JPH02223672A - 半導体電力装置における過度の熱散逸に対して電流制御及び防護を与えるユニットのための診断回路 - Google Patents
半導体電力装置における過度の熱散逸に対して電流制御及び防護を与えるユニットのための診断回路Info
- Publication number
- JPH02223672A JPH02223672A JP1320742A JP32074289A JPH02223672A JP H02223672 A JPH02223672 A JP H02223672A JP 1320742 A JP1320742 A JP 1320742A JP 32074289 A JP32074289 A JP 32074289A JP H02223672 A JPH02223672 A JP H02223672A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power device
- reference voltage
- diagnostic circuit
- current
- comparator
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 12
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
- F02P3/04—Layout of circuits
- F02P3/055—Layout of circuits with protective means to prevent damage to the circuit, e.g. semiconductor devices or the ignition coil
- F02P3/0552—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
-
- 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
- H03K17/08—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
- H03K17/0826—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in bipolar transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K2017/0806—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage against excessive temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体電力装置における過度な熱散逸に対す
る電流制御及び防護を与えるユニットのための診断回路
に関する。
る電流制御及び防護を与えるユニットのための診断回路
に関する。
半導体電力装置に制御ユニットを設け、そこを通して流
れる電流に関連してその電力装置の周期的消滅を制御し
て、例えば自動車両の電子的点火を実施したり又は電動
機を駆動するような応用はかなり多く知られている。
れる電流に関連してその電力装置の周期的消滅を制御し
て、例えば自動車両の電子的点火を実施したり又は電動
機を駆動するような応用はかなり多く知られている。
更に特定するに、電子的点火のためのコイルに給電する
ために使用される電力装置の場合、その制御ユニットは
、負荷に供給される電流の値を続出したり、検出された
電流が設定値よりも大きいときにその電力装置について
の迅速な消滅を実施したりできなければならない、その
場合には2次巻線によりその点火火花をトリガーする過
電圧がコイル端子間に作り出されるからである。
ために使用される電力装置の場合、その制御ユニットは
、負荷に供給される電流の値を続出したり、検出された
電流が設定値よりも大きいときにその電力装置について
の迅速な消滅を実施したりできなければならない、その
場合には2次巻線によりその点火火花をトリガーする過
電圧がコイル端子間に作り出されるからである。
かかる目的のために現に使用されている制御ユニットは
、負荷に供給される電流を読みそして検出された電流が
設定値よりも大きいときに診断信号を発生する診断回路
と、前記診断信号を受信して、その信号を前以って設定
された時間遅延を伴なった消滅信号へと変換する遅延装
置を持つマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッ
サによって制御され、前記電力装置の消滅を実施するた
めの駆動回路とを含んでいる。
、負荷に供給される電流を読みそして検出された電流が
設定値よりも大きいときに診断信号を発生する診断回路
と、前記診断信号を受信して、その信号を前以って設定
された時間遅延を伴なった消滅信号へと変換する遅延装
置を持つマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッ
サによって制御され、前記電力装置の消滅を実施するた
めの駆動回路とを含んでいる。
電動機を駆動するために使用される電力装置の場合、そ
の制御ユニットは、電力装置の点火及び消滅の交替(す
なわち、デユーティ・サイクル)を決定する仕事を持ち
、それにより、駆動されるモータの速度が決められる。
の制御ユニットは、電力装置の点火及び消滅の交替(す
なわち、デユーティ・サイクル)を決定する仕事を持ち
、それにより、駆動されるモータの速度が決められる。
このために、制御ユニットは、負荷に供給される電流と
設定値との間における比較に関連して、その電力装置に
印加される信号のデユーティ・サイクルの制御回路に適
当な仕方において作用する診断回路を含んでいる。
設定値との間における比較に関連して、その電力装置に
印加される信号のデユーティ・サイクルの制御回路に適
当な仕方において作用する診断回路を含んでいる。
かくして、かかる電力装置には、安全限界を越えてその
電力装置の接合部温度を危険な程(、ご′上昇させるこ
とがある過度な熱散逸に対する防護装置を具備すること
が重要である。
電力装置の接合部温度を危険な程(、ご′上昇させるこ
とがある過度な熱散逸に対する防護装置を具備すること
が重要である。
単一の診断回路で電流の読出し機能と熱防護機能とを解
決できる半導体電力装置については今迄の所、まったく
知られていない。
決できる半導体電力装置については今迄の所、まったく
知られていない。
また、半導体電力装置の制御ユニットに対するもので、
上述した2つの機能が単一の集積回路内に組合わされて
いる診断回路も知られていない。
上述した2つの機能が単一の集積回路内に組合わされて
いる診断回路も知られていない。
かくして、本発明の目的は、半導体電力装置の制御ユニ
ットに対するもので、電流の読出し機能と熱防護機能と
が組み込まれている診断回路を提供することにある。
ットに対するもので、電流の読出し機能と熱防護機能と
が組み込まれている診断回路を提供することにある。
本発明の別な目的は、単一のモノリシック構造へと集積
される上述した型式の診断回路を提供することにある。
される上述した型式の診断回路を提供することにある。
本発明の上述した目的は、その電力装置自体を通して流
れる電流に比例した電圧が供給されるようにその電力装
置に接続される第1の入力及び基準電圧発生器に接続さ
れる第2の入力を持つ比較器と、前記比較器の出力に接
続されていて、該比較器の出力が、前記基準電圧を越え
る、電流に比例する前記電圧の上昇を示すときに、診断
信号を発生する信号発生器と、前記電力装置の温度に感
応可能であうで、設定値を越えた温度における上昇に応
答して前記基準電圧を下げるように前記基準電圧発生器
に作用する手段とを備えた診断回路によって達成される
。
れる電流に比例した電圧が供給されるようにその電力装
置に接続される第1の入力及び基準電圧発生器に接続さ
れる第2の入力を持つ比較器と、前記比較器の出力に接
続されていて、該比較器の出力が、前記基準電圧を越え
る、電流に比例する前記電圧の上昇を示すときに、診断
信号を発生する信号発生器と、前記電力装置の温度に感
応可能であうで、設定値を越えた温度における上昇に応
答して前記基準電圧を下げるように前記基準電圧発生器
に作用する手段とを備えた診断回路によって達成される
。
換言するに、基準電圧発生器は診断回路のトリガー閾値
を設定し、かかるトリガー閾値は、過度な熱散逸が、設
定値を越えて、その電力装置の接合部温度を上昇させる
ときに自動的に減少される。
を設定し、かかるトリガー閾値は、過度な熱散逸が、設
定値を越えて、その電力装置の接合部温度を上昇させる
ときに自動的に減少される。
これは次のことを意味している。つまり、電力装置が電
子的点火のために使用される場合、その装置の消滅時間
は、電流を小さくして、結果的に、その装置内で散逸さ
れる電力、つまり、その接合部温度を低下させるように
制御される。
子的点火のために使用される場合、その装置の消滅時間
は、電流を小さくして、結果的に、その装置内で散逸さ
れる電力、つまり、その接合部温度を低下させるように
制御される。
また、電力装置が電動機を駆動するために使用される場
合、前と同じ効果は、装置自体に適用される信号のデユ
ーティ・サイクルを変えることによって得られることに
なる。
合、前と同じ効果は、装置自体に適用される信号のデユ
ーティ・サイクルを変えることによって得られることに
なる。
電力装置及び診断回路によって形成される全回路ユニッ
トは、電流の読出しを容易にするために、モノリシック
構造において集積されるのが好ましい。
トは、電流の読出しを容易にするために、モノリシック
構造において集積されるのが好ましい。
好ましいことに、温度が上昇するときでの基準電圧の減
少は連続して実施されるので、診断回路のトリガー閾値
も連続的に変わり、従って、装置によって散逸される電
力も連続して制御される。
少は連続して実施されるので、診断回路のトリガー閾値
も連続的に変わり、従って、装置によって散逸される電
力も連続して制御される。
最後に、比較器はヒステリシス型であるので、それは、
診断信号の配送を決定する状態におけるその出力を、そ
の逆移行を決定する値よりも大きい電流値に対して移行
させる。これは望ましくない不安定性を除去する。
診断信号の配送を決定する状態におけるその出力を、そ
の逆移行を決定する値よりも大きい電流値に対して移行
させる。これは望ましくない不安定性を除去する。
本発明のそれらの及び他の特徴、並びにそこで得られる
利点は、添付図面に例示されている限定的でない本発明
の実施例を参照しての以下の詳細な記載から明らかにな
ろう。
利点は、添付図面に例示されている限定的でない本発明
の実施例を参照しての以下の詳細な記載から明らかにな
ろう。
第1図において、そこには、1次巻線2と、そして電極
4及び接地間に火花を発生するための2次巻線3を持つ
コイル1とを含んでいる、自動車両に対する電子的点火
回路が概略的に例示されている。1次巻線2は、プラス
の電源端子7と接地との間に設けられたダーリントン回
路として例示されている半導体電力装置5 (別な型式
のものでも良い)と抵抗器6とに直列に接続されている
。
4及び接地間に火花を発生するための2次巻線3を持つ
コイル1とを含んでいる、自動車両に対する電子的点火
回路が概略的に例示されている。1次巻線2は、プラス
の電源端子7と接地との間に設けられたダーリントン回
路として例示されている半導体電力装置5 (別な型式
のものでも良い)と抵抗器6とに直列に接続されている
。
電力装置5には、主として、診断回路8と、遅延装置を
含むマイクロプロセッサ9と、駆動回路10とにより構
成された制御ユニットが連動されている。
含むマイクロプロセッサ9と、駆動回路10とにより構
成された制御ユニットが連動されている。
診断回路8はヒステリシス比較器11を含み、その第1
の入力12は半導体電力装置5のエミッタと抵抗器6と
の間の回路分岐点13に接続され、第2の入力14は基
準電圧発生器15に接続されている。電力装置5の温度
に感応する熱防護ユニット16は、その温度が過度な熱
散逸により上昇するときに、比較器11の第2の入力端
子間に印加される基準電圧を減少させるように基準電圧
発生器15に作用する。信号発生器17(よ、比較器1
1の出力に接続されていて、電力装置5及びコイル1の
1次巻線2を流れる電流Iが大きくなって、比較器11
の第1の入力に印加される抵抗器6の端子間の比例電圧
がその比較器11の第2の入力に印加される基準電圧よ
りも大きくなったときに、診断信号りを発生する。
の入力12は半導体電力装置5のエミッタと抵抗器6と
の間の回路分岐点13に接続され、第2の入力14は基
準電圧発生器15に接続されている。電力装置5の温度
に感応する熱防護ユニット16は、その温度が過度な熱
散逸により上昇するときに、比較器11の第2の入力端
子間に印加される基準電圧を減少させるように基準電圧
発生器15に作用する。信号発生器17(よ、比較器1
1の出力に接続されていて、電力装置5及びコイル1の
1次巻線2を流れる電流Iが大きくなって、比較器11
の第1の入力に印加される抵抗器6の端子間の比例電圧
がその比較器11の第2の入力に印加される基準電圧よ
りも大きくなったときに、診断信号りを発生する。
かくして、マイクロプロセッサ9は、電力装置5の迅速
な消滅を実施する駆動回路10を制御する位置に適当な
遅延を導入する。この時点において、コイル1の1次巻
線端子間に強力な過電圧が生じ、それが2次巻線3に伝
達されて、点火火花を生じさせる。
な消滅を実施する駆動回路10を制御する位置に適当な
遅延を導入する。この時点において、コイル1の1次巻
線端子間に強力な過電圧が生じ、それが2次巻線3に伝
達されて、点火火花を生じさせる。
熱散逸が過度になり、結果的に電力装置5の接合部温度
が上昇すると、熱制御ユニット16は、比較器11の基
準電圧を低下させて、そのトリガー閾値を下げ、それに
より、電力装置5の散逸を低い電流値へと進める。
が上昇すると、熱制御ユニット16は、比較器11の基
準電圧を低下させて、そのトリガー閾値を下げ、それに
より、電力装置5の散逸を低い電流値へと進める。
診断回路8は、温度を取りやすくするために、電力装置
5とそして抵抗器6と一緒に単一の集積回路構造として
構成されるのが好ましい。
5とそして抵抗器6と一緒に単一の集積回路構造として
構成されるのが好ましい。
第2図は第1図の回路装置を詳細に示し、比較器11は
、そのベースが一緒に接続されている2つのNPN )
ランジスタ18及び19により構成された差動段を含ん
でいる。トランジスタ18は、比較器11の第1の入力
12を構成するように、回路分岐点13に接続されたエ
ミッタを持ち、そのコレクタはPNP )ランジスタ2
0のコレクタに接続され、PNP トランジスタ20の
エミッタはプラス端子21に接続されている。トランジ
スタ19は、抵抗器22を通して接地されているエミッ
タと、それ自体のベースにじかに接続され且つPNP
トランジスタ23のコレクタに接続されたコレクタとを
持ち、PNP )ランジスタ23のエミッタはプラス端
子21に接続されている。トランジスタ20及び23の
ベースは一緒に接続され、そしてPNPトランジスタ2
4のベースに接続され、PNP トランジスタ24のエ
ミッタはプラス端子21に接続され、そのコレクタはそ
れ自体のベースにじかに接続されていると共に、抵抗器
25を通して接地されている。トランジスタ20.23
及び24は抵抗器22及び25と共に、基準電圧発生器
15を構成している。
、そのベースが一緒に接続されている2つのNPN )
ランジスタ18及び19により構成された差動段を含ん
でいる。トランジスタ18は、比較器11の第1の入力
12を構成するように、回路分岐点13に接続されたエ
ミッタを持ち、そのコレクタはPNP )ランジスタ2
0のコレクタに接続され、PNP トランジスタ20の
エミッタはプラス端子21に接続されている。トランジ
スタ19は、抵抗器22を通して接地されているエミッ
タと、それ自体のベースにじかに接続され且つPNP
トランジスタ23のコレクタに接続されたコレクタとを
持ち、PNP )ランジスタ23のエミッタはプラス端
子21に接続されている。トランジスタ20及び23の
ベースは一緒に接続され、そしてPNPトランジスタ2
4のベースに接続され、PNP トランジスタ24のエ
ミッタはプラス端子21に接続され、そのコレクタはそ
れ自体のベースにじかに接続されていると共に、抵抗器
25を通して接地されている。トランジスタ20.23
及び24は抵抗器22及び25と共に、基準電圧発生器
15を構成している。
また、比較器11は、ツイン・コレクタPNPトランジ
スタ26を含み、そのエミッタはプラス端子21に接続
され、第1のコレクタはトランジスタ20のコレクタに
接続され、第2のコレクタはそれ自体のベースにじかに
接続されていると共に、抵抗器27を通してNPN )
ランジスタ28のコレクタに接続されている。NPN)
ランジスタ28のベースはトランジスタ18のコレクタ
に接続され、トランジスタ28のエミッタは抵抗器29
を通して接地されている。
スタ26を含み、そのエミッタはプラス端子21に接続
され、第1のコレクタはトランジスタ20のコレクタに
接続され、第2のコレクタはそれ自体のベースにじかに
接続されていると共に、抵抗器27を通してNPN )
ランジスタ28のコレクタに接続されている。NPN)
ランジスタ28のベースはトランジスタ18のコレクタ
に接続され、トランジスタ28のエミッタは抵抗器29
を通して接地されている。
診断信号発生器17は、第2図に示されているように、
オーブンコレクタ型式〇NPN )ランジスタ30によ
って構成され、そのエミッタは接地され、ベースはトラ
ンジスタ28のエミッタに接続されている。また、その
コレクタは端子31を通してマイクロプロセッサ9の入
力に接続されることになる。
オーブンコレクタ型式〇NPN )ランジスタ30によ
って構成され、そのエミッタは接地され、ベースはトラ
ンジスタ28のエミッタに接続されている。また、その
コレクタは端子31を通してマイクロプロセッサ9の入
力に接続されることになる。
熱防護ユニット16は、プラス端子21と接地との間に
直列に接続されている2つの抵抗器32及び33によっ
て形成された分圧器を含んでいる。
直列に接続されている2つの抵抗器32及び33によっ
て形成された分圧器を含んでいる。
抵抗器32と33との間の分岐点34はNPN トラン
ジスタ35のベースに接続され、そのコレクタは抵抗器
36を通してプラス端子21に接続され、そのエミッタ
は抵抗器37を通して接地されている。
ジスタ35のベースに接続され、そのコレクタは抵抗器
36を通してプラス端子21に接続され、そのエミッタ
は抵抗器37を通して接地されている。
また、トランジスタ35のエミッタはNPN )ランジ
スタ38のベースにじかに接続され、トランジスタ38
のエミッタは接地され、そのコレクタは抵抗器39を通
してPNP )ランジスタ40のベースに接続されてい
る。PNP)ランジスタ40のエミッタはプラス端子2
1に接続され、その第1のコレクタはトランジスタ20
.23及び24の共通ベースに接続され、そして第2の
コレクタはそれ自体のベースにじかに接続されている。
スタ38のベースにじかに接続され、トランジスタ38
のエミッタは接地され、そのコレクタは抵抗器39を通
してPNP )ランジスタ40のベースに接続されてい
る。PNP)ランジスタ40のエミッタはプラス端子2
1に接続され、その第1のコレクタはトランジスタ20
.23及び24の共通ベースに接続され、そして第2の
コレクタはそれ自体のベースにじかに接続されている。
動作中、比較器11の差動段の2つのトランジスタ18
及び19には、そのコレクタにおいて、トランジスタ2
4との電流ミラー接続のおかげで一定の電流を導通する
トランジスタ20及び23から給電され、そこには、抵
抗器25の値に依存した一定の電流が電流が流れる。
及び19には、そのコレクタにおいて、トランジスタ2
4との電流ミラー接続のおかげで一定の電流を導通する
トランジスタ20及び23から給電され、そこには、抵
抗器25の値に依存した一定の電流が電流が流れる。
電力装置5が消滅されると、抵抗器6には電流が流れな
いので、トランジスタ18のエミッタは接地されるが、
ダイオード接続されているトランジスタ19のエミッタ
は抵抗器22の間の電圧降下に等しい電圧になる。トラ
ンジスタ18及び19のエミッタ領域が等しい(実際の
場合でのように)と仮定すると、トランジスタ18の導
通はトランジスタ19の導通よりもはるかに大きいので
、トランジスタ18は飽和状態におかれ、トランジスタ
28と、診断信号発生器17のトランジスタ30とは遮
断された状態に維持される。
いので、トランジスタ18のエミッタは接地されるが、
ダイオード接続されているトランジスタ19のエミッタ
は抵抗器22の間の電圧降下に等しい電圧になる。トラ
ンジスタ18及び19のエミッタ領域が等しい(実際の
場合でのように)と仮定すると、トランジスタ18の導
通はトランジスタ19の導通よりもはるかに大きいので
、トランジスタ18は飽和状態におかれ、トランジスタ
28と、診断信号発生器17のトランジスタ30とは遮
断された状態に維持される。
電力装置5が導通状態にされると、そこを通して流れる
電流Iは、第3図でのグラフa)において示されている
ように、直線状傾斜に従って上昇する。それと共に、抵
抗器6の両端の電圧、つまり、トランジスタ18のエミ
ッタの電圧も上昇する。トランジスタ18及び19によ
って構成されている差動段は、その2つのトランジスタ
が同じエミッタ電圧を持つときに、その平衡状態に入り
、これは、抵抗器22の両端に確立される基準電圧に依
存した電流11の設定値に対して生じる。
電流Iは、第3図でのグラフa)において示されている
ように、直線状傾斜に従って上昇する。それと共に、抵
抗器6の両端の電圧、つまり、トランジスタ18のエミ
ッタの電圧も上昇する。トランジスタ18及び19によ
って構成されている差動段は、その2つのトランジスタ
が同じエミッタ電圧を持つときに、その平衡状態に入り
、これは、抵抗器22の両端に確立される基準電圧に依
存した電流11の設定値に対して生じる。
電流IがT1よりも大きい場合(第3a図)、差動段1
8.19は不平衡にあって、トランジスタ18は遮断し
ている。かくして、トランジスタ28は飽和状態に向い
、トランジスタ30を駆動し、そのコレクタは、その時
点では負の波面(第3b図)を持つ電圧によって構成さ
れた診断信号りをマイクロプロセッサ9に配送する。
8.19は不平衡にあって、トランジスタ18は遮断し
ている。かくして、トランジスタ28は飽和状態に向い
、トランジスタ30を駆動し、そのコレクタは、その時
点では負の波面(第3b図)を持つ電圧によって構成さ
れた診断信号りをマイクロプロセッサ9に配送する。
そこで、マイクロプロセッサ9は、前以って設定された
時間後に、駆動回路10を通して電力装置5の消滅を指
令するので、過電圧がコイル1の両端に生じ、その結果
、火花が電極と接地との間に生ずる。
時間後に、駆動回路10を通して電力装置5の消滅を指
令するので、過電圧がコイル1の両端に生じ、その結果
、火花が電極と接地との間に生ずる。
比較器11は、電力装置5の消滅により電流Iが値T1
以下に戻るときに、診断信号の正の波面FPでもって、
その元の状態に戻る(第3b図参照)。
以下に戻るときに、診断信号の正の波面FPでもって、
その元の状態に戻る(第3b図参照)。
望ましいない不安定性を回避するために、比較器11は
、診断信号りの発生に対応する状態へと移行させる電流
(11)の値から反対の方向へと移行させる低い値にわ
たるヒステリシスを持つ必要がある。
、診断信号りの発生に対応する状態へと移行させる電流
(11)の値から反対の方向へと移行させる低い値にわ
たるヒステリシスを持つ必要がある。
ヒステリシスはトランジスタ26により比較器11に与
えられるが、それは、トランジスタ18のベースにダイ
オード接続されているコレクタの3分の2と、トランジ
スタ18のコレクタに接続されているコレクタの3分の
1とでもって達成される。これは、−旦トランジスタ2
6がトランジスタ18の遮断により導通されると、その
後者の新しい状態がトランジスタ20及び26にて配送
される電流の和に等しいコレクタ電流でもって、かくし
てトランジスタ18の低いエミッタ電圧に対して、つま
り、電流11よりも小さい電流II’に対して生じるこ
とを意味する。これは第3図のグラフa)及びb)にお
いて示されている。
えられるが、それは、トランジスタ18のベースにダイ
オード接続されているコレクタの3分の2と、トランジ
スタ18のコレクタに接続されているコレクタの3分の
1とでもって達成される。これは、−旦トランジスタ2
6がトランジスタ18の遮断により導通されると、その
後者の新しい状態がトランジスタ20及び26にて配送
される電流の和に等しいコレクタ電流でもって、かくし
てトランジスタ18の低いエミッタ電圧に対して、つま
り、電流11よりも小さい電流II’に対して生じるこ
とを意味する。これは第3図のグラフa)及びb)にお
いて示されている。
また、電力装置の導通サイクル中における過度な熱散逸
は、装置自体の接合部温度、つまり、電力装置5、抵抗
器6及び診断回路8を含むチップの温度の望ましくない
上昇を決めることもできる。
は、装置自体の接合部温度、つまり、電力装置5、抵抗
器6及び診断回路8を含むチップの温度の望ましくない
上昇を決めることもできる。
所定の電圧がトランジスタ35のベース上で固定されて
いる場合、トランジスタ38は、その温度が例えばT1
・150°Cという成る設定値に到るときに導通し、こ
れは従来からも周知である。この温度において、トラン
ジスタ38はトランジスタ40を導通させるが、これは
、それ自体のベースに接続されているコレクタの3分の
2と、トランジスタ20.23及び24の共通ベースに
接続されている3分の1とでもって達成される。結果的
に、トランジスタ38を通過する電流の一部は抵抗器2
5を通して流されて、トランジスタ20及び23、従っ
て、トランジスタ18及び19の電流を減少させること
になる。かくして、トランジスタ19のエミッタを横切
った電圧が減少されるので、それにより、トランジスタ
18のエミッタ電圧も減少されて、比較器11の移行及
び診断信号りの配送を決定する抵抗器6上での電流を下
げることになる。結果的に、その診断信号が出されて、
電力装置の消滅を実行する。これは第3図のグラフC)
及びd)に示されており、そこでは、2つの移行限界間
での差が増大されているので、比較器のヒステリシスも
修正されているのが見られる。
いる場合、トランジスタ38は、その温度が例えばT1
・150°Cという成る設定値に到るときに導通し、こ
れは従来からも周知である。この温度において、トラン
ジスタ38はトランジスタ40を導通させるが、これは
、それ自体のベースに接続されているコレクタの3分の
2と、トランジスタ20.23及び24の共通ベースに
接続されている3分の1とでもって達成される。結果的
に、トランジスタ38を通過する電流の一部は抵抗器2
5を通して流されて、トランジスタ20及び23、従っ
て、トランジスタ18及び19の電流を減少させること
になる。かくして、トランジスタ19のエミッタを横切
った電圧が減少されるので、それにより、トランジスタ
18のエミッタ電圧も減少されて、比較器11の移行及
び診断信号りの配送を決定する抵抗器6上での電流を下
げることになる。結果的に、その診断信号が出されて、
電力装置の消滅を実行する。これは第3図のグラフC)
及びd)に示されており、そこでは、2つの移行限界間
での差が増大されているので、比較器のヒステリシスも
修正されているのが見られる。
閾値電流における降下は、それが、例えば170℃に等
しい温度T2における最小値I2に達するまで、その温
度に関係して直線状に生じる。
しい温度T2における最小値I2に達するまで、その温
度に関係して直線状に生じる。
温度に関係した閾値電流の変動は第3図のグラフe)に
例示されている。
例示されている。
第4図には、並列に接続されたダイオード53を持つ電
動機52を駆動するために使用される半導体電力装置5
(ここではMOS )ランジスタとして表わされてい
る)のデユーティ・サイクルの制御回路51の2つの入
力の1つ(他には、−定値の入力信号が供給される)に
対する応用において使用される診断回路が示されている
。
動機52を駆動するために使用される半導体電力装置5
(ここではMOS )ランジスタとして表わされてい
る)のデユーティ・サイクルの制御回路51の2つの入
力の1つ(他には、−定値の入力信号が供給される)に
対する応用において使用される診断回路が示されている
。
この場合、その診断回路は、装置自体の温度が増大する
につれて、電力装置のデユーティ・サイクルを減少させ
るように動作する。診断回路の動作は第1図、第2図及
び第3図に記述されたのと同じである。
につれて、電力装置のデユーティ・サイクルを減少させ
るように動作する。診断回路の動作は第1図、第2図及
び第3図に記述されたのと同じである。
第1図は、本発明による診断回路を含む、電子的点火の
ための半導体電力装置を示すブロック図である。第2図
は、集積した形態での実施に適合させた第1図の診断回
路の実施例を示す回路図である。第3図は、第2図の診
断回路の動作態様を示す一連の波形図である。第4図は
、第1図及び第2図に例示されている型式の診断回路を
含む、電動機を駆動するための半導体電力装置の制御ユ
ニットを示すブロック図である。 5・・・電力装置、 6・・・抵抗器、11・・・
比較器、 12・・・11の第1の入力、14・
・・11の第2の入力、15・・・基準電圧発生器、1
6・・・温度感応手段、 17・・・信号発生器。 代理人 弁理士 小 川 信 −
ための半導体電力装置を示すブロック図である。第2図
は、集積した形態での実施に適合させた第1図の診断回
路の実施例を示す回路図である。第3図は、第2図の診
断回路の動作態様を示す一連の波形図である。第4図は
、第1図及び第2図に例示されている型式の診断回路を
含む、電動機を駆動するための半導体電力装置の制御ユ
ニットを示すブロック図である。 5・・・電力装置、 6・・・抵抗器、11・・・
比較器、 12・・・11の第1の入力、14・
・・11の第2の入力、15・・・基準電圧発生器、1
6・・・温度感応手段、 17・・・信号発生器。 代理人 弁理士 小 川 信 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体電力装置における過度な熱散逸に対して電流
制御及び防護を与えるユニットのための診断回路であっ
て、電力装置(5)を通して流れる電流に比例した電圧
が供給されるように該電力装置(5)に接続される第1
の入力(12)及び基準電圧発生器(15)に接続され
る第2の入力(14)を持つ比較器(11)と、前記比
較器(11)の出力に接続されていて、前記比較器(1
1)の出力が、前記基準電圧を越えて行く、電流に比例
する前記電圧の上昇を示すときに、診断信号を発生する
ための信号発生器(17)と、前記電力装置(5)の温
度に感応可能であって、設定値を越えた温度の上昇に応
答して前記基準電圧を下げるように前記基準電圧発生器
(15)に作用する手段(16)とを備えていることを
特徴とする診断回路。 2、電流に比例する前記電圧は、前記電力装置(5)に
直列に接続されている抵抗(6)を通って取り出される
ことを特徴とする請求項1記載の診断回路。 3、前記比較器(11)、基準電圧発生器(15)、信
号発生器(17)、温度に感応する手段(16)、電力
装置(5)及び抵抗(6)は単一の集積回路内に含まれ
ることを特徴とする請求項2記載の診断回路。 4、前記比較器(11)はヒステリシス型であることを
特徴とする請求項1記載の診断回路。 5、温度に感応する前記手段(16)は、前以って設定
された温度範囲内で連続した態様において前記基準電圧
を低下させるように前記基準電圧発生器(15)に作用
することを特徴とする請求項1記載の診断回路。 6、前記比較器(11)は、電流ミラー回路(20、2
3、24)によって一定電流の供給される共通ベースを
持つ2つのトランジスタ(18、19)によって形成さ
れた差動段を含み、前記トランジスタ(18、19)の
1つ(18)は前記電力装置(5)に直列に接続されて
いる抵抗(6)を介して分極され、そして前記トランジ
スタ(18、19)の他のもの(19)は前記基準電圧
を規定している別な抵抗(22)を介して分極されるこ
とを特徴とする請求項1記載の診断回路。 7、前記比較器(11)は、前記基準電圧を越える、電
流に比例する前記電圧の上昇に対応する状態への前記差
動段(18、19)の移行に応答して、該差動段の前記
トランジスタ(18)の供給電流における上昇を決定す
る回路手段(26)を含み、その結果、前記比較器(1
1)の逆方向移行は上述した比例電圧よりも小さい電圧
において生じることを特徴とする請求項6記載の診断回
路。 8、温度に感応する前記手段(16)は抵抗性分圧器(
32、33)を含み、該分圧器は、その温度が前記分圧
器(32、33)により規定される設定値を越えるとき
に導通するトランジスタ(38)の分極のために使用さ
れ、前記トランジスタ(38)は前記ミラー電流回路(
20、23、24)に作用して、前記比較器(11)の
差動段(18、19)のトランジスタに供給される前記
一定電流を減少させ、それにより前記基準電圧を変える
ことを特徴とする請求項6記載の診断回路。 9、前記診断信号発生器(17)はオープン・コレクタ
・トランジスタ(30)によって構成されていることを
特徴とする請求項6記載の診断回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT8822924A IT1227586B (it) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | Circuito di diagnostica per unita' di controllo della corrente e di protezione da eccessiva dissipazione termica per dispositivo di potenza a semiconduttore |
IT22924A/88 | 1988-12-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02223672A true JPH02223672A (ja) | 1990-09-06 |
Family
ID=11201951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1320742A Pending JPH02223672A (ja) | 1988-12-13 | 1989-12-12 | 半導体電力装置における過度の熱散逸に対して電流制御及び防護を与えるユニットのための診断回路 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5008771A (ja) |
EP (1) | EP0373694B1 (ja) |
JP (1) | JPH02223672A (ja) |
KR (1) | KR900010526A (ja) |
CA (1) | CA2005184A1 (ja) |
DE (1) | DE68913677T2 (ja) |
IT (1) | IT1227586B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014023345A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Rohm Co Ltd | スイッチ制御回路、イグナイタ、エンジン点火装置、車両 |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0426391A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-29 | Zexel Corp | ブラシレスモータ制御装置 |
US5249141A (en) * | 1990-10-24 | 1993-09-28 | Astec America, Inc. | Method and apparatus for maintaining an active device below a maximum safe operating temperature |
JPH04285465A (ja) * | 1991-03-13 | 1992-10-09 | Nec Corp | 保護回路付スイッチング電源 |
US5189314A (en) * | 1991-09-04 | 1993-02-23 | International Business Machines Corporation | Variable chip-clocking mechanism |
EP0578958B1 (de) * | 1992-07-16 | 1996-11-13 | Robert Bosch Gmbh | Überlastungsschutzschaltung |
US5463521A (en) * | 1992-11-06 | 1995-10-31 | Caterpillar Inc. | Power supply protection circuit |
US7216064B1 (en) | 1993-09-21 | 2007-05-08 | Intel Corporation | Method and apparatus for programmable thermal sensor for an integrated circuit |
EP0672827A1 (de) * | 1994-03-18 | 1995-09-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Zündeinrichtung einer Brennkraftmaschine |
US5602505A (en) * | 1994-10-28 | 1997-02-11 | Caterpillar Inc. | Gate drive circuit |
JP3216972B2 (ja) * | 1995-08-04 | 2001-10-09 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の点火装置 |
US5828261A (en) * | 1996-11-13 | 1998-10-27 | Caterpillar Inc. | Gate drive circuit that controls a power transistor in three states |
US6055489A (en) * | 1997-04-15 | 2000-04-25 | Intel Corporation | Temperature measurement and compensation scheme |
DE19742930C1 (de) * | 1997-09-29 | 1998-11-19 | Siemens Ag | Leistungsschalter mit Überlastschutz |
US6055149A (en) * | 1998-12-02 | 2000-04-25 | Intersil Corporation | Current limited, thermally protected, power device |
US6393374B1 (en) | 1999-03-30 | 2002-05-21 | Intel Corporation | Programmable thermal management of an integrated circuit die |
US6789037B2 (en) * | 1999-03-30 | 2004-09-07 | Intel Corporation | Methods and apparatus for thermal management of an integrated circuit die |
US6363490B1 (en) | 1999-03-30 | 2002-03-26 | Intel Corporation | Method and apparatus for monitoring the temperature of a processor |
DE10012956A1 (de) * | 2000-03-16 | 2001-09-20 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Energieangebots für die Zündung einer Brennkraftmaschine |
US7263567B1 (en) | 2000-09-25 | 2007-08-28 | Intel Corporation | Method and apparatus for lowering the die temperature of a microprocessor and maintaining the temperature below the die burn out |
JP3688619B2 (ja) * | 2001-10-05 | 2005-08-31 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路 |
DE10202289A1 (de) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Siemens Ag | Treiberschaltung |
DE10245484B4 (de) * | 2002-09-30 | 2004-07-22 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Ansteuerung eines Halbleiterschalters und Schaltungsanordnung mit einem Halbleiterschalter |
US6651637B1 (en) | 2002-10-29 | 2003-11-25 | Transpo Electronics, Inc. | Vehicle ignition system using ignition module with reduced heat generation |
DE10332513A1 (de) * | 2003-07-17 | 2005-02-03 | Robert Bosch Gmbh | Halbleiterbauelement mit integriertem Übertemperaturschutz |
JP4215025B2 (ja) * | 2005-04-25 | 2009-01-28 | 株式会社デンソー | 車両用発電制御装置 |
ES2310898T3 (es) * | 2006-01-24 | 2009-01-16 | Patent-Treuhand-Gesellschaft Fur Elektrische Gluhlampen Mbh | Dispositivo de proteccion para convertidores electronicos, convertidor relacionado y metodo. |
JP2009055754A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Yazaki Corp | 保護回路 |
WO2011090486A1 (en) * | 2010-01-22 | 2011-07-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | I/o control systems and methods |
JP5645782B2 (ja) | 2011-09-14 | 2014-12-24 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール |
FR2985115B1 (fr) * | 2011-12-21 | 2014-03-07 | Continental Automotive France | Commande d'une charge inductive avec mecanisme de reduction de courant sensible a la temperature |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2329920A1 (de) * | 1973-06-12 | 1975-01-09 | Bbc Brown Boveri & Cie | Zuendsystem fuer brennkraftmaschinen |
US4100907A (en) * | 1976-07-02 | 1978-07-18 | Motorola, Inc. | Start-to-run circuit for an electronic ignition system |
US4698655A (en) * | 1983-09-23 | 1987-10-06 | Motorola, Inc. | Overvoltage and overtemperature protection circuit |
US4703390A (en) * | 1986-05-27 | 1987-10-27 | Motorola, Inc. | Integrated circuit power timer |
JPS63239367A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Hitachi Ltd | 内燃機関用点火装置 |
-
1988
- 1988-12-13 IT IT8822924A patent/IT1227586B/it active
-
1989
- 1989-12-04 DE DE68913677T patent/DE68913677T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-04 EP EP89203061A patent/EP0373694B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-06 US US07/446,857 patent/US5008771A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-11 CA CA002005184A patent/CA2005184A1/en not_active Abandoned
- 1989-12-12 KR KR1019890018426A patent/KR900010526A/ko not_active Application Discontinuation
- 1989-12-12 JP JP1320742A patent/JPH02223672A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014023345A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Rohm Co Ltd | スイッチ制御回路、イグナイタ、エンジン点火装置、車両 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0373694A1 (en) | 1990-06-20 |
DE68913677T2 (de) | 1994-09-08 |
US5008771A (en) | 1991-04-16 |
IT8822924A0 (it) | 1988-12-13 |
DE68913677D1 (de) | 1994-04-14 |
CA2005184A1 (en) | 1990-06-13 |
KR900010526A (ko) | 1990-07-07 |
EP0373694B1 (en) | 1994-03-09 |
IT1227586B (it) | 1991-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH02223672A (ja) | 半導体電力装置における過度の熱散逸に対して電流制御及び防護を与えるユニットのための診断回路 | |
EP0310383B1 (en) | Drive circuit device for inductive load | |
JPS59148537A (ja) | 充電発電機用電圧調整装置 | |
US6987655B2 (en) | Thermal overload protection circuit for an automotive ignition system | |
JP3530714B2 (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
US5748422A (en) | Power latch circuit with overvoltage protection | |
JPH02262360A (ja) | 半導体電力装置のベース電流を調整するための回路 | |
US4492213A (en) | Ignition system for internal combustion engines | |
US4899715A (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
US4749876A (en) | Universal power transistor base drive control unit | |
US4740737A (en) | Constant-current control circuit for a stepped motor of single-pole type, particularly for use in motor vehicles | |
US4567388A (en) | Clamp circuit | |
JPH0823780B2 (ja) | トランジスタ回路 | |
US3924154A (en) | Voltage regulator for alternating current lighting system | |
US4400756A (en) | Inductive load driver protection circuits having minimal power dissipation | |
JPS59163919A (ja) | 半導体スイツチのベ−ス駆動回路 | |
US4695786A (en) | Voltage regulator for an alternator having an auxiliary stage for starting the alternator at a low rotational speed | |
US3200322A (en) | Transistor switching circuit | |
JPS6233837B2 (ja) | ||
JPS5834495Y2 (ja) | 直流安定化電源の過電流保護回路 | |
JPS644315Y2 (ja) | ||
JP2543118B2 (ja) | 過熱遮断回路 | |
JP2598388B2 (ja) | 直流モータの速度制御装置 | |
KR950007192Y1 (ko) | 서미스터를 이용한 자동차 발전기용 전압안정기의 오동작 방지회로 | |
JPH0145201Y2 (ja) |