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) |