is turned on.
When the transistor Q4 is turned on, a base current flows through the transistor Q1, and the transistor Q1 is turned on. At this time, if a load is connected to the output terminal 12, the input current from the input terminal 10 flows toward the output terminal 12 via the transistor Q1 and the resistor R1. Then, at this time, the transistors Q2,
Q3 is off.
【００１５】次に、入力電流が所定の電流値を超える
と、トランジスタＱ１及び抵抗Ｒ１の両端の電圧が大き
くなって、抵抗Ｒ１の出力端子１２側の電位が低下す
る。この電位が所定の電位以下になると、トランジスタ
Ｑ２にベース電流が流れてトランジスタＱ２はオン動作
する。トランジスタＱ２のオン動作によりトランジスタ
Ｑ３のベースに電圧が印加されてオン動作する。このト
ランジスタＱ３のオン動作によりトランジスタＱ４がオ
フ動作して、トランジスタＱ１はベース電流が流れなく
なるのでオフ動作する。このようにして、入力電流が所
定の電流値を超えると、トランジスタＱ１がオフ状態に
なり出力端子１２側には電流が流れなくなりトランジス
タＱ１及び負荷が保護される。そして、負荷側への電流
が遮断されることで、抵抗Ｒ１の出力端子１２側の電位
は接地電位になり、トランジスタＱ１のオフ状態も継続
することになる。この過電流保護回路を初期状態に戻す
には、直流電源を一旦遮断してから再び投入すればよ
い。Next, when the input current exceeds a predetermined current value, the voltage across the transistor Q1 and the resistor R1 increases, and the potential of the resistor R1 on the output terminal 12 side decreases. When this potential falls below a predetermined potential, a base current flows through the transistor Q2, and the transistor Q2 is turned on. By the on operation of the transistor Q2, a voltage is applied to the base of the transistor Q3, and the transistor Q3 is turned on. The on-operation of the transistor Q3 turns off the transistor Q4, and the transistor Q1 turns off because the base current stops flowing. In this way, when the input current exceeds a predetermined current value, the transistor Q1 is turned off, and no current flows to the output terminal 12, so that the transistor Q1 and the load are protected. When the current to the load is cut off, the potential of the output terminal 12 of the resistor R1 becomes the ground potential, and the off state of the transistor Q1 is continued. To return the overcurrent protection circuit to the initial state, the DC power supply may be once turned off and then turned on again.
【００１６】実施形態２．図２は本発明の実施形態２に
係る過電流保護回路の構成を示す回路図である。この過
電流保護回路は、図１のものとの関連では、過電流を検
出する構成部分にオペアンプを用いて構成した点に特徴
がある。オペアンプＩＣ１はここでは差動増幅器を構成
している。抵抗Ｒ１の出力端子１２側の端子とオペアン
プＩＣ１の出力との間には抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ１０とが直
列に接続されており、その接続点がオペアンプＩＣ１の
一方の端子に入力し、抵抗Ｒ１０はオペアンプＩＣ１の
帰還抵抗を構成している。入力端子１０と接地電極との
間に抵抗Ｒ７とＲ１１とが直列に接続されており、その
接続点の電位がオペアンプＩＣ１の他方の端子に入力す
る。オペアンプＩＣ１の出力には抵抗Ｒ８が接続されて
いる。オペアンプＩＣ１はその周囲はこのように構成さ
れており、抵抗Ｒ４とＲ１０との接続点の電位（抵抗Ｒ
１の出力端子１２側の端子の電位に関連する電位）と、
抵抗Ｒ７とＲ１１の接続点の電位（電源電圧に関連する
電位）との差を増幅して出力する。即ち、オペアンプＩ
Ｃ１は抵抗Ｒ１の出力端子１２側の端子に関連する電位
を検出するが、電源電圧に関連する電位との差を求める
ことにより、電源電圧の変動等があった場合でもその影
響が出力に現れないようにしてある。そして、オペアン
プＩＣ１の出力は、通常の状態においては、後述の基準
電位Ｖref よりも小さくなるように設定されている。Embodiment 2 FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an overcurrent protection circuit according to Embodiment 2 of the present invention. This overcurrent protection circuit is characterized in that, in relation to the circuit shown in FIG. 1, an operational amplifier is used as a component for detecting an overcurrent. The operational amplifier IC1 constitutes a differential amplifier here. A resistor R4 and a resistor R10 are connected in series between a terminal on the output terminal 12 side of the resistor R1 and the output of the operational amplifier IC1, and the connection point is input to one terminal of the operational amplifier IC1. It constitutes a feedback resistor of the operational amplifier IC1. The resistors R7 and R11 are connected in series between the input terminal 10 and the ground electrode, and the potential at the connection point is input to the other terminal of the operational amplifier IC1. The resistor R8 is connected to the output of the operational amplifier IC1. The periphery of the operational amplifier IC1 is configured as described above, and the potential of the connection point between the resistors R4 and R10 (resistance R
1 potential associated with the potential of the terminal on the output terminal 12 side), and
The difference between the potential at the connection point of the resistors R7 and R11 (potential related to the power supply voltage) is amplified and output. That is, the operational amplifier I
C1 detects the potential associated with the terminal on the output terminal 12 side of the resistor R1. By determining the difference from the potential associated with the power supply voltage, even if the power supply voltage fluctuates, the effect appears on the output. I do not have it. The output of the operational amplifier IC1 is set to be smaller than a reference potential Vref described later in a normal state.
【００１７】また、オペアンプＩＣ２はここでは比較器
を構成しており、オペアンプＩＣ１の出力が一方の端子
に入力される。また、入力端子１０と接地電極との間に
抵抗Ｒ９とツェナーダイオードＺＤ１とが直列に接続さ
れており、その接続点と接地電極との間には抵抗Ｒ１３
と抵抗Ｒ１２とが直列に接続されている。そして、抵抗
Ｒ１３とＲ１２との接続点の電位がオペアンプＩＣ２の
他方の端子に基準電位として入力される。従って、オペ
アンプＩＣ２は、基準電位Ｖref とオペアンプＩＣ１の
出力とを比較してその大小に応じて出力をトランジスタ
Ｑ３のベース側に出力する。The operational amplifier IC2 forms a comparator here, and the output of the operational amplifier IC1 is input to one terminal. A resistor R9 and a Zener diode ZD1 are connected in series between the input terminal 10 and the ground electrode, and a resistor R13 is connected between the connection point and the ground electrode.
And the resistor R12 are connected in series. Then, the potential at the connection point between the resistors R13 and R12 is input to the other terminal of the operational amplifier IC2 as a reference potential. Therefore, the operational amplifier IC2 compares the reference potential Vref with the output of the operational amplifier IC1, and outputs an output to the base side of the transistor Q3 according to the magnitude of the comparison.
【００１８】トランジスタＱ１，Ｑ３及びＱ４とその周
辺の回路の構成は図１のものと同じであり、その説明は
省略する。The structures of the transistors Q1, Q3 and Q4 and their peripheral circuits are the same as those in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.
【００１９】次に、図２の過電流保護回路の動作を説明
する。直流電源が投入されて入力端子１０に正極電位が
印加されると、トランジスタＱ４には抵抗Ｒ２を介して
ベース電流が流れてトランジスタＱ４がオン動作する。
そして、トランジスタＱ４のオン動作によりトランジス
タＱ１にベース電流が流れてトランジスタＱ１がオン動
作する。このとき、出力端子１２に負荷が接続されてい
ると、入力端子１０からの入力電流が出力端子１２に向
かって、トランジスタＱ１及び抵抗Ｒ１を介して流れる
こととなる。そして、通常の状態においては抵抗Ｒ１の
出力端子１２側の端子の電位の低下は小さいので、オペ
アンプＩＣ１の出力は基準電位Ｖref よりも小さく、オ
ペアンプＩＣ２の出力はＬ（低）レベルになっており、
トランジスタＱ３はオフ状態になっている。Next, the operation of the overcurrent protection circuit of FIG. 2 will be described. When the DC power is turned on and the positive potential is applied to the input terminal 10, a base current flows through the transistor Q4 via the resistor R2, and the transistor Q4 is turned on.
When the transistor Q4 is turned on, a base current flows through the transistor Q1, and the transistor Q1 is turned on. At this time, if a load is connected to the output terminal 12, the input current from the input terminal 10 flows toward the output terminal 12 via the transistor Q1 and the resistor R1. Then, in a normal state, since the decrease in the potential of the terminal on the output terminal 12 side of the resistor R1 is small, the output of the operational amplifier IC1 is smaller than the reference potential Vref, and the output of the operational amplifier IC2 is at the L (low) level. ,
The transistor Q3 is off.
【００２０】次に、入力電流が所定の電流値を超える
と、抵抗Ｒ１の出力端子１２側の端子の電位の低下は大
きくなってオペアンプＩＣ１の出力も大きくなる。オペ
アンプＩＣ１の出力が基準電位Ｖref よりも大きいと、
オペアンプＩＣ２の出力はＨ（高）レベルになり、トラ
ンジスタＱ３はベース電流が供給されてオン動作する。
このトランジスタＱ３のオン動作によりトランジスタＱ
４がオフ動作して、トランジスタＱ１はベース電流が流
れなくなるのでオフ動作する。そして、出力端子１２側
には電流が流れなくなりトランジスタＱ１及び負荷が保
護される。この場合においても、負荷側への電流が遮断
されることで、抵抗Ｒ１の出力端子１２側の電位は接地
電位になり、トランジスタＱ１のオフ状態も継続するこ
とになる。この過電流保護回路を初期状態に戻すには、
直流電源を一旦遮断してから再び投入すればよい。Next, when the input current exceeds a predetermined current value, the decrease in the potential of the terminal on the output terminal 12 side of the resistor R1 increases, and the output of the operational amplifier IC1 also increases. When the output of the operational amplifier IC1 is larger than the reference potential Vref,
The output of the operational amplifier IC2 becomes H (high) level, and the transistor Q3 is supplied with a base current to turn on.
By turning on the transistor Q3, the transistor Q3 is turned on.
4 is turned off and the transistor Q1 is turned off because the base current stops flowing. Then, no current flows to the output terminal 12 side, and the transistor Q1 and the load are protected. Also in this case, since the current to the load side is cut off, the potential of the output terminal 12 side of the resistor R1 becomes the ground potential, and the off state of the transistor Q1 continues. To return this overcurrent protection circuit to the initial state,
The DC power supply may be once turned off and then turned on again.
【００２１】実施形態３．図３及び図４は図２の過電流
保護回路において基準電位Ｖref を発生させるための他
の例を示した回路図である。図３は抵抗Ｒ１２を可変抵
抗ＶＲ１２に置き換えた例である。図４は抵抗Ｒ１３を
可変抵抗ＶＲ１３に置き換えた例である。いずれの場合
においても基準電位Ｖref を微調整することができる。Embodiment 3 FIG. FIGS. 3 and 4 are circuit diagrams showing another example for generating the reference potential Vref in the overcurrent protection circuit of FIG. FIG. 3 shows an example in which the resistor R12 is replaced with a variable resistor VR12. FIG. 4 shows an example in which the resistor R13 is replaced with a variable resistor VR13. In any case, the reference potential Vref can be finely adjusted.
【００２２】実施形態４．図５は本発明の実施形態４に
係る直流−交流変換回路（インバータ）の構成を示した
図である。このインバータにおいては、直流電源２０と
インバータ部２４との間に、図１〜図４に示される過電
流保護回路２２が挿入されている。インバータ部２４に
負荷が接続された状態において過電流が流れると、イン
バータ部２４に流れる電流が遮断されてインバータ部２
４及び負荷が保護される。Embodiment 4 FIG. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a DC-AC conversion circuit (inverter) according to Embodiment 4 of the present invention. In this inverter, an overcurrent protection circuit 22 shown in FIGS. 1 to 4 is inserted between the DC power supply 20 and the inverter unit 24. If an overcurrent flows while a load is connected to the inverter unit 24, the current flowing to the inverter unit 24 is cut off and the inverter unit 2
4 and the load are protected.
【００２３】実施形態５．図６は本発明の実施形態５に
係る直流−直流変換回路の構成を示した図である。この
変換回路においては、整流回路２６の出力側に図１〜図
４に示される過電流保護回路２２が挿入されている。こ
の場合においても、図５のように、直流電源２０とイン
バータ部２４との間に過電流保護回路２２を挿入しても
よい。Embodiment 5 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a DC-DC converter according to Embodiment 5 of the present invention. In this conversion circuit, an overcurrent protection circuit 22 shown in FIGS. Also in this case, an overcurrent protection circuit 22 may be inserted between the DC power supply 20 and the inverter unit 24 as shown in FIG.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、定常的に
はオン動作をして直流電源側からの入力電流を負荷側に
送出するスイッチング素子の電流が所定の大きさ以上で
あると、スイッチング素子をオフ動作させて且つそのオ
フ動作を継続させて電流を遮断するようにしたので、ヒ
ューズが溶断するまでに至らない異常状態を有効に回避
することができ、製品の安全性を保つとともに、再復帰
が可能になっている。As described above, according to the present invention, when the current of the switching element that normally turns on and sends the input current from the DC power supply to the load is equal to or larger than a predetermined value. Since the switching element is turned off and the off operation is continued to interrupt the current, it is possible to effectively avoid an abnormal state that does not occur until the fuse is blown, thereby maintaining product safety. At the same time, it is possible to return again.
【図１】本発明の実施形態１に係る過電流保護回路の構
成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration of an overcurrent protection circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態２に係る過電流保護回路の構
成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of an overcurrent protection circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図３】図２の過電流保護回路において基準電位Ｖref
を発生させるための他の例（その１）を示した回路図で
ある。FIG. 3 shows a reference potential Vref in the overcurrent protection circuit of FIG. 2;
FIG. 9 is a circuit diagram showing another example (No. 1) for generating the above.
【図４】図２の過電流保護回路において基準電位Ｖref
を発生させるための他の例（その２）を示した回路図で
ある。FIG. 4 shows a reference potential Vref in the overcurrent protection circuit of FIG. 2;
FIG. 10 is a circuit diagram showing another example (No. 2) for generating the above.
【図５】本発明の実施形態４に係る直流−交流変換回路
（インバータ）の構成を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a DC-AC conversion circuit (inverter) according to Embodiment 4 of the present invention.
【図６】本発明の実施形態５に係る直流−直流変換回路
の構成を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a DC-DC conversion circuit according to a fifth embodiment of the present invention.
Claims (8)
らの入力電流を負荷側に送出するスイッチング素子と、 前記スイッチング素子に流れる電流を検出して、それが
所定の大きさ以上であると、前記スイッチング素子をオ
フ動作させ且つそのオフ動作を継続させる制御回路とを
備えたことを特徴とする過電流保護回路。1. A switching element that normally turns on to send an input current from a DC power supply side to a load side, and detects a current flowing through the switching element, and detects that the current is equal to or larger than a predetermined value. A control circuit for turning off the switching element and continuing the off operation.
らの入力電流を負荷側に送出するスイッチング素子と、 前記スイッチング素子と直列に負荷側に接続された抵抗
と、 前記抵抗の負荷側の端子の電位又はその電位に関連する
電位を検出して、その電位が所定の電位以下になると前
記スイッチング素子をオフ動作させる制御回路とを備え
たことを特徴とする過電流保護回路。2. A switching element that normally turns on to send an input current from a DC power supply to a load side, a resistor connected in series with the switching element on the load side, and a load of the resistance. An overcurrent protection circuit, comprising: a control circuit that detects a potential of a terminal on the side or a potential related to the potential and turns off the switching element when the potential becomes equal to or lower than a predetermined potential.
の入力電流を負荷側に送出する第１のトランジスタと、 前記第１のトランジスタと直列に負荷側に接続された抵
抗と、 前記抵抗の負荷側の端子の電位又はその電位に関連する
電位が所定の電位以下になるとオン動作する第２のトラ
ンジスタとを備え、 前記第２のトランジスタのオン動作により前記第１のト
ランジスタをオフ動作させることを特徴とする過電流保
護回路。3. A first transistor that normally turns on to send an input current from a DC power supply to a load side; a resistor connected to the load side in series with the first transistor; A second transistor that is turned on when a potential of a terminal on the load side of the resistor or a potential related to the potential is equal to or lower than a predetermined potential, and the first transistor is turned off by the on operation of the second transistor An overcurrent protection circuit.
の入力電流を負荷側に送出する第１のトランジスタと、 前記第１のトランジスタと直列に負荷側に接続された抵
抗と、 電源電圧に関連する電位と前記抵抗の負荷側の端子の電
位又はその電位に関連する電位との差を求めて増幅する
差動増幅器と、 前記差動増幅器の出力と基準電位と比較する比較器とを
備え、 前記比較器の出力により前記第１のトランジスタをオフ
動作させることを特徴とする過電流保護回路。4. A first transistor that constantly turns on and sends an input current from a DC power supply to a load side; a resistor connected in series with the first transistor to the load side; A differential amplifier that obtains and amplifies a difference between a potential related to a voltage and a potential of a terminal on the load side of the resistor or a potential related to the potential, and a comparator that compares an output of the differential amplifier with a reference potential. An overcurrent protection circuit, comprising: turning off the first transistor by an output of the comparator.
列に接続された抵抗及び可変抵抗とを備え、抵抗と可変
抵抗との接続点を基準電位として前記比較器に出力する
ことを特徴とする請求項４記載の過電流保護回路。5. A constant voltage element, comprising: a resistor and a variable resistor connected in series at both ends of the constant voltage element, wherein a point of connection between the resistor and the variable resistor is output to the comparator as a reference potential. The overcurrent protection circuit according to claim 4, wherein:
電流保護回路を電源回路に内蔵したことを特徴とする電
気機器。6. An electric device, wherein the overcurrent protection circuit according to claim 1 is incorporated in a power supply circuit.
電流保護回路を直流電源側に組み込んだ直流−交流変換
回路を内蔵したことを特徴とする電気機器。7. An electric device comprising a DC-AC conversion circuit in which the overcurrent protection circuit according to claim 1 is incorporated in a DC power supply.
電流保護回路を直流電源側又は出力側に組み込んだ直流
−直流変換回路を内蔵したことを特徴とする電気機器。8. An electric device comprising a DC-DC conversion circuit incorporating the overcurrent protection circuit according to claim 1 on a DC power supply side or an output side.
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|---|---|---|---|
| JP2000185771A JP2002010472A (en) | 2000-06-21 | 2000-06-21 | Overcurrent protection circuit and electric apparatus incorporating the same |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100686027B1 (en) | 2005-11-22 | 2007-02-22 | 엘지전자 주식회사 | Security circuit for limiting current in electric application |
| KR100686026B1 (en) * | 2005-11-22 | 2007-02-22 | 엘지전자 주식회사 | Security circuit for limiting current in electric application |
| WO2007061219A1 (en) * | 2005-11-22 | 2007-05-31 | Lg Electronics Inc. | Device for limiting current of electric appliance |
-
2000
- 2000-06-21 JP JP2000185771A patent/JP2002010472A/en active Pending
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