JP2009296263A - 負荷回路の過電流保護装置 - Google Patents
負荷回路の過電流保護装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009296263A JP2009296263A JP2008147255A JP2008147255A JP2009296263A JP 2009296263 A JP2009296263 A JP 2009296263A JP 2008147255 A JP2008147255 A JP 2008147255A JP 2008147255 A JP2008147255 A JP 2008147255A JP 2009296263 A JP2009296263 A JP 2009296263A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- point
- voltage
- current
- resistor
- semiconductor element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
- H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0822—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/18—Modifications for indicating state of switch
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
- G01R19/16571—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing AC or DC current with one threshold, e.g. load current, over-current, surge current or fault current
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/0027—Measuring means of, e.g. currents through or voltages across the switch
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/0063—High side switches, i.e. the higher potential [DC] or life wire [AC] being directly connected to the switch and not via the load
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
【解決手段】アンプ(AMP1)にオフセット電圧Voffが存在し、このオフセット電圧Voffが正の値(Voff>0)である場合には、電流源IAにより抵抗R1に流れる電流I1から電流Iaを差し引いた電流を抵抗R3に流すようにする。また、オフセット電圧Voffが負の値(Voff<0)である場合には、電流源IBにより抵抗R2に電圧降下を発生させ、電圧Vdsと抵抗R1に生じる電圧とが等しくなるように制御する。これにより、抵抗R3に生じる電圧V3はオフセット電圧Voffの影響が除去された電圧となるので、オフセット電圧Voffの影響を除去した高精度な過電流判定が可能となる。
【選択図】図1
Description
電圧Vdsは、抵抗R101、R103、トランジスタT102、アンプAMP101からなる増幅回路で増幅されることになる。ここで、アンプAMP101には、オフセット電圧が存在し、このオフセット電圧の存在により過電流の検出誤差が発生する。以下では、アンプAMP101にオフセット電圧±Voffが存在する場合の検出誤差について検討する。図2ではアンプAMP101を一点鎖線の枠で示し、そのオフセット電圧±Voffをオペアンプの記号から分離して示して記載している。従って、三角形の記号で表されるオペアンプはオフセット電圧ゼロの理想オペアンプである。
抵抗R103の電圧降下V3が、電圧Vdsを増幅した電圧となり、R103/R101=mとすると、電圧V3は以下の(3)式のように示される。
=R103/R101*R101*I1
=R103/R101*(Vds±Voff)
=m*(Ron*ID±Voff) ・・・(3)
(3)式から理解されるように、オフセット電圧(±Voff)をm倍した電圧が、電圧V3に含まれることになり、ばらつきの原因となる。
Iovc=V4/m/Ron±Voff/Ron ・・・(4)
アンプAMP101にオフセット電圧が無ければ、電流Iovcは、V4、R101、R103、Ronで決定される一定値になるが、アンプAMP101にオフセット電圧(±Voff)が存在すると、過電流検出値Iovcがばらつき、そのばらつき量は、±Voff/Ronとなる。このオフセット電圧Voffに起因するばらつきは、オフセット電圧Voffをオン抵抗Ronで除した一定値になる。
即ち、電圧V3は、MOSFET(T1)のドレイン〜ソース間電圧Vdsを正確に増幅率mで増幅した電圧となる。
そして、この電流I1が抵抗R3に流れるから、電圧V3は以下の(7)式で示される。
=m*(Vds+V2a)
=m*Vds+m*V2a
=m*Vds+m*Voff ・・・(7)
(7)式より、抵抗R3に生じる電圧V3には、オフセット電圧Voffがm倍された電圧が含まれ、この電圧が誤差を発生する原因となる。
従って、以下の(9)式が得られる。
=R3*(I1−V2a/R1)
=R3*((Vds+V2a)/R1−V2a/R1)
=R3*Vds/R1
=m*Vds ・・・(9)
(9)式より、電流源IAに上記の電流Ia(=V2a/R1)を流せば、電圧V3は電圧Vdsを正確にm倍した電圧となり、オフセット電圧Voffの影響が除去されることとなる。
即ち、Ia=V2a/R1となる電流を見つけ出すためには、電流Iaをゼロから徐々に増加させて行き、抵抗R6に発生する電圧降下が電圧V2a、またはオフセット電圧Voffに等しくなるときの電流とすればよいことになる。
また、上記した実施形態では、オフセット電圧Voffが正の場合(Voff>0)には、電流源IAを通電させ、オフセット電圧Voffが負の場合(Voff<0)には、電流源IBを通電させることによって、アンプAMP1のオフセット電圧Voffの影響を除去するようにした。つまり、オフセット電圧Voffが正であるか、或いは負であるかに応じて、2つの電流源IA、IBのうちのいずれか一方を用いる構成としている。
VB バッテリ(電源)
RL 負荷
CMP1 コンパレータ
AMP1 アンプ(増幅手段)
T1 MOSFET(第1の半導体素子)
Claims (3)
- 電源と負荷の間に第1の半導体素子(T1)を配置し、前記第1の半導体素子(T1)の第1の主電極を前記電源のプラス端子に接続し、第2の主電極を負荷を介して前記電源のマイナス端子に接続した負荷回路を過電流から保護する過電流保護装置において、
前記第1の半導体素子(T1)の第1の主電極に第1の抵抗の一端を接続し、他端を増幅手段(AMP1)の反転入力端子に接続し、前記第1の抵抗と前記増幅手段の反転入力端子の結合点を点aとするとき、前記点aに第2の半導体素子(T2)の第2の主電極を接続し、前記第2の半導体素子(T2)の第1の主電極は第3の抵抗(R3)を経由して接地し、前記第2の半導体素子(T2)の制御電極に前記増幅手段の出力端子を接続し、
前記第1の半導体素子(T1)の第2の主電極を点cとするとき、前記点cに第2の抵抗(R2)の一端を接続し、その他端を前記増幅手段(AMP1)の正転入力端子に接続し、前記第2の抵抗と前記増幅手段(AMP1)の正転入力端子との結合点を点bとするとき、前記点aと接地間に第1の電流源(IA)を配置し、前記点bと接地間に第2の定電流電源(IB)を配置し、
前記負荷に電流が流れたとき、前記増幅手段(AMP1)のオフセット電圧により、前記点aの電圧が前記点cの電圧(V2)を下回った場合には、前記点cと前記点aの間の電圧を前記第1の抵抗(R1)の抵抗値で除した電流に等しい電流を前記第1の電流源IAに通電し、
他方、前記負荷に電流が流れたとき、前記増幅手段(AMP1)のオフセット電圧により、前記点aの電圧が前記点cの電圧(V2)を上回った場合には、前記第2の電流源IBにより前記第2の抵抗(R2)に通電して電圧降下を発生させ、前記点aと前記点cの電圧がゼロになるようにしたことを特徴とする負荷回路の過電流保護装置。 - 電源と負荷の間に第1の半導体素子(T1)を配置し、前記第1の半導体素子(T1)の第1の主電極を前記電源のプラス端子に接続し、第2の主電極を負荷を介して前記電源のマイナス端子に接続した負荷回路を過電流から保護する過電流保護装置において、
前記第1の半導体素子(T1)の第1の主電極に第1の抵抗の一端を接続し、他端を増幅手段(AMP1)の反転入力端子に接続し、前記第1の抵抗と前記増幅手段の反転入力端子の結合点を点aとするとき、前記点aに第2の半導体素子(T2)の第2の主電極を接続し、前記第2の半導体素子(T2)の第1の主電極は第3の抵抗(R3)を経由して接地し、前記第2の半導体素子(T2)の制御電極に前記増幅手段の出力端子を接続し、
前記第1の半導体素子(T1)の第2の主電極を点cとするとき、前記点cに第2の抵抗(R2)の一端を接続し、その他端を前記増幅手段(AMP1)の正転入力端子に接続し、前記第2の抵抗と前記オペアンプ(AMP1)の正転入力端子との結合点を点bとするとき、前記点aと接地間に第1の電流源(IA)を配置し、前記点bと接地間に第2の定電流電源(IB)を配置し、
前記第2の半導体素子(T2)と前記第3の抵抗(R3)との結合点(点e)の電圧(V3)を比較手段(CMP1)の一方の入力端子に入力し、前記第1の半導体素子(T1)の第1の主電極の電圧(V1)を抵抗比(R4:R5)で分圧して生成した判定電圧(V4)を前記比較手段(CMP1)の他方の入力端子に入力し、
前記第3の抵抗値(R3)を前記第1の抵抗値(R1)で除した値(m)で前記判定電圧(V4)を除して得られる電圧と等しい電圧(V4/m)が前記第1の半導体素子(T1)の第1の主電極と第2の主電極間に発生したとき、前記比較手段(CMP1)の出力信号が反転するように、前記第1の電流源IA、または前記第2の電流源IBのいずれか一方の電流値を調整することを特徴とする負荷回路の過電流保護装置。 - 請求項2に記載の負荷回路の過電流保護装置おいて、
前記第1の電流源(IA)、及び前記第2の電流源(IB)を回路から切り離し、且つ、前記第3の抵抗値(R3)を前記第1の抵抗値(R1)で除した値(m)で前記判定電圧(V4)を除して得られる電圧(V4/m)と等しい電圧を前記第1の半導体素子(T1)の第1の主電極と第2の主電極間に印加したとき、
前記比較手段(CMP1)の出力信号がLレベルになった場合には前記第1の電流源(IA)のみを接続して、その電流値を前記比較手段(CMP1)の出力信号がLレベルからHレベルに反転するときの電流値に設定し、
前記比較手段(CMP1)の出力信号がHレベルになった場合には前記第2の電流源(IB)のみを接続して、その電流値を前記比較手段(CMP1)の出力信号がHレベルからLレベルに反転するときの電流値に設定することを特徴とする負荷回路の過電流保護装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008147255A JP5171402B2 (ja) | 2008-06-04 | 2008-06-04 | 負荷回路の過電流保護装置 |
PCT/JP2009/060094 WO2009148063A1 (ja) | 2008-06-04 | 2009-06-02 | 負荷回路の過電流保護装置 |
EP09758330.6A EP2293442A4 (en) | 2008-06-04 | 2009-06-02 | OVERCURRENT PROTECTION DEVICE FOR A LOAD CIRCUIT |
CN200980120841.3A CN102057573B (zh) | 2008-06-04 | 2009-06-02 | 负载电路的过电流保护装置 |
US12/995,721 US8295021B2 (en) | 2008-06-04 | 2009-06-02 | Overcurrent protection apparatus for load circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008147255A JP5171402B2 (ja) | 2008-06-04 | 2008-06-04 | 負荷回路の過電流保護装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009296263A true JP2009296263A (ja) | 2009-12-17 |
JP5171402B2 JP5171402B2 (ja) | 2013-03-27 |
Family
ID=41398137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008147255A Expired - Fee Related JP5171402B2 (ja) | 2008-06-04 | 2008-06-04 | 負荷回路の過電流保護装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8295021B2 (ja) |
EP (1) | EP2293442A4 (ja) |
JP (1) | JP5171402B2 (ja) |
CN (1) | CN102057573B (ja) |
WO (1) | WO2009148063A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5171402B2 (ja) * | 2008-06-04 | 2013-03-27 | 矢崎総業株式会社 | 負荷回路の過電流保護装置 |
US9705394B2 (en) | 2012-05-01 | 2017-07-11 | Shunzou Ohshima | Overcurrent protection power supply apparatus |
JP6311357B2 (ja) * | 2014-03-05 | 2018-04-18 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 防止装置 |
CN104810785B (zh) * | 2015-03-20 | 2018-07-17 | 华立科技股份有限公司 | 电力采集设备外部负载用试探性过流保护电路 |
WO2017134824A1 (ja) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 俊蔵 大島 | 電源装置 |
WO2024119349A1 (en) * | 2022-12-06 | 2024-06-13 | Renesas Design (UK) Limited | Regulator circuit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002353794A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-06 | Yazaki Corp | 半導体素子の過電流検出・保護装置 |
JP2007135274A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 電流異常検出回路及びその異常検出時電流値調整方法 |
JP2009071370A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-04-02 | Yazaki Corp | 過電流保護装置 |
JP2009100281A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Yazaki Corp | 差動増幅装置及び過電流保護装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000166279A (ja) * | 1998-12-01 | 2000-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電流検出回路 |
JP3761507B2 (ja) * | 2002-11-21 | 2006-03-29 | ローム株式会社 | 直流安定化電源装置 |
US6917503B2 (en) * | 2003-10-29 | 2005-07-12 | Texas Instruments Incorporated | Programmable current limiting using a shunt resistor |
US7015680B2 (en) * | 2004-06-10 | 2006-03-21 | Micrel, Incorporated | Current-limiting circuitry |
EP1788695A4 (en) * | 2004-08-17 | 2010-01-27 | Rohm Co Ltd | POWER SUPPLY DEVICE |
JP2006178539A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Freescale Semiconductor Inc | 過電流保護回路及び直流電源装置 |
JP4713963B2 (ja) * | 2005-07-07 | 2011-06-29 | 矢崎総業株式会社 | 過電流検出装置 |
JP4773938B2 (ja) | 2006-12-06 | 2011-09-14 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 太陽電池モジュールのラミネート装置。 |
JP2008263760A (ja) | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Yazaki Corp | 過電流保護装置 |
US8264211B2 (en) * | 2007-06-28 | 2012-09-11 | Texas Instruments Incorporated | Programmable power limiting for power transistor system |
JP5171402B2 (ja) * | 2008-06-04 | 2013-03-27 | 矢崎総業株式会社 | 負荷回路の過電流保護装置 |
-
2008
- 2008-06-04 JP JP2008147255A patent/JP5171402B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-06-02 EP EP09758330.6A patent/EP2293442A4/en not_active Withdrawn
- 2009-06-02 WO PCT/JP2009/060094 patent/WO2009148063A1/ja active Application Filing
- 2009-06-02 CN CN200980120841.3A patent/CN102057573B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-06-02 US US12/995,721 patent/US8295021B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002353794A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-06 | Yazaki Corp | 半導体素子の過電流検出・保護装置 |
JP2007135274A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 電流異常検出回路及びその異常検出時電流値調整方法 |
JP2009071370A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-04-02 | Yazaki Corp | 過電流保護装置 |
JP2009100281A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Yazaki Corp | 差動増幅装置及び過電流保護装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2293442A4 (en) | 2015-03-11 |
CN102057573A (zh) | 2011-05-11 |
JP5171402B2 (ja) | 2013-03-27 |
WO2009148063A1 (ja) | 2009-12-10 |
EP2293442A1 (en) | 2011-03-09 |
US20110075309A1 (en) | 2011-03-31 |
CN102057573B (zh) | 2013-11-06 |
US8295021B2 (en) | 2012-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4701052B2 (ja) | 過電流検出装置 | |
JP4245567B2 (ja) | 過電流検出装置 | |
JP5171406B2 (ja) | 負荷回路の過電流保護装置 | |
JP4713963B2 (ja) | 過電流検出装置 | |
JP5171402B2 (ja) | 負荷回路の過電流保護装置 | |
JP4398312B2 (ja) | 半導体スイッチの制御装置 | |
JP2008206348A (ja) | 半導体装置 | |
JP2008283641A (ja) | 過電流保護装置 | |
KR20070008143A (ko) | 자동차용 듀얼 모터의 과전류 검출장치 | |
JP2007135274A (ja) | 電流異常検出回路及びその異常検出時電流値調整方法 | |
JP5030717B2 (ja) | 過電流保護装置 | |
JP2010104079A (ja) | 負荷駆動装置 | |
JP5185021B2 (ja) | 負荷回路の保護装置 | |
JP2008263760A (ja) | 過電流保護装置 | |
JP5415993B2 (ja) | 電源供給装置 | |
EP3065295B1 (en) | Overcurrent protection circuit | |
JP2016191575A (ja) | 電流検出回路、及びその回路を備えた車両用電子制御装置 | |
JP2007097333A (ja) | 電源ショート保護回路 | |
JP2006060971A (ja) | 半導体スイッチの制御装置 | |
JP5530306B2 (ja) | 過電流検出装置 | |
JP2010093434A (ja) | 負荷回路の保護装置 | |
JP2009100281A (ja) | 差動増幅装置及び過電流保護装置 | |
JP2011117947A (ja) | 過電流検知回路 | |
JP6379294B2 (ja) | 電気回路装置 | |
KR20100054999A (ko) | 모터 구동 시스템에서의 과전류 보호 호로 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120925 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121211 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5171402 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |