JPH02194725A - 過電圧保護回路を備えたスイッチ回路 - Google Patents
過電圧保護回路を備えたスイッチ回路Info
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Abstract
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Description
調型MOS F ET)等の自己消弧型スイッチング素
子を用いた自己消弧型スイッチ回路に関し、枠に電源電
圧の過電圧時に自己消弧型スイッチング回路自体を保護
する過電圧保護回路を備えたスイッチ回路に関する。
は、第3図に示すように、電源電圧Vccを車載用ハイ
サイドスイッチ等の負荷lに断続的に印加するNチャネ
ルのパワーMO9FET2と、ゲート抵抗3を介してゲ
ート容量に電荷を注入するゲート駆動回路としてのチャ
ージポンプ4と、このチャージポンプ4をオン/オフ信
号で制御する制御回路5を有し、電源とゲートGとの間
には多投接続された定電圧ダイオード6−1〜6−nと
ダイオード7とが直列接続されている。
プ4は、ゲートGの電位を電源電圧Vccにゲートしき
い値電圧を加えた以上の電位に上昇させるべく、ゲート
抵抗3を介してゲート容量を充電し、パワーMO3FE
T2をオン状態とする。
介して負荷電流が流れる。なお、ダイオード7は充電電
荷が電源側へ流出するのを防止する。
ジポンプ4はゲート抵抗3を介してゲート容量の電荷を
放電し、パワーMO3FETをオフ状態とする。このオ
フ期間において、電源電圧Vccに過電圧が印加された
場合、その過電圧が定電圧ダイオード6−1〜6−nの
ツェナー電圧の総和以上であるとき、電源から定電圧ダ
イオード6−1〜6−n、ダイオード7、ゲート抵抗3
及びチャージポンプ内の放電回路(図示せず)を介して
電源側電流が放電され、これによりゲート抵抗3の電圧
降下が発生してゲート電位が上昇し、パワーMO3FE
T2がオン状態となる。このため、過電圧のエネルギは
パワーMO3FET2を介して負荷1にて吸収され、電
源から給電される制御回路5が過電圧から保護される。
回路にあっては、次の問題点がある。
るため、よって負荷自体は保護されず、負荷の特性等の
劣化を招く。
電圧発生を契機にパワーMO3FETが急にオン状態と
なり、負荷が駆動されるので、フェイルセーフの安全対
策上、危険な場合が多い。
ン状態であっても、これを強制的にオフ状態とすると共
に、過電圧を緩和すべき放電電流を流すことによって、
負荷、制御回路等を過電圧から保護すると同時に、オフ
時における負荷の突発的駆動を防止し得る過電圧保護回
路を備えたスイッチ回路を提供することにある。
源電圧を負荷に対し断続的に印加する自己消弧型スイッ
チング素子と、その自己消弧型スイッチング素子の開閉
動作を駆動制御すべきオン/オフ信号を供給する駆動制
御手段とを含むスイッチ回路において、給電される電源
電圧の過電圧発生を契機に電源側電流を放電する定電圧
保持手段と、その放電電流に基づき被検出電圧が発生す
る電圧被検出部と、被検出電圧を検出したとき駆動制御
手段のオフ信号を送出させる過電圧時検出手段を有する
過電圧保護回路を設けたものである。
電圧保持手段が作動して電源の過電圧を吸収すべく放電
電流を流し、これにより電源電圧の上昇を抑制するが、
放電電流が流れると、電圧被検出部に電圧が発生するの
で、これを検出した過電圧時検出手段は駆動制御手段か
らオフ信号を送出させる。このため、自己消弧型スイッ
チング素子は確実にオフ状態となる。
チ回路の一実施例を示すブロック回路図である。
源からパワーMO3FET2を介して断続的にドレイン
電流(負荷電流)が供給される。
るものである。4はオン/オフの制御信号を受はゲート
抵抗3を介してゲート容量を充電又は放電するゲート駆
動回路としてのチャージポンプである。10は電流制限
抵抗Rを介して電源に接続された定電圧保持手段として
の定電圧回路で、定電圧ダイオード10−1〜10−n
の多段直列接続により構成されている。電流制限抵抗R
は過電圧時の放電電流を制限するものである。定電圧ダ
イオード10−1〜10−nのツェナー電圧の総和Vz
は電源電圧Vccにほぼ等しい。12は定電圧回路lO
と接地間に介在する電圧被検出部としてのNチャネルの
負荷MO3FETで、ゲート端子とソース端子とが接続
され、チャネル抵抗を利用した抵抗体として機能するも
のである。14は負荷MO5FET12と並列接続され
、この電圧降下増大を一定電圧で制限し放電電流をバイ
パスする定電圧ダイオードである。16は通常オン/オ
フの制御信号をチャージポンプ16に供給する制御回路
であり、これは負荷MO3FET12のドレイン電圧の
上昇を検出し、その時点でオフの制御信号をチャージポ
ンプに送出するものである。
ジポンプ4はゲート抵抗3を介してゲート容量を充電し
、パワーMO3FET2をオン状態とする。このため、
電源から負荷1に対して電源電流が供給される。一方、
制御回路16からオフ制御信号が送出されると、チャー
ジポンプ4内の放電回路(図示せず)を介してゲート容
量の充電電荷が放電され、これによりパワーMO3FE
T2が遮断する。
電圧・電流特性を簡略的に考察すると、電流制限抵抗R
と負荷MO3FET12との直列抵抗のみによる特性は
第2図(A)中の破線β1で表され、定電圧回路lOの
みによる特性は第2図(^)中の一点鎖線12で表され
るから、 これらの合成特性は第2図中の実線!3で示
される。なお、第1図(^)の横軸は電圧v1即ち過電
圧をも含めた電源電圧Vccで、縦軸は直列回路を流れ
る電流I (放電電流)を指す。また、第2図(B)は
負荷MO3FET12のソース・ドレイン電圧Vx と
放電電流■との特性を実線i6で示し、その破線14は
負荷MO3FET12のみの特性を示すと共に、−点鎖
線l、は定電圧ダイオード14のみの特性を示す。
Vz以下である場合には、電流制限抵抗R2定電圧回路
10等の直列回路は動作せず、その電源電圧Vccはそ
のままパワーMO3FET2.制御回路16に印加され
る。今、電源電圧Vccに過電圧値V′が重畳されVz
以上になると、第2図(^)に示す如く、電流制限抵抗
Rには放電電流値I′が流れる。この放電電流値I′は
負荷MO3FET12を流れて接地へ放出されるが、そ
の際、負荷MO3FET12には第2図(8) に示
す如(電圧降下値Vxoが発生する。このため、制御回
路16はこの値Vxoを検出し、オフの制御信号をチャ
ージポンプ4に送出する。これによりパワーMO5FE
T2が遮断される。パワーMO3FET2のオンモード
の場合でもオフモードの場合でも、パワーMO3FET
2は過電圧発生により強行的に遮断されることになる。
ないため、負荷の劣化等を防止することができるだけで
なく、オンモードの場合では強行的にパワーMO3FE
T2が遮断されるため、フェイルセーフが働く。
圧ダイオード14のツェナー電圧を超えた場合には、定
電圧ダイオード14にバイパス電流が流れ、 ドレイン
電圧V×の上昇を抑制する。これにより負荷MO3FE
T12及び制御回路16が保護される。
O3FET12を用いであるが、これに限らず、例えば
定電圧ダイオードを用いても良いし、場合によっては放
電電流を分流してこれを充電するコンデンサを用いても
良い。
えたスイッチ回路は、一定電圧以上の過電圧発生に基づ
く電流を放電する定電圧保持手段と、その放電電流に基
づき被検出電圧が発生する電圧被検出部と、その被検出
電圧を検出してオフ制御信号を発生する過電圧時検出手
段とを有するものであるから、次の効果を奏する。
負荷を介して放電するのではなく、別系統の放電系を介
して放電させるもので、またその放電電流を利用して自
己消弧型スイッチング素子を強制的にオフ状態とするも
のであるから、過電圧発生時スイッチ回路自体が有効に
保護される。
作モードの如何にかかわらず、必ずオフ状態となるので
、フェイルセーフの思想が実現され、危険防止に寄与す
る。
チ回路の一実施例を示すブロック回路図である。 第2図(^)は同実施例における過電圧保護回路の直列
回路の電圧・電流特性を簡略的に示すグラフ図で、第2
’1A(8>は同直列回路における負荷MO3FETと
定電圧の並列回路の電圧・電流特性を簡略的に示すグラ
フ図である。 第3図は、従来の過電圧保護回路を備えた自己消弧型ス
イッチ回路の一例を示すブロック回路図である。 1、負荷、2 パワーMO3FET、3ゲート抵抗、4
・・−チャージポンプ、16 制御回路、Vcc・・
電源電圧、R・電流制限抵抗、10 定電圧回路、1
0−1〜10− n 定電圧ダイオード、12負荷M
O3FET114・定電圧ダイオード。 (A) (B) 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)電源電圧を負荷に対し断続的に印加する自己消弧型
スイッチング素子と、該自己消弧型スイッチング素子の
開閉動作を駆動制御すべきオン/オフ信号を供給する駆
動制御手段とを含む自己消弧型スイッチ回路において、 給電される電源電圧の過電圧発生を契機に電源側電流を
放電する定電圧保持手段と、該放電電流に基づき被検出
電圧が発生する電圧被検出部と、該被検出電圧を検出し
たとき該駆動制御手段のオフ信号を送出させる過電圧時
検出手段とを有する過電圧保護回路を備えたスイッチ回
路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1014505A JP2605854B2 (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 過電圧保護回路を備えたスイッチ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1014505A JP2605854B2 (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 過電圧保護回路を備えたスイッチ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02194725A true JPH02194725A (ja) | 1990-08-01 |
JP2605854B2 JP2605854B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=11862924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1014505A Expired - Lifetime JP2605854B2 (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 過電圧保護回路を備えたスイッチ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2605854B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6465996B2 (en) | 2000-03-08 | 2002-10-15 | Denso Corporation | Constant voltage circuit with a substitute circuit in case of input voltage lowering |
JP2003218675A (ja) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Hitachi Ltd | 半導体素子の駆動装置ならびにそれを用いた電力変換装置 |
WO2005119911A1 (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Thine Electronics, Inc. | 電源電圧監視回路及びそれを内蔵する電子機器 |
JP2009284689A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Rohm Co Ltd | 過電圧保護回路およびそれを用いた電子機器 |
JP2013085328A (ja) * | 2011-10-06 | 2013-05-09 | Denso Corp | 過電圧保護回路 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS648718A (en) * | 1987-06-08 | 1989-01-12 | Philips Nv | Semiconductor element driving circuit arrangement |
-
1989
- 1989-01-24 JP JP1014505A patent/JP2605854B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013085328A (ja) * | 2011-10-06 | 2013-05-09 | Denso Corp | 過電圧保護回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2605854B2 (ja) | 1997-04-30 |
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