JP3453718B2 - 電流の遮断装置 - Google Patents
電流の遮断装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、過電流の流れ込
みを防止する電気回路に利用し、様々な装置に過大な電
流が流れて、それらの装置を破壊するのを防止するため
の電流の遮断装置に係り、特に電源側の過電流による破
壊、ブレーカ遮断、ヒューズの切断などを防止するのに
適した電流の遮断装置に関するものである。
みを防止する電気回路に利用し、様々な装置に過大な電
流が流れて、それらの装置を破壊するのを防止するため
の電流の遮断装置に係り、特に電源側の過電流による破
壊、ブレーカ遮断、ヒューズの切断などを防止するのに
適した電流の遮断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】新しく開発した装置の試験などでは、そ
の装置の動作に欠陥がある場合その装置に多大な電流が
流れ込むことがあり、その装置の破壊や電源の破壊など
が起こることがあった。このため、装置や電源を保護す
るためには、それらの間に過電流になった場合に装置に
流れ込む電流を遮断する装置が必要不可欠であった。従
来は、電源から負荷となる装置に流れ込む電流が過電流
となったとき、電源とその負荷となる装置との間にヒュ
ーズ、ブレーカ、サーキットプロテクタ等を用いること
で電流を遮断していた。
の装置の動作に欠陥がある場合その装置に多大な電流が
流れ込むことがあり、その装置の破壊や電源の破壊など
が起こることがあった。このため、装置や電源を保護す
るためには、それらの間に過電流になった場合に装置に
流れ込む電流を遮断する装置が必要不可欠であった。従
来は、電源から負荷となる装置に流れ込む電流が過電流
となったとき、電源とその負荷となる装置との間にヒュ
ーズ、ブレーカ、サーキットプロテクタ等を用いること
で電流を遮断していた。
【０００３】このような従来の電流の遮断装置の一例を
図１０に示す。図１０を参照すると、従来の電流の遮断
装置は、電源部１と、電源部内部の直流電源４と、電流
の遮断装置２と、電流の遮断装置内部のヒューズ２２
と、負荷となる装置３と、負荷となる装置内部のコンデ
ンサ成分１２とインダクタンス成分１３と抵抗成分１４
と、を備えている。負荷となる装置３には、例えば分析
装置や測定装置などの計測機器、各種試験装置、記録計
などが対応する。図１０において、負荷となる装置３に
過大な電流が流れ込んだとき、電流の遮断装置２内部の
ヒューズ２２が０．０１秒程度の速さで溶断されること
により電流を遮断するようになっている。
図１０に示す。図１０を参照すると、従来の電流の遮断
装置は、電源部１と、電源部内部の直流電源４と、電流
の遮断装置２と、電流の遮断装置内部のヒューズ２２
と、負荷となる装置３と、負荷となる装置内部のコンデ
ンサ成分１２とインダクタンス成分１３と抵抗成分１４
と、を備えている。負荷となる装置３には、例えば分析
装置や測定装置などの計測機器、各種試験装置、記録計
などが対応する。図１０において、負荷となる装置３に
過大な電流が流れ込んだとき、電流の遮断装置２内部の
ヒューズ２２が０．０１秒程度の速さで溶断されること
により電流を遮断するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような電流の遮断装置は遮断スピードが０．０１秒
程度で遮断されるため、急激な電流の増加に対しては負
荷となる装置及び電源を効果的に保護することができ
ず、遮断スピードの向上が求められていた。また、従来
の電流の遮断装置では、電流が定格以上に流れてから遮
断されるまでの間に長い遅延時間が生じており、この遅
延時間の短縮が解決課題となっていた。さらに、従来の
電流の遮断装置では、負荷となる装置内部のインダクタ
ンス成分による逆起電力を消費させることができないの
で、電流及び電圧の過大による素子破壊を生じることも
あった。
このような電流の遮断装置は遮断スピードが０．０１秒
程度で遮断されるため、急激な電流の増加に対しては負
荷となる装置及び電源を効果的に保護することができ
ず、遮断スピードの向上が求められていた。また、従来
の電流の遮断装置では、電流が定格以上に流れてから遮
断されるまでの間に長い遅延時間が生じており、この遅
延時間の短縮が解決課題となっていた。さらに、従来の
電流の遮断装置では、負荷となる装置内部のインダクタ
ンス成分による逆起電力を消費させることができないの
で、電流及び電圧の過大による素子破壊を生じることも
あった。
【０００５】そこで、本発明は電流の遮断スピードが４
００ｎｓｅｃ（ナノ秒）程度のＳＩＴ（静電誘導トラン
ジスタ）などの半導体スイッチを使用することにより、
電流の遮断スピードが速く、遅延時間を短縮でき、負荷
となる装置の電流遮断時の過渡応答にも対応した電流の
遮断装置を提供することを目的とする。
００ｎｓｅｃ（ナノ秒）程度のＳＩＴ（静電誘導トラン
ジスタ）などの半導体スイッチを使用することにより、
電流の遮断スピードが速く、遅延時間を短縮でき、負荷
となる装置の電流遮断時の過渡応答にも対応した電流の
遮断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電流の遮断装置は、電源と負荷となる装置
の電流経路に直列に接続したノーマリオフ型の第１の半
導体スイッチと、第１の半導体スイッチを駆動する第１
の駆動回路と、第１の半導体スイッチと負荷となる装置
との間に直列に接続した電流検出部と、負荷となる装置
の電流経路に並列に接続したノーマリオン型の第２の半
導体スイッチと、第２の半導体スイッチを駆動する第２
の駆動回路と、電流検出部の出力信号と過電流に相当す
る基準電圧とを比較して第１及び第２の駆動回路を制御
する制御回路とを備え、電源から負荷となる装置に流れ
る電流が過電流となったとき、過電流を遮断する構成と
した。
に、本発明の電流の遮断装置は、電源と負荷となる装置
の電流経路に直列に接続したノーマリオフ型の第１の半
導体スイッチと、第１の半導体スイッチを駆動する第１
の駆動回路と、第１の半導体スイッチと負荷となる装置
との間に直列に接続した電流検出部と、負荷となる装置
の電流経路に並列に接続したノーマリオン型の第２の半
導体スイッチと、第２の半導体スイッチを駆動する第２
の駆動回路と、電流検出部の出力信号と過電流に相当す
る基準電圧とを比較して第１及び第２の駆動回路を制御
する制御回路とを備え、電源から負荷となる装置に流れ
る電流が過電流となったとき、過電流を遮断する構成と
した。
【０００７】このような電流の遮断装置により、電流検
出部で電流信号を電圧信号に変換し、制御回路に出力す
る。制御回路は電流検出部の出力信号と過電流に相当す
る基準電圧とを比較し、過電流が流れていると判断した
とき、制御回路が第１及び第２の駆動回路に制御信号を
送る。第１の駆動回路はこの制御信号に基づいて第１の
半導体スイッチをオフにして電源からの電流を遮断す
る。そして、第２の駆動回路は第２の半導体スイッチを
オンにして、負荷となる装置からの逆起電力を消費する
とともに、負荷となる装置内の電荷をも消費する。した
がって、本発明では過電流が生じたとき電流の遮断を極
めて早くすることができる。また、電流の急激な遮断に
伴う逆起電力から電流の遮断装置を保護することができ
るとともに、負荷となる装置を極めて早く停止させるこ
とができる。さらに、第１の半導体スイッチがノーマリ
オフ型であるので、電流の遮断装置に何らかの不具合が
あって電流の遮断装置の電源が供給されなかったとして
も、短絡してしまう危険性がない。
出部で電流信号を電圧信号に変換し、制御回路に出力す
る。制御回路は電流検出部の出力信号と過電流に相当す
る基準電圧とを比較し、過電流が流れていると判断した
とき、制御回路が第１及び第２の駆動回路に制御信号を
送る。第１の駆動回路はこの制御信号に基づいて第１の
半導体スイッチをオフにして電源からの電流を遮断す
る。そして、第２の駆動回路は第２の半導体スイッチを
オンにして、負荷となる装置からの逆起電力を消費する
とともに、負荷となる装置内の電荷をも消費する。した
がって、本発明では過電流が生じたとき電流の遮断を極
めて早くすることができる。また、電流の急激な遮断に
伴う逆起電力から電流の遮断装置を保護することができ
るとともに、負荷となる装置を極めて早く停止させるこ
とができる。さらに、第１の半導体スイッチがノーマリ
オフ型であるので、電流の遮断装置に何らかの不具合が
あって電流の遮断装置の電源が供給されなかったとして
も、短絡してしまう危険性がない。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の電流の遮断装置は、電流
を遮断するために電源と負荷となる装置との電流経路に
直列にノーマリオフ型の第１の半導体スイッチを接続
し、負荷となる装置からの逆起電力と負荷となる装置内
部に発生する電荷とを逃がすために、電源と負荷となる
装置との電流経路に並列で、かつ、負荷となる装置にで
きるだけ近い側にノーマリオン型の第２の半導体スイッ
チを接続し、過電流を検知する電流感知部を第１の半導
体スイッチと負荷となる装置との間の電流経路に挿入し
たものである。
を遮断するために電源と負荷となる装置との電流経路に
直列にノーマリオフ型の第１の半導体スイッチを接続
し、負荷となる装置からの逆起電力と負荷となる装置内
部に発生する電荷とを逃がすために、電源と負荷となる
装置との電流経路に並列で、かつ、負荷となる装置にで
きるだけ近い側にノーマリオン型の第２の半導体スイッ
チを接続し、過電流を検知する電流感知部を第１の半導
体スイッチと負荷となる装置との間の電流経路に挿入し
たものである。
【０００９】本発明では、電流検出部にホール素子又は
シャント抵抗器を用いるのが好ましい。また、電流を遮
断するための第１の半導体スイッチ及び逆起電力等を逃
がすための第２の半導体スイッチとして静電誘導トラン
ジスタ（以下、「ＳＩＴ」という），バイポーラモード
静電誘導トランジスタ（以下、「ＢＳＩＴ」という），
静電誘導サイリスタ（以下、「ＳＩＴｈｙ」という），
絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（以下、「ＩＧＢ
Ｔ」という），ＭＯＳトランジスタ，サイリスタ，ゲー
トターンオフ型サイリスタ（以下、「ＧＴＯ」とい
う），バイポーラトランジスタを使用するのが好まし
い。これらの半導体スイッチは極めて高速で動作し、例
えばＳＩＴでは動作スピードが４００ｎｓｅｃ（ナノ
秒）程度である。
シャント抵抗器を用いるのが好ましい。また、電流を遮
断するための第１の半導体スイッチ及び逆起電力等を逃
がすための第２の半導体スイッチとして静電誘導トラン
ジスタ（以下、「ＳＩＴ」という），バイポーラモード
静電誘導トランジスタ（以下、「ＢＳＩＴ」という），
静電誘導サイリスタ（以下、「ＳＩＴｈｙ」という），
絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（以下、「ＩＧＢ
Ｔ」という），ＭＯＳトランジスタ，サイリスタ，ゲー
トターンオフ型サイリスタ（以下、「ＧＴＯ」とい
う），バイポーラトランジスタを使用するのが好まし
い。これらの半導体スイッチは極めて高速で動作し、例
えばＳＩＴでは動作スピードが４００ｎｓｅｃ（ナノ
秒）程度である。
【００１０】本発明の第１の半導体スイッチをノーマリ
オン型の半導体スイッチ、例えばＢＳＩＴ、ノーマリオ
ン型のＳＩＴｈｙ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳトランジスタ、Ｇ
ＴＯ、バイポーラトランジスタにし、第２の半導体スイ
ッチをノーマリオン型のままでもよい。このように第１
の半導体スイッチがノーマリオン型の場合、電流の遮断
装置に何らかの不具合があって電流の遮断装置の電源が
供給されなかったときでも、負荷となる装置に電力を供
給できる。
オン型の半導体スイッチ、例えばＢＳＩＴ、ノーマリオ
ン型のＳＩＴｈｙ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳトランジスタ、Ｇ
ＴＯ、バイポーラトランジスタにし、第２の半導体スイ
ッチをノーマリオン型のままでもよい。このように第１
の半導体スイッチがノーマリオン型の場合、電流の遮断
装置に何らかの不具合があって電流の遮断装置の電源が
供給されなかったときでも、負荷となる装置に電力を供
給できる。
【００１１】また、第１の半導体スイッチがノーマリオ
ン型であり、第２の半導体スイッチがノーマリオフ型、
例えばＢＳＩＴ、ノーマリオフ型のＳＩＴｈｙ、ＩＧＢ
Ｔ、ＭＯＳトランジスタ、ＧＴＯ、バイポーラトランジ
スタであってもよい。この場合、何らかの不具合により
電流の遮断装置の電源がオンにできなくとも負荷となる
装置に電力を供給でき、第２の半導体スイッチがノーマ
リオフ型であるから負荷となる電源部を短絡させること
もない。
ン型であり、第２の半導体スイッチがノーマリオフ型、
例えばＢＳＩＴ、ノーマリオフ型のＳＩＴｈｙ、ＩＧＢ
Ｔ、ＭＯＳトランジスタ、ＧＴＯ、バイポーラトランジ
スタであってもよい。この場合、何らかの不具合により
電流の遮断装置の電源がオンにできなくとも負荷となる
装置に電力を供給でき、第２の半導体スイッチがノーマ
リオフ型であるから負荷となる電源部を短絡させること
もない。
【００１２】また、第２の半導体スイッチは、好ましく
は内部抵抗の小さい半導体スイッチであるＳＩＴｈｙ、
ＩＧＢＴ、ＭＯＳトランジスタ、ＧＴＯに置き換え、こ
れらの半導体スイッチのアノード側に抵抗器を接続する
と、負荷となる装置からの電力を消費させるのに効果的
である。
は内部抵抗の小さい半導体スイッチであるＳＩＴｈｙ、
ＩＧＢＴ、ＭＯＳトランジスタ、ＧＴＯに置き換え、こ
れらの半導体スイッチのアノード側に抵抗器を接続する
と、負荷となる装置からの電力を消費させるのに効果的
である。
【００１３】さらに、第２の半導体スイッチのゲート又
はベースにバイアス設定器を設けるのが好ましい。この
場合、バイアス設定器により第２の半導体スイッチに流
れる電流を制御できるので第２の半導体スイッチの内部
抵抗を制御でき、したがって、負荷となる装置からの逆
起電力を消費する電力に対応させて第２の半導体スイッ
チの内部抵抗を設定できる。例えば第２の半導体スイッ
チをバイポーラトランジスタに置き換え、バイポーラト
ランジスタのベース電流を可変にするために可変抵抗器
を接続するとよい。このようにすると、可変抵抗器でバ
イポーラトランジスタのコレクタ・エミッタ間の電流を
制御して内部抵抗を制御できるので、負荷となる装置か
らの逆起電力の消費量に対応させてバイポーラトランジ
スタの内部抵抗を制御することができる。
はベースにバイアス設定器を設けるのが好ましい。この
場合、バイアス設定器により第２の半導体スイッチに流
れる電流を制御できるので第２の半導体スイッチの内部
抵抗を制御でき、したがって、負荷となる装置からの逆
起電力を消費する電力に対応させて第２の半導体スイッ
チの内部抵抗を設定できる。例えば第２の半導体スイッ
チをバイポーラトランジスタに置き換え、バイポーラト
ランジスタのベース電流を可変にするために可変抵抗器
を接続するとよい。このようにすると、可変抵抗器でバ
イポーラトランジスタのコレクタ・エミッタ間の電流を
制御して内部抵抗を制御できるので、負荷となる装置か
らの逆起電力の消費量に対応させてバイポーラトランジ
スタの内部抵抗を制御することができる。
【００１４】また第１の半導体スイッチに並列にリカバ
リーダイオードを接続するとよい。このリカバリーダイ
オードは負荷となる装置に蓄えられたエネルギーを電源
部側に回生するためのものであり、これにより負荷とな
る装置内部の逆起電力による過電圧から第１の半導体ス
イッチの破損を防ぐことができる。
リーダイオードを接続するとよい。このリカバリーダイ
オードは負荷となる装置に蓄えられたエネルギーを電源
部側に回生するためのものであり、これにより負荷とな
る装置内部の逆起電力による過電圧から第１の半導体ス
イッチの破損を防ぐことができる。
【００１５】さらに、電流検出部が第１の半導体スイッ
チの導通状態における順方向降下電圧を検出する検出ダ
イオードであって、この検出ダイオードを第１の半導体
スイッチのアノード側に接続し、過電流時の順方向降下
電圧の上昇による検出ダイオードの電流の阻止を検出す
ることで負荷となる装置への過電流を検出する構成とし
てもよい。例えばＳＩＴ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳトランジス
タを第１の半導体スイッチとした場合はドレインとソー
ス間の、ＭＯＳトランジスタ、バイポーラトランジスタ
の場合はコレクタとエミッタ間の、ＳＩＴｈｙ、ＧＴＯ
の場合はアノードとカソード間の、オン電圧を検出する
検出ダイオードを通して過電流を検出するように構成す
るとよい。このようにすると過電流の検出が瞬時にでき
るので、過電流が流れたとき瞬時に電流を遮断すること
ができる。
チの導通状態における順方向降下電圧を検出する検出ダ
イオードであって、この検出ダイオードを第１の半導体
スイッチのアノード側に接続し、過電流時の順方向降下
電圧の上昇による検出ダイオードの電流の阻止を検出す
ることで負荷となる装置への過電流を検出する構成とし
てもよい。例えばＳＩＴ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳトランジス
タを第１の半導体スイッチとした場合はドレインとソー
ス間の、ＭＯＳトランジスタ、バイポーラトランジスタ
の場合はコレクタとエミッタ間の、ＳＩＴｈｙ、ＧＴＯ
の場合はアノードとカソード間の、オン電圧を検出する
検出ダイオードを通して過電流を検出するように構成す
るとよい。このようにすると過電流の検出が瞬時にでき
るので、過電流が流れたとき瞬時に電流を遮断すること
ができる。
【００１６】
【実施例】次に、本発明の第１の実施例を図面を参照し
て詳細に説明する。なお、従来例と実質的に同一又は対
応するものには同一符号を用いて説明する。図１は本発
明に係る第１の実施例を示す回路構成図である。図１を
参照すると、本発明の第１の実施例の電流の遮断装置２
は、電源部１と負荷となる装置３との間に挿入される構
成であり、電源部１は直流電源４を有し、負荷となる装
置３は、例えばコンデンサ成分１２と、インダクタンス
成分１３と、抵抗成分１４とを持っている。この負荷と
なる装置３は、例えば分析装置や測定装置などの計測機
器、各種試験装置、記録計などが対応する。
て詳細に説明する。なお、従来例と実質的に同一又は対
応するものには同一符号を用いて説明する。図１は本発
明に係る第１の実施例を示す回路構成図である。図１を
参照すると、本発明の第１の実施例の電流の遮断装置２
は、電源部１と負荷となる装置３との間に挿入される構
成であり、電源部１は直流電源４を有し、負荷となる装
置３は、例えばコンデンサ成分１２と、インダクタンス
成分１３と、抵抗成分１４とを持っている。この負荷と
なる装置３は、例えば分析装置や測定装置などの計測機
器、各種試験装置、記録計などが対応する。
【００１７】第１の実施例の電流の遮断装置２は、電源
部１の端子から負荷となる装置３の端子まで直列にノー
マリオフ型の第１の半導体スイッチ１０と電流検出部５
とを一電気回路に接続し、第２の半導体スイッチ１１が
電流検出部５の上流側にて負荷となる装置３に並列に接
続されている。電流検出部５にはホール素子又はシャン
ト抵抗器を使用し、第１の半導体スイッチには、例えば
ＢＳＩＴ、ノーマリオフ型のＳＩＴｈｙ、ＩＧＢＴ、Ｍ
ＯＳトランジスタ、ＧＴＯ、バイポーラトランジスタを
使用し、第２の半導体スイッチには、低抵抗で高速動作
可能なＳＩＴ、ノーマリオン型のＳＩＴｈｙを使用して
いる。
部１の端子から負荷となる装置３の端子まで直列にノー
マリオフ型の第１の半導体スイッチ１０と電流検出部５
とを一電気回路に接続し、第２の半導体スイッチ１１が
電流検出部５の上流側にて負荷となる装置３に並列に接
続されている。電流検出部５にはホール素子又はシャン
ト抵抗器を使用し、第１の半導体スイッチには、例えば
ＢＳＩＴ、ノーマリオフ型のＳＩＴｈｙ、ＩＧＢＴ、Ｍ
ＯＳトランジスタ、ＧＴＯ、バイポーラトランジスタを
使用し、第２の半導体スイッチには、低抵抗で高速動作
可能なＳＩＴ、ノーマリオン型のＳＩＴｈｙを使用して
いる。
【００１８】さらに、電流信号を電圧信号に変換する電
流検出部５の出力端が制御回路８に接続され、この制御
回路８の出力端が、第１の半導体スイッチ１０を駆動制
御する駆動回路７と、第２の半導体スイッチ１１を駆動
制御する駆動回路６に接続されている。制御回路８は基
準電圧１９が印加されており、リセットスイッチ２３を
備えている。なお、９は電流の遮断装置２の電源を示
す。
流検出部５の出力端が制御回路８に接続され、この制御
回路８の出力端が、第１の半導体スイッチ１０を駆動制
御する駆動回路７と、第２の半導体スイッチ１１を駆動
制御する駆動回路６に接続されている。制御回路８は基
準電圧１９が印加されており、リセットスイッチ２３を
備えている。なお、９は電流の遮断装置２の電源を示
す。
【００１９】過電流が流れたときに、半導体スイッチ１
０がオフとなる前に半導体スイッチ１１がオンになると
電源部が短絡した状態となり、電源部１の破壊、半導体
スイッチ１０，１１の破壊が起こる可能性があるため、
半導体スイッチ１０，１１は同時に動作するようにする
か、又は半導体スイッチ１０がオフになった後に半導体
スイッチ１１がオンとなるように、半導体スイッチのオ
ン、オフのスピードを選択するか、或いは駆動回路６，
７で半導体スイッチのオン、オフのタイミングを調整す
る。
０がオフとなる前に半導体スイッチ１１がオンになると
電源部が短絡した状態となり、電源部１の破壊、半導体
スイッチ１０，１１の破壊が起こる可能性があるため、
半導体スイッチ１０，１１は同時に動作するようにする
か、又は半導体スイッチ１０がオフになった後に半導体
スイッチ１１がオンとなるように、半導体スイッチのオ
ン、オフのスピードを選択するか、或いは駆動回路６，
７で半導体スイッチのオン、オフのタイミングを調整す
る。
【００２０】また、半導体スイッチ１０をオフにし、半
導体スイッチ１１をオンにした瞬間に半導体スイッチ１
１に流れる電流は、負荷となる装置３のインダクタンス
成分１３の逆起電力やコンデンサ成分１２に溜まってい
る電荷の流れ込みにより、定常状態時に半導体スイッチ
１０に流れている電流よりもかなり大きな電流が流れる
可能性があるため、半導体スイッチ１１の許容損失は、
半導体スイッチ１０の許容損失よりも大きいものを選択
しておかなければならない。
導体スイッチ１１をオンにした瞬間に半導体スイッチ１
１に流れる電流は、負荷となる装置３のインダクタンス
成分１３の逆起電力やコンデンサ成分１２に溜まってい
る電荷の流れ込みにより、定常状態時に半導体スイッチ
１０に流れている電流よりもかなり大きな電流が流れる
可能性があるため、半導体スイッチ１１の許容損失は、
半導体スイッチ１０の許容損失よりも大きいものを選択
しておかなければならない。
【００２１】さらに、半導体スイッチ１１に同じ電圧・
電流耐量でノーマリオン型の半導体スイッチを使用する
場合、ＳＩＴは破壊耐量に関する電流及び電圧の時間に
対する変化量、つまり，臨界オン電流上昇率（ｄｉ／ｄ
ｔ）及び臨界オフ電流上昇率（ｄｖ／ｄｔ）が他の素子
に比べて大きいので、電流及び電圧の変化に対して高速
で応答することができ、しかもＳＩＴのオン抵抗が高い
ため電流を効果的に抑制する働きがある。したがって、
過電流対策の半導体スイッチとしてはＳＩＴを使用する
のが望ましい。
電流耐量でノーマリオン型の半導体スイッチを使用する
場合、ＳＩＴは破壊耐量に関する電流及び電圧の時間に
対する変化量、つまり，臨界オン電流上昇率（ｄｉ／ｄ
ｔ）及び臨界オフ電流上昇率（ｄｖ／ｄｔ）が他の素子
に比べて大きいので、電流及び電圧の変化に対して高速
で応答することができ、しかもＳＩＴのオン抵抗が高い
ため電流を効果的に抑制する働きがある。したがって、
過電流対策の半導体スイッチとしてはＳＩＴを使用する
のが望ましい。
【００２２】図２はＳＩＴの安全動作領域を示す例であ
る。図２において縦軸は電流（アンペア：Ａ）を示し、
横軸はパルス幅の時間を示す。図中（ａ）は常用値、
（ｂ）は最大使用限界値、（ｃ）は破壊値を示す境界直
線を示している。図２を参照して、過電流により半導体
スイッチ１０がオフとなったときに、半導体スイッチ１
１のドレイン・ソース間に電流が流れている時間ｔと、
その電流の波高値Ｉpeakとの関係から、例えばｔ＝１０
μsec （マイクロ秒）、Ｉpeak＝２０Ａ（アンペア）と
すれば、動作領域が図２の斜線部分領域となり、十分な
ＳＩＴの安全動作領域内であるので、半導体スイッチと
してＳＩＴを使用することができる。
る。図２において縦軸は電流（アンペア：Ａ）を示し、
横軸はパルス幅の時間を示す。図中（ａ）は常用値、
（ｂ）は最大使用限界値、（ｃ）は破壊値を示す境界直
線を示している。図２を参照して、過電流により半導体
スイッチ１０がオフとなったときに、半導体スイッチ１
１のドレイン・ソース間に電流が流れている時間ｔと、
その電流の波高値Ｉpeakとの関係から、例えばｔ＝１０
μsec （マイクロ秒）、Ｉpeak＝２０Ａ（アンペア）と
すれば、動作領域が図２の斜線部分領域となり、十分な
ＳＩＴの安全動作領域内であるので、半導体スイッチと
してＳＩＴを使用することができる。
【００２３】次に上記構成における動作について説明す
る。図３は第１の実施例の動作波形を示す図である。図
３において、Ｉ1 は半導体スイッチ１０のドレイン・ソ
ース間に流れる電流を示し、Ｉ2 は半導体スイッチ１１
のドレイン・ソース間に流れる電流を示す。さらに、Ｇ
1 は制御回路８から出力される信号を示し、Ｖ1 は半導
体スイッチ１１のドレイン・ソース間の電圧を示す。
る。図３は第１の実施例の動作波形を示す図である。図
３において、Ｉ1 は半導体スイッチ１０のドレイン・ソ
ース間に流れる電流を示し、Ｉ2 は半導体スイッチ１１
のドレイン・ソース間に流れる電流を示す。さらに、Ｇ
1 は制御回路８から出力される信号を示し、Ｖ1 は半導
体スイッチ１１のドレイン・ソース間の電圧を示す。
【００２４】第１の実施例の電流の遮断装置２は定常状
態で半導体スイッチ１０がオン状態、半導体スイッチ１
１がオフ状態である。この定常状態において、電流検出
部５は電流信号を電圧信号に変換し、制御回路８に入力
している。制御回路８には基準電圧１９が印加されてお
り、制御回路８は電流検出部５が出力した電圧信号と過
電流に相当する基準電圧１９とを比較し、過電流ならば
第１の半導体スイッチ１０がオフとなるように駆動回路
７に制御信号を送るとともに、第２の半導体スイッチ１
１を駆動制御する駆動回路６に信号を送り、第２の半導
体スイッチ１１をオンにする。
態で半導体スイッチ１０がオン状態、半導体スイッチ１
１がオフ状態である。この定常状態において、電流検出
部５は電流信号を電圧信号に変換し、制御回路８に入力
している。制御回路８には基準電圧１９が印加されてお
り、制御回路８は電流検出部５が出力した電圧信号と過
電流に相当する基準電圧１９とを比較し、過電流ならば
第１の半導体スイッチ１０がオフとなるように駆動回路
７に制御信号を送るとともに、第２の半導体スイッチ１
１を駆動制御する駆動回路６に信号を送り、第２の半導
体スイッチ１１をオンにする。
【００２５】したがって基準電圧１９に相当する過電流
が負荷となる装置３に流れ込んだ場合、制御回路８は半
導体スイッチ１０をオフにし、この時に駆動回路７に出
力した信号の反転信号を駆動回路６にも入力し、半導体
スイッチ１１がオンとなる。このとき、電流検出部の電
流の感知部にシャント抵抗器又はホール素子を用いてい
るため、過電流の感知をすばやく行うことができる。
が負荷となる装置３に流れ込んだ場合、制御回路８は半
導体スイッチ１０をオフにし、この時に駆動回路７に出
力した信号の反転信号を駆動回路６にも入力し、半導体
スイッチ１１がオンとなる。このとき、電流検出部の電
流の感知部にシャント抵抗器又はホール素子を用いてい
るため、過電流の感知をすばやく行うことができる。
【００２６】図３を参照すると、Ｉ1 が増加し過電流値
となった時点で、制御回路８より信号Ｇ1 が出力され、
この信号を駆動回路７が受けて半導体スイッチ１０をオ
フにし、Ｉ1 が急激に減少する。このＩ1 の減少ととも
にＶ1 が急激に増加していくが、制御回路８の出力信号
を駆動回路６が受けて半導体スイッチ１１をオンにして
Ｉ2 が流れるため、Ｖ1 が急激に減少して、負荷となる
装置３からの逆起電力及び電荷を半導体スイッチ１１で
吸収及び消費させるとともに、図中のＩpeakでトランジ
スタ１１をオフにし、電源部１と負荷となる装置３との
電流経路を素速く遮断する。
となった時点で、制御回路８より信号Ｇ1 が出力され、
この信号を駆動回路７が受けて半導体スイッチ１０をオ
フにし、Ｉ1 が急激に減少する。このＩ1 の減少ととも
にＶ1 が急激に増加していくが、制御回路８の出力信号
を駆動回路６が受けて半導体スイッチ１１をオンにして
Ｉ2 が流れるため、Ｖ1 が急激に減少して、負荷となる
装置３からの逆起電力及び電荷を半導体スイッチ１１で
吸収及び消費させるとともに、図中のＩpeakでトランジ
スタ１１をオフにし、電源部１と負荷となる装置３との
電流経路を素速く遮断する。
【００２７】したがって、過電流となった場合に負荷と
なる装置３に流れ込む電流を瞬時に切ることができると
ともに、負荷となる装置３の内部にあるコンデンサ成分
に溜まっている電荷を引き抜き、かつ、インダクタンス
成分１３による逆起電力を消費させることができる。ま
た、電流の遮断装置２に何らかの不具合により電流の遮
断装置２の電源９が供給されなかったとき、半導体スイ
ッチ１０，１１が共にノーマリオンの素子の場合は電源
部１を短絡させてしまう危険性がある。このため、図１
に示した第１の実施例では、そのような異常な事態の場
合でも電源部１が短絡しないように半導体スイッチ１０
をノーマリオフの半導体スイッチとしている。したがっ
て、電流の遮断装置２に電源９が供給されていない場合
でも電源部１が短絡されるようなことがない。
なる装置３に流れ込む電流を瞬時に切ることができると
ともに、負荷となる装置３の内部にあるコンデンサ成分
に溜まっている電荷を引き抜き、かつ、インダクタンス
成分１３による逆起電力を消費させることができる。ま
た、電流の遮断装置２に何らかの不具合により電流の遮
断装置２の電源９が供給されなかったとき、半導体スイ
ッチ１０，１１が共にノーマリオンの素子の場合は電源
部１を短絡させてしまう危険性がある。このため、図１
に示した第１の実施例では、そのような異常な事態の場
合でも電源部１が短絡しないように半導体スイッチ１０
をノーマリオフの半導体スイッチとしている。したがっ
て、電流の遮断装置２に電源９が供給されていない場合
でも電源部１が短絡されるようなことがない。
【００２８】なお、負荷となる装置３に流れ込む電流を
切った後に、リセットスイッチ２３を押すことにより再
び定常状態に復帰させることができ、電源部１から負荷
となる装置３に電力を供給することができるようにな
る。
切った後に、リセットスイッチ２３を押すことにより再
び定常状態に復帰させることができ、電源部１から負荷
となる装置３に電力を供給することができるようにな
る。
【００２９】次に、第２の実施例について説明する。図
４は第２の実施例を示す回路構成図である。図４におい
て、第２の実施例の電流の遮断装置２は第１の実施例に
おける半導体スイッチ１０をノーマリオン型の半導体ス
イッチに代えたものである。つまり、半導体スイッチ１
０及び１１がノーマリオン型であり、半導体スイッチ１
１には制御回路８の反転信号を供給する否定素子２４が
接続され、他の構成は第１の実施例と同様である。この
ような構成により、制御回路８は電流検出部５が出力し
た電圧信号と過電流に相当する基準電圧１９とを比較
し、過電流ならば第１の半導体スイッチ１０がオフとな
るように駆動回路７に制御信号を送るとともに、第２の
半導体スイッチ１１を駆動制御する駆動回路６に対して
否定素子２４を介して反転信号を送り、第２の半導体ス
イッチ１１をオンにする。したがって、過電流となった
場合に負荷となる装置３に流れ込む電流を瞬時に切るこ
とができるとともに、負荷となる装置３の過渡応答に基
づく電流及び電圧をも瞬時に消費させることができる。
４は第２の実施例を示す回路構成図である。図４におい
て、第２の実施例の電流の遮断装置２は第１の実施例に
おける半導体スイッチ１０をノーマリオン型の半導体ス
イッチに代えたものである。つまり、半導体スイッチ１
０及び１１がノーマリオン型であり、半導体スイッチ１
１には制御回路８の反転信号を供給する否定素子２４が
接続され、他の構成は第１の実施例と同様である。この
ような構成により、制御回路８は電流検出部５が出力し
た電圧信号と過電流に相当する基準電圧１９とを比較
し、過電流ならば第１の半導体スイッチ１０がオフとな
るように駆動回路７に制御信号を送るとともに、第２の
半導体スイッチ１１を駆動制御する駆動回路６に対して
否定素子２４を介して反転信号を送り、第２の半導体ス
イッチ１１をオンにする。したがって、過電流となった
場合に負荷となる装置３に流れ込む電流を瞬時に切るこ
とができるとともに、負荷となる装置３の過渡応答に基
づく電流及び電圧をも瞬時に消費させることができる。
【００３０】次に、第３の実施例を説明する。図５は本
発明の第３の実施例を示す回路構成図である。図５にお
いて、第３の実施例の電流の遮断装置２は、第１の実施
例における半導体スイッチ１０をノーマリオン型の半導
体スイッチに変え、さらに半導体スイッチ１１をノーマ
リオフ型の半導体スイッチに代えたものである。第１の
実施例のように、半導体スイッチ１０がノーマリオフ型
の素子である場合、電流の遮断装置２の電源９が入って
いないときには電流経路が遮断されており、負荷となる
装置３に電力を供給できない。したがって、図５の第３
の実施例では半導体スイッチ１０がノーマリオン素子で
あるので、電流の遮断装置２の電源が入っていない場合
でも負荷となる装置３に電力を供給できる。しかも半導
体スイッチ１１がノーマリオフ型の半導体スイッチであ
るため電源部１を短絡させることもない。
発明の第３の実施例を示す回路構成図である。図５にお
いて、第３の実施例の電流の遮断装置２は、第１の実施
例における半導体スイッチ１０をノーマリオン型の半導
体スイッチに変え、さらに半導体スイッチ１１をノーマ
リオフ型の半導体スイッチに代えたものである。第１の
実施例のように、半導体スイッチ１０がノーマリオフ型
の素子である場合、電流の遮断装置２の電源９が入って
いないときには電流経路が遮断されており、負荷となる
装置３に電力を供給できない。したがって、図５の第３
の実施例では半導体スイッチ１０がノーマリオン素子で
あるので、電流の遮断装置２の電源が入っていない場合
でも負荷となる装置３に電力を供給できる。しかも半導
体スイッチ１１がノーマリオフ型の半導体スイッチであ
るため電源部１を短絡させることもない。
【００３１】次に、第４の実施例について説明する。図
６は本発明の第４の実施例を示す回路構成図である。図
６において、第４の実施例の電流の遮断装置２は、第２
の実施例における半導体スイッチ１０をノーマリオフ型
に代え、さらに半導体スイッチ１１を内部抵抗の極めて
小さいＳＩＴｈｙ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳトランジスタ又は
ＧＴＯに代えたものである。この場合、図６を参照し
て、電流を遮断した際に半導体スイッチ１１に過大な電
流が流れ破損することを防ぐため、抵抗器１５を挿入し
て、抵抗器１５により負荷となる装置３の内部のコンデ
ンサ成分１２の電荷とインダクタンス成分１３の逆起電
力を消費させることができる。
６は本発明の第４の実施例を示す回路構成図である。図
６において、第４の実施例の電流の遮断装置２は、第２
の実施例における半導体スイッチ１０をノーマリオフ型
に代え、さらに半導体スイッチ１１を内部抵抗の極めて
小さいＳＩＴｈｙ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳトランジスタ又は
ＧＴＯに代えたものである。この場合、図６を参照し
て、電流を遮断した際に半導体スイッチ１１に過大な電
流が流れ破損することを防ぐため、抵抗器１５を挿入し
て、抵抗器１５により負荷となる装置３の内部のコンデ
ンサ成分１２の電荷とインダクタンス成分１３の逆起電
力を消費させることができる。
【００３２】次に、第５の実施例について説明する。図
７は本発明の第５の実施例を示す回路構成図である。図
７において、第５の実施例の電流の遮断装置２は、第４
の実施例における抵抗器１５と半導体スイッチ１１と駆
動回路６とを、ベース又はゲートのバイアスを制御して
内部抵抗を制御できる半導体スイッチ１１に代えた構成
である。この半導体スイッチ１１にはＢＳＩＴ、ＩＧＢ
Ｔ，ＭＯＳトランジスタ、バイポーラトランジスタが使
用できる。図７の実施例では、バイポーラトランジスタ
を使用した例を示した。図７で示したバイポーラトラン
ジスタ１１のベースに流し込む電流を電源１６とバイポ
ーラトランジスタ１１のベースとの間に挿入された可変
抵抗器１７により変えることができる。これにより、バ
イポーラトランジスタ１１のコレクタ、エミッタ間に流
れる電流を制御することができ、負荷となる装置３のコ
ンデンサ成分１２の電荷とインダクタンス成分１３の逆
起電力を、バイポーラトランジスタ１１で消費させる場
合のバイポーラトランジスタ１１の内部抵抗を制御する
ことができる。
７は本発明の第５の実施例を示す回路構成図である。図
７において、第５の実施例の電流の遮断装置２は、第４
の実施例における抵抗器１５と半導体スイッチ１１と駆
動回路６とを、ベース又はゲートのバイアスを制御して
内部抵抗を制御できる半導体スイッチ１１に代えた構成
である。この半導体スイッチ１１にはＢＳＩＴ、ＩＧＢ
Ｔ，ＭＯＳトランジスタ、バイポーラトランジスタが使
用できる。図７の実施例では、バイポーラトランジスタ
を使用した例を示した。図７で示したバイポーラトラン
ジスタ１１のベースに流し込む電流を電源１６とバイポ
ーラトランジスタ１１のベースとの間に挿入された可変
抵抗器１７により変えることができる。これにより、バ
イポーラトランジスタ１１のコレクタ、エミッタ間に流
れる電流を制御することができ、負荷となる装置３のコ
ンデンサ成分１２の電荷とインダクタンス成分１３の逆
起電力を、バイポーラトランジスタ１１で消費させる場
合のバイポーラトランジスタ１１の内部抵抗を制御する
ことができる。
【００３３】次に、第６の実施例について説明する。図
８は本発明の第６の実施例を示す回路構成図である。図
８において、第６の実施例の電流の遮断装置２は、第２
の実施例における半導体スイッチ１０のアノード・ソー
ス間にリカバリーダイオード１８を接続したものであ
る。このリカバリーダイオード１８は、負荷となる装置
３に蓄えられたエネルギーを電源部１側に回生するため
のものであり、これにより、負荷となる装置３内部のイ
ンダクタンス成分１３で発生する逆起電力による過電圧
から、半導体スイッチ１０の破損を防ぐことができる。
８は本発明の第６の実施例を示す回路構成図である。図
８において、第６の実施例の電流の遮断装置２は、第２
の実施例における半導体スイッチ１０のアノード・ソー
ス間にリカバリーダイオード１８を接続したものであ
る。このリカバリーダイオード１８は、負荷となる装置
３に蓄えられたエネルギーを電源部１側に回生するため
のものであり、これにより、負荷となる装置３内部のイ
ンダクタンス成分１３で発生する逆起電力による過電圧
から、半導体スイッチ１０の破損を防ぐことができる。
【００３４】次に第７の実施例について説明する。図９
は本発明の第７の実施例を示す回路構成図である。図９
において、第７の実施例は第６の実施例の電流検出部５
を検出ダイオード２１に代え、この検出ダイオードを第
１の半導体スイッチのアノード側に接続し、さらに、半
導体スイッチ１０が例えばＳＩＴ，ＢＳＩＴ，ＩＧＢ
Ｔ，ＭＯＳトランジスタの場合ドレイン・ソース間、半
導体スイッチ１０が例えばＭＯＳトランジスタ、バイポ
ーラトランジスタの場合コレクタ・エミッタ間、半導体
スイッチ１０がＳＩＴｈｙ，ＧＴＯの場合アノード・カ
ソード間のそれぞれのオン電圧を検出する検出ダイオー
ド２１を通して過電流を検出する構成である。
は本発明の第７の実施例を示す回路構成図である。図９
において、第７の実施例は第６の実施例の電流検出部５
を検出ダイオード２１に代え、この検出ダイオードを第
１の半導体スイッチのアノード側に接続し、さらに、半
導体スイッチ１０が例えばＳＩＴ，ＢＳＩＴ，ＩＧＢ
Ｔ，ＭＯＳトランジスタの場合ドレイン・ソース間、半
導体スイッチ１０が例えばＭＯＳトランジスタ、バイポ
ーラトランジスタの場合コレクタ・エミッタ間、半導体
スイッチ１０がＳＩＴｈｙ，ＧＴＯの場合アノード・カ
ソード間のそれぞれのオン電圧を検出する検出ダイオー
ド２１を通して過電流を検出する構成である。
【００３５】制御回路８は半導体スイッチ１０の過電流
時の順方向降下電圧の上昇により検出ダイオード２１の
電流の阻止を検出することで半導体スイッチ１０の過電
流を感知するようになっている。この制御回路８は過電
流を感知すると半導体スイッチ１０をオフにする信号を
駆動回路７に送るとともに、駆動回路６に半導体スイッ
チ１１をオンにするための信号を送る。このように過電
流の感知部に過電流検出用ダイオードを用いているの
で、非常に高速に過電流を感知することができる。した
がって、過電流が流れると瞬時に電流を遮断することが
できる。
時の順方向降下電圧の上昇により検出ダイオード２１の
電流の阻止を検出することで半導体スイッチ１０の過電
流を感知するようになっている。この制御回路８は過電
流を感知すると半導体スイッチ１０をオフにする信号を
駆動回路７に送るとともに、駆動回路６に半導体スイッ
チ１１をオンにするための信号を送る。このように過電
流の感知部に過電流検出用ダイオードを用いているの
で、非常に高速に過電流を感知することができる。した
がって、過電流が流れると瞬時に電流を遮断することが
できる。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電流の遮断装置は、電流の遮断スピードが早く、遅延
時間を短縮でき、負荷となる装置の電流遮断時の過渡応
答にも対応して、負荷となる装置の逆起電力及び電荷を
消費することができるという効果を有する。
の電流の遮断装置は、電流の遮断スピードが早く、遅延
時間を短縮でき、負荷となる装置の電流遮断時の過渡応
答にも対応して、負荷となる装置の逆起電力及び電荷を
消費することができるという効果を有する。
【００３７】また、本発明では、電流の感知部にシャン
ト抵抗器又はホール素子を用いるため、過電流の感知を
素速く行うことができる。しかも、過電流の感知部に過
電流検出用ダイオードを用いたものは、非常に高速に過
電流の感知を行うことができる。
ト抵抗器又はホール素子を用いるため、過電流の感知を
素速く行うことができる。しかも、過電流の感知部に過
電流検出用ダイオードを用いたものは、非常に高速に過
電流の感知を行うことができる。
【００３８】また、電源部と負荷となる装置の間に並列
に挿入されている半導体スイッチが電流遮断と同時にオ
ンとなるため、負荷となる装置からの逆起電力を消費さ
せることによって電流の遮断装置を保護するとともに、
負荷となる装置内の電荷を消費させることで負荷となる
装置の動作を極めて速く停止させることができる。した
がって、過電流となった場合、極めて高速に負荷となる
装置に流れ込む電流を遮断することができる。
に挿入されている半導体スイッチが電流遮断と同時にオ
ンとなるため、負荷となる装置からの逆起電力を消費さ
せることによって電流の遮断装置を保護するとともに、
負荷となる装置内の電荷を消費させることで負荷となる
装置の動作を極めて速く停止させることができる。した
がって、過電流となった場合、極めて高速に負荷となる
装置に流れ込む電流を遮断することができる。
【００３９】さらに、負荷となる装置への電流の遮断を
行う半導体スイッチにリカバリーダイオードが接続され
ている場合は、負荷となる装置のインダクタンス成分か
らの逆起電力を電源側に回生することにより、半導体ス
イッチの逆起電力による破損を防ぐことができる。
行う半導体スイッチにリカバリーダイオードが接続され
ている場合は、負荷となる装置のインダクタンス成分か
らの逆起電力を電源側に回生することにより、半導体ス
イッチの逆起電力による破損を防ぐことができる。
【００４０】また、電源部と負荷となる装置との間に並
列に挿入されている半導体スイッチ及び電流の遮断を行
う半導体スイッチのどちらか一方若しくは両方にノーマ
リオフの半導体スイッチを用いたものは、電流の遮断装
置の電源が何らかの理由によりなくなった場合でも電源
部の短絡を防ぐことができる。
列に挿入されている半導体スイッチ及び電流の遮断を行
う半導体スイッチのどちらか一方若しくは両方にノーマ
リオフの半導体スイッチを用いたものは、電流の遮断装
置の電源が何らかの理由によりなくなった場合でも電源
部の短絡を防ぐことができる。
【００４１】特に、電流の遮断を行う半導体スイッチが
ノーマリオンで、電源部と負荷となる装置の間に並列に
挿入されている半導体スイッチがノーマリオフであるも
のは、電流の遮断装置の電源が入っていない場合でも負
荷となる装置に電流を供給できる。
ノーマリオンで、電源部と負荷となる装置の間に並列に
挿入されている半導体スイッチがノーマリオフであるも
のは、電流の遮断装置の電源が入っていない場合でも負
荷となる装置に電流を供給できる。
【図１】本発明に係る第１の実施例を示す回路構成図で
ある。
ある。
【図２】ＳＩＴの安全動作領域を示す例である。
【図３】第１の実施例の動作波形を示す図である。
【図４】第２の実施例を示す回路構成図である。
【図５】第３の実施例を示す回路構成図である。
【図６】第４の実施例を示す回路構成図である。
【図７】第５の実施例を示す回路構成図である。
【図８】第６の実施例を示す回路構成図である。
【図９】第７の実施例を示す回路構成図である。
【図１０】従来の電流の遮断装置の一例である。
１ 電源部
２ 電流の遮断装置
４ 直流電源
３ 負荷となる装置
５ 電流検出部
６，７ 駆動回路
８ 制御回路
９ 電流の遮断装置の電源
１０，１１ 半導体スイッチ
１２ コンデンサ成分
１３ インダクタンス成分
１４ 抵抗成分
１５ 抵抗器
１７ 可変抵抗器
１８ リカバリーダイオード
１９ 基準電圧
２１ 検出ダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小武海 伸児
青森県青森市大字三内字沢部418−32
(56)参考文献 特開 平３−293924（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−335999（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−3018（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02H 3/08 - 3/10
H03K 17/08
Claims (9)
- 【請求項１】 電源と負荷となる装置の電流経路に直列
に接続したノーマリオフ型の第１の半導体スイッチと、 この第１の半導体スイッチを駆動する第１の駆動回路
と、 上記第１の半導体スイッチと負荷となる装置との間に直
列に接続した電流検出部と、 上記負荷となる装置の電流経路に並列に接続したノーマ
リオン型の第２の半導体スイッチと、 この第２の半導体スイッチを駆動する第２の駆動回路
と、 上記電流検出部の出力信号と過電流に相当する基準電圧
とを比較して上記第１及び第２の駆動回路を制御する制
御回路とを備え、 電源から負荷となる装置に流れる電流が過電流となった
とき、この過電流を遮断するための電流の遮断装置。 - 【請求項２】 電源と負荷となる装置の電流経路に直列
に接続したノーマリオン型の第１の半導体スイッチと、 この第１の半導体スイッチを駆動する第１の駆動回路
と、 上記第１の半導体スイッチと負荷となる装置との間に直
列に接続した電流検出部と、 上記負荷となる装置の電流経路に並列に接続したノーマ
リオン型の第２の半導体スイッチと、 この第２の半導体スイッチを駆動する第２の駆動回路
と、 上記電流検出部の出力信号と過電流に相当する基準電圧
とを比較して上記第１及び第２の駆動回路を制御する制
御回路とを備え、 電源から負荷となる装置に流れる電流が過電流となった
とき、この過電流を遮断するための電流の遮断装置。 - 【請求項３】 電源と負荷となる装置の電流経路に直列
に接続したノーマリオン型の第１の半導体スイッチと、 この第１の半導体スイッチを駆動する第１の駆動回路
と、 上記第１の半導体スイッチと負荷となる装置との間に直
列に接続した電流検出部と、 上記負荷となる装置の電流経路に並列に接続したノーマ
リオフ型の第２の半導体スイッチと、 この第２の半導体スイッチを駆動する第２の駆動回路
と、 上記電流検出部の出力信号と過電流に相当する基準電圧
とを比較して上記第１及び第２の駆動回路を制御する制
御回路とを備え、 電源から負荷となる装置に流れる電流が過電流となった
とき、この過電流を遮断するための電流の遮断装置。 - 【請求項４】 前記電流検出部がシャント抵抗器である
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電流
の遮断装置。 - 【請求項５】 前記電流検出部がホール素子であること
を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電流の遮
断装置。 - 【請求項６】 前記第２の半導体スイッチに直列に抵抗
器を接続したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか
に記載の電流の遮断装置。 - 【請求項７】 前記第２の半導体スイッチのゲート又は
ベースに、バイアスの設定器を設けたことを特徴とする
請求項１乃至３の何れかに記載の電流の遮断装置。 - 【請求項８】 前記第１の半導体スイッチに並列にリカ
バリーダイオードを接続したことを特徴とする請求項１
乃至３の何れかに記載の電流の遮断装置。 - 【請求項９】 前記電流検出部が前記第１の半導体スイ
ッチの導通状態における順方向降下電圧を検出するダイ
オードであって、この検出ダイオードを上記第１の半導
体スイッチのアノード側に接続しており、 過電流時の順方向降下電圧の上昇による上記検出ダイオ
ードの電流の阻止を検出することで負荷となる装置への
過電流を検出することを特徴とする請求項１、２、３及
び８の何れかに記載の電流の遮断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14424797A JP3453718B2 (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 電流の遮断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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