JPH0736551U - トランジスタの保護回路 - Google Patents
トランジスタの保護回路Info
- Publication number
- JPH0736551U JPH0736551U JP6415293U JP6415293U JPH0736551U JP H0736551 U JPH0736551 U JP H0736551U JP 6415293 U JP6415293 U JP 6415293U JP 6415293 U JP6415293 U JP 6415293U JP H0736551 U JPH0736551 U JP H0736551U
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- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電源電圧供給用のトランジスタの異常をいち
早く検出して当該トランジスタの破壊を未然に防止でき
る保護回路を目的とする。 【構成】 制御信号により導通、非導通が制御され、制
御信号に基づいて電源電圧を負荷に供給するトランジス
タの保護回路であって、該トランジスタの入出力端子間
の電圧を検出し、該入出力端子間の電圧差が所定電圧を
超えているとき異常検出信号を出力する異常電圧検出手
段と、前記異常検出信号の発生時に前記制御信号をオフ
して前記トランジスタを非導通状態に設定する停止出力
手段とを備える。
早く検出して当該トランジスタの破壊を未然に防止でき
る保護回路を目的とする。 【構成】 制御信号により導通、非導通が制御され、制
御信号に基づいて電源電圧を負荷に供給するトランジス
タの保護回路であって、該トランジスタの入出力端子間
の電圧を検出し、該入出力端子間の電圧差が所定電圧を
超えているとき異常検出信号を出力する異常電圧検出手
段と、前記異常検出信号の発生時に前記制御信号をオフ
して前記トランジスタを非導通状態に設定する停止出力
手段とを備える。
Description
【0001】
本考案は制御信号により導通、非導通が制御され、制御信号に基づいて電源電 圧をモータ等の負荷に供給するトランジスタの保護回路に関する。
【0002】
トランジスタの保護回路の従来例を図4に示す。マイクロコンピュータ41よ りCONT端子へ高電位の制御信号が出力されると、トランジスタTr24がオ ンになり、続いてスイッチングトランジスタTr21がオンになるので、電源4 0から負荷42へ電源電圧が供給される。このとき、抵抗R33のインピーダン スが負荷42のそれに比べて非常に小さいので、抵抗R33の両端の電位は略同 程度であるため、トランジスタTr22はオフになっている。トランジスタTr 22がオフであれば、トランジスタTr23もオフになり、X端子は高電位とな る。マイクロコンピュータ41でX端子の電位を検出し、X端子が高電位の間は 、CONT端子に高電位の制御信号を出力し続ける。
【0003】 回路動作中、負荷42に短絡等の異常が起こった場合、スイッチングトランジ スタTr21には過電流が流れるため、抵抗R33の両端の電位差が大きくなる 。従って、この抵抗R33の両端電位差の増大により、トランジスタTr22が オンになり、続いてトランジスタTr23もオンとなる。トランジスタTr23 がオンとなると、X端子は低電位となる。マイクロコンピュータ41はX端子が 低電位になったことを検出すると、CONT端子への制御信号を停止し、トラン ジスタTr24をオフにする。トランジスタTr24がオフなると、スイッチン グトランジスタTr21もオフとなるので当該スイッチングトランジスタTr2 1の破壊が防止される。
【0004】 また、スイッチングトランジスタTr21にサーミスタ等の温度検知素子を熱 結合させることにより、スイッチングトランジスタTr21に異常が生じたとき の異常加熱を検出することで、スイッチングトランジスタTr21の保護を行う 。
【0005】
しかし、上記従来の保護回路では、スイッチングトランジスタTr21に流れ る過電流を電源電圧の供給経路に挿入した抵抗R33により検出してスイッチン グトランジスタTr21の保護を行う場合、電源が例えば自動車のバッテリなど 電源電圧が大きく変動するようなものでは、負荷42が正常でも電源電圧の影響 で電流も大きく変動するため、その変動幅を見越して抵抗R33の値を設定しな ければならず、回路設計上困難を伴うという問題があった。また、抵抗R33に よる電力損失を伴うという問題もあった。
【0006】 また、温度検出によりスイッチングトランジスタTr21の保護を行うもので は、IC等のモノリシック構造では有効であるが、個別部品で回路を構成する場 合には、部品配置の距離等によりスイッチングトランジスタTr21と温度検出 素子を密接に熱結合させることが困難であるという問題があった。 本考案はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、電源電圧の変 動にかかわらず電源電圧供給用のトランジスタの異常を確実且つ簡単に検出して 当該トランジスタの破壊を未然に防止できる保護回路を目的とする。
【0007】
上記課題を解決するために本考案は、制御信号により導通、非導通が制御され 、制御信号に基づいて電源電圧を負荷に供給するトランジスタの保護回路であっ て、該トランジスタの入出力端子間の電圧を検出し、該入出力端子間の電圧差が 所定電圧を超えているとき異常検出信号を出力する異常電圧検出手段と、前記異 常検出信号の発生時に前記制御信号をオフして前記トランジスタを非導通状態に 設定する停止出力手段とを備えることを特徴とする。
【0008】 また、該電源供給用トランジスタの入力側にエミッタ端子が接続され、出力側 にベース端子が接続された異常電圧検出用トランジスタと、該異常電圧検出用ト ランジスタの出力を前記制御信号の供給経路に与えるスイッチング素子と、該異 常電圧検出用トランジスタの出力を積分する積分回路と、前記制御信号の供給経 路に接続され、該積分回路の出力が所定電圧以上となったことを検出したとき、 前記制御信号をオフする制御用トランジスタとを備えたことを特徴とする。
【0009】
スイッチングトランジスタの駆動時において、負荷及び入力電圧に異常が生じ た場合、その異常はスイッチングトランジスタの入出力端子間の電圧異常となっ て現れる。よって、この入出力端子間の電圧を設定電圧と比較していれば、その 電圧異常が即座に検出され、トランジスタの破壊の原因となる上記のような各所 の異常を迅速に知ることができる。従って、このような異常検出により、トラン ジスタの破壊を未然に防止することが可能になる。また、スイッチングトランジ スタの入出力端子間の電位差を直接検出しているので電源電圧の変動にかかわら ずトランジスタの破壊の原因を即座に検出でき、回路設計上も簡略化できる。
【0010】
以下、図面を用いて本考案の実施例について説明する。 図1は本考案の一実施例であるトランジスタの保護回路を示す回路図である。 図1に示すトランジスタの保護回路は出力短絡や入力電圧の変動などによるトラ ンジスタTr1の破壊を防止する回路である。
【0011】 図1において、1はマイクロコンピュータであり、スイッチングトランジスタ Tr1の導通、非導通状態を制御する制御信号を発生すると共に、Vd端子の電 圧を検出することにより予め定められた設定電圧と比較し、検出した電圧が設定 電圧を越えている場合には、前記制御信号をオフにしてスイッチングトランジス タTr1を非導通状態に設定する。2はバッテリ電源、3はモータ、プランジャ 等の負荷である。トランジスタTr1、トランジスタTr2はPNP型トランジ スタ、トランジスタTr3、トランジスタTr4はNPN型トランジスタで構成 される。
【0012】 この回路構成について説明すると、スイッチングトランジスタTr1のエミッ タはこのスイッチングトランジスタTr1の電圧を検出するトランジスタTr2 のエミッタに接続されている一方、抵抗R9を介して電源2に接続されている。 スイッチングトランジスタTr1のコレクタはトランジスタTr2のベースに接 続されている一方、負荷3に接続されている。スイッチングトランジスタTr1 のベースはスイッチングトランジスタTr1の駆動用として設けられたトランジ スタTr4のコレクタに接続されている。そして、トランジスタTr4のベース にはマイクロコンピュータ1から制御信号が与えられ、スイッチングトランジス タTr1はトランジスタTr4を介してその導通、非導通状態が制御される。ト ランジスタTr3はトランジスタTr2が異常を検出した場合に作動し、マイク ロコンピュータ1へ異常を知らせるインターフェースの役割を持つ。
【0013】 次に、上記のように構成されたスイッチングトランジスタの保護回路の動作説 明を行う。 マイクロコンピュータ1よりCONT端子に制御信号が与えられると、トラン ジスタTr4はオンとなり、スイッチングトランジスタTr1のベースが低電位 となるため、スイッチングトランジスタTr1はオンとなり、負荷3に電源電圧 が供給される。このとき、スイッチングトランジスタTr1のエミッタ・コレク タ間の電位は略同程度になるため、トランジスタTr2はオフになり導通しない 。トランジスタTr2がオフであると、トランジスタTr3のベースは低電位に なるため、トランジスタTr3もオフになる。トランジスタTr3がオフになる と、端子Vdの電位が高電位となりマイクロコンピュータ1はこれを検出するこ とにより、端子Vdが高電位の間はCONT端子に制御信号の出力を続ける。
【0014】 しかし、回路動作中に負荷3に短絡等の異常、或いは電源電圧が大きく変動し て、スイッチングトランジスタTr1に異常が生じた場合は、スイッチングトラ ンジスタTr1のエミッタ・コレクタ間の電位差が大きくなり、トランジスタT r2がオンになる。このため、トランジスタTr3のベースが高電位となりトラ ンジスタTr3もオンになるため、端子Vdは低電位となり、マイクロコンピュ ータ1はこれを検出することにより、スイッチングトランジスタTr1が異常で あるとことを検出する。そして、マイクロコンピュータ1は、スイッチングトラ ンジスタTr1を非導通状態に設定するために、CONT端子への制御信号の出 力を停止し、トランジスタTr4をオフにしてスイッチングトランジスタTr1 をオフにし、スイッチングトランジスタTr1の破壊を防止する。
【0015】 一定時間経過後、マイクロコンピュータ1よりCONT端子に、再び制御信号 を供給し、回路の動作を復帰させる。ここで、負荷3の短絡、電源電圧の大きな 変動等のスイッチングトランジスタTr1の異常原因が手当てされていれば、上 記と同様に端子Vdは即座に低電圧となるので、マイクロコンピュータ1はこれ を検出してCONT端子への制御信号の出力を再びオフとする。このようなCO NT端子への出力のオン、オフの繰り返しが頻繁に起こる場合にはマイクロコン ピュータは図示せぬスイッチにより要求があるまでCONT端子への信号出力を オフ状態に維持する。
【0016】 図2は本考案の他の実施例であるスイッチングトランジスタの保護回路を示す 回路図であり、図1と同等なものには同一符号を付した。D1はダイオードであ り、C1はコンデンサである。 この回路構成について説明すると、スイッチングトランジスタTr1のエミッ タはこのスイッチングトランジスタTr1の電圧を検出するトランジスタTr2 のエミッタに接続されている一方、抵抗R9を介して電源2に接続されている。 スイッチングトランジスタTr1のコレクタはトランジスタTr2のベースに接 続されている一方、負荷に接続されている。スイッチングトランジスタTr1の ベースはスイッチングトランジスタTr1の駆動用として設けられたトランジス タTr4のコレクタに接続されている。そして、トランジスタTr4のベースに は制御信号が与えられ、スイッチングトランジスタTr1はトランジスタTr4 を介してその導通・非導通状態が制御される。トランジスタTr2のコレクタは 抵抗R11、ダイオードD1を介して、制御信号の供給経路であるCONT端子 に接続される一方、抵抗R11、R4及びコンデンサC1、抵抗R5で構成され た積分回路を介してトランジスタTr3のベースに接続される。トランジスタT r3のエミッタは接地され、コレクタは制御信号の供給経路である抵抗R6、R 10間に接続される。
【0017】 次に、上記のように構成されたスイッチングトランジスタの保護回路の動作を 図3のタイムチャートを用いて説明する。 回路を動作させるためにCONT端子に制御信号が与えられると、トランジス タTr4はオンとなり、スイッチングトランジスタTr1のベースが低電位とな るため、スイッチングトランジスタTr1はオンとなり、電源2より負荷3に電 源電圧が供給される。このとき、スイッチングトランジスタTr1のエミッタ・ コレクタ間の電位は略同程度になるため、トランジスタTr2はオフになり、導 通しない。トランジスタTr2がオフのとき、V2は低電位であるためトランジ スタTr3のベースは低電位になり、トランジスタTr3もオフするが、実際に はCONT端子が高電圧になった後スイッチングトランジスタTr1とトランジ スタTr2が瞬時には動作しないため、一瞬、V2が高電位で且つダイオードD 1がオフになる期間が発生し、トランジスタTr3がオンとなり、トランジスタ Tr4がオフになってしまう。即ち、CONT端子が低電位の場合スイッチング トランジスタTr1はオフであり、トランジスタTr3がオンの状態にある。こ のとき、CONT端子が低電圧である間はダイオードD1がオン状態であり、V 2の電位は低電位を維持するが、CONT端子が高電圧になるとダイオードD1 がオフとなりV2の電位は高電位となる。これを防ぐため、コンデンサC1及び 抵抗R5からなる積分回路を設け、V3の電位がすぐに高電位になるのを防ぎ、 スイッチングトランジスタTr1、トランジスタTr2の応答遅れによるCON T端子に制御信号を与えた瞬間の誤動作を防止する。
【0018】 尚、ダイオードD1を含む経路は、CONT端子に制御信号が与えられていな いときにトランジスタTr3をオフ状態に維持することによって、CONT端子 に制御信号が与えられたときに回路が正常に動作するように設けられている。即 ち、ダイオードD1の経路がないと、CONT端子に制御信号が与えられていな いときに、トランジスタTr2、トランジスタTr3がオン状態となって、端子 Vdが常時低電位になってしまう。このため、CONT端子に制御信号を与えて も端子Vdが常に低電位であるため、トランジスタTr4がオン状態にならず負 荷3へ電源電圧供給が行われない。このため、ダイオートD1の経路を設けCO NT端子に制御信号が与えられていないときに、V2を低電位に保つことにより トランジスタTr3をオフ状態に維持し、CONT端子に制御信号が与えられた ときに、トランジスタTr4がオン状態になるようにしている。
【0019】 そして、トランジスタTr3がオフになると、端子VdはCONT端子に制御 信号が供給されているため高電位となりトランジスタTr4はオフすることがな いので、回路は停止せず電源電圧の供給動作を続ける。 しかし、回路動作中に負荷3に短絡等の異常、或いは電源電圧が大きく変動し て、スイッチングトランジスタTr1に異常が生じた場合は、スイッチングトラ ンジスタTr1のエミッタ・コレクタ間の電位差が大きくなり、トランジスタT r2がオンになる。このとき、V2の電位は高電位であり、CONT端子にも制 御信号が供給されているためダイオードD1は動作せず、トランジスタTr3は コンデンサC1及び抵抗R5からなる積分回路により、そのベース電位が徐々に 上昇してオンになる。トランジスタTr3がオンになると、端子Vdは低電位に なる。端子Vdが低電位になるとトランジスタTr4がオフになり、続いてスイ ッチングトランジスタTr1もオフになるのでスイッチングトランジスタTr1 の破壊が防止される。
【0020】
以上のように本考案によれば、スイッチングトランジスタの入出力電圧の異常 を検出するトランジスタを設けたので、電源電圧の変動にかかわらず、電源電圧 供給用のトランジスタの異常を確実且つ簡単に検出して、当該トランジスタの破 壊を未然に防止できる。
【図1】本考案の一実施例であるスイッチングトランジ
スタの保護回路を示す回路図である。
スタの保護回路を示す回路図である。
【図2】本考案の他の実施例であるスイッチングトラン
ジスタの保護回路を示す回路図である。
ジスタの保護回路を示す回路図である。
【図3】図2の動作状態を示すタイムチャートである。
【図4】従来のスイッチングトランジスタの保護回路を
示す回路図である。
示す回路図である。
1・・・マイクロコンピュータ 2・・・電源 3・・・負荷 Tr1・・・スイッチングトランジスタ Tr2・・・トランジスタ
Claims (2)
- 【請求項1】 制御信号により導通、非導通が制御さ
れ、制御信号に基づいて電源電圧を負荷に供給するトラ
ンジスタの保護回路であって、 該トランジスタの入出力端子間の電圧を検出し、該入出
力端子間の電圧差が所定電圧を超えているとき異常検出
信号を出力する異常電圧検出手段と、 前記異常検出信号の発生時に前記制御信号をオフして前
記トランジスタを非導通状態に設定する停止出力手段と
を備えることを特徴とするトランジスタの保護回路。 - 【請求項2】 制御信号により導通、非導通が制御さ
れ、制御信号に基づいて電源電圧を負荷に供給するトラ
ンジスタの保護回路であって、 該電源供給用トランジスタの入力側にエミッタ端子が接
続され、出力側にベース端子が接続された異常電圧検出
用トランジスタと、 該異常電圧検出用トランジスタの出力を前記制御信号の
供給経路に与えるスイッチング素子と、 該異常電圧検出用トランジスタの出力を積分する積分回
路と、 前記制御信号の供給経路に接続され、該積分回路の出力
が所定電圧以上となったことを検出したとき、前記制御
信号をオフする制御用トランジスタとを備えたことを特
徴とするトランジスタの保護回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6415293U JPH0736551U (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | トランジスタの保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6415293U JPH0736551U (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | トランジスタの保護回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0736551U true JPH0736551U (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=13249822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6415293U Pending JPH0736551U (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | トランジスタの保護回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0736551U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002238150A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Mitsumi Electric Co Ltd | Acアダプタ出力端子ショートによる保護回路 |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP6415293U patent/JPH0736551U/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002238150A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Mitsumi Electric Co Ltd | Acアダプタ出力端子ショートによる保護回路 |
JP4662003B2 (ja) * | 2001-02-09 | 2011-03-30 | ミツミ電機株式会社 | Acアダプタ出力端子ショートによる保護回路 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990622 |