JPS63268432A - 短絡保護回路 - Google Patents
短絡保護回路Info
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- JPS63268432A JPS63268432A JP62104989A JP10498987A JPS63268432A JP S63268432 A JPS63268432 A JP S63268432A JP 62104989 A JP62104989 A JP 62104989A JP 10498987 A JP10498987 A JP 10498987A JP S63268432 A JPS63268432 A JP S63268432A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
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- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
- H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications
-
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- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
- H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
- H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
- H02H7/1227—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to abnormalities in the output circuit, e.g. short circuit
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は電力スイッチング素子を用いたインバータ等
の産業機器において装置の負荷短絡特等過電流が流れた
ときの素子の保護回路に関するものである。
の産業機器において装置の負荷短絡特等過電流が流れた
ときの素子の保護回路に関するものである。
第２図は例えば従来の電力スイッチ素子を用いたインバ
ータの短絡保護回路を示す回路図であり、図において１
はスイッチ素子、２はドライブ回路である。また８、９
はそれぞれ負荷電流を検知するための電流トランスであ
り、これらは１つの回路上で同時に使用するものではな
くいずれか一方を用いる。１０はこの電流トランス８や
シャント９からの信号によって主回路の短絡を検出する
短絡検出回路である。
ータの短絡保護回路を示す回路図であり、図において１
はスイッチ素子、２はドライブ回路である。また８、９
はそれぞれ負荷電流を検知するための電流トランスであ
り、これらは１つの回路上で同時に使用するものではな
くいずれか一方を用いる。１０はこの電流トランス８や
シャント９からの信号によって主回路の短絡を検出する
短絡検出回路である。
次に動作について説明する。第２図に示すように本従来
例では主回路において負荷短絡などが発生した場合の過
電流を電流トランス８もしくは電流シャント９で検出す
る。
例では主回路において負荷短絡などが発生した場合の過
電流を電流トランス８もしくは電流シャント９で検出す
る。
電流トランス８または電流シャント９は主回路に流れる
電流量を常時検出し、この検出値を短絡検出回路１０に
対して出力する。短絡検出回路１０はこの検出値が過電
流であると判断した場合にはスイッチ素子１をドライブ
するドライブ回路２に対して信号を送って回路の動作を
止める。これによりスイッチ素子１はオフし過電流の通
過による素子の破壊が防止できる。
電流量を常時検出し、この検出値を短絡検出回路１０に
対して出力する。短絡検出回路１０はこの検出値が過電
流であると判断した場合にはスイッチ素子１をドライブ
するドライブ回路２に対して信号を送って回路の動作を
止める。これによりスイッチ素子１はオフし過電流の通
過による素子の破壊が防止できる。
従来の短絡保護回路は以上のように構成され、過電流の
検出に電流シャントや電流トランスを用いているため回
路全体が大きくなり、また電流シャントを用いる場合常
時電流が流れているため常に大きな電力損失（Ｉ” Ｒ
）が発生するため放熱に留意しなければならないなどの
問題点があった。
検出に電流シャントや電流トランスを用いているため回
路全体が大きくなり、また電流シャントを用いる場合常
時電流が流れているため常に大きな電力損失（Ｉ” Ｒ
）が発生するため放熱に留意しなければならないなどの
問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、放熱に対する留意などの必要がなく、回路全
体を小形化できる短絡保護回路を得ることを目的とする
。
たもので、放熱に対する留意などの必要がなく、回路全
体を小形化できる短絡保護回路を得ることを目的とする
。
この発明に係る短絡保護回路は、電力スイッチング素子
により構成される回路において該電力スイッチング素子
により駆動される負荷の負荷短絡。
により構成される回路において該電力スイッチング素子
により駆動される負荷の負荷短絡。
上記電力スイッチング素子相互の素子間短絡、あるいは
上記電力スイッチング素子の素子内短絡を検出して上記
電力スイッチング素子を遮断するための短絡保護回路に
おいて、上記電力スイッチング素子のハイサイドの電圧
を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段の検出した
電圧を基準電圧と比較して上記いずれかの短絡を検出す
る電圧比較器と、該電圧比較器により上記いずれかの短
絡が検出された場合に上記電力スイッチング素子のドラ
イブ回路の動作を停止させるドライブ回路制御手段とを
備えたものである。
上記電力スイッチング素子の素子内短絡を検出して上記
電力スイッチング素子を遮断するための短絡保護回路に
おいて、上記電力スイッチング素子のハイサイドの電圧
を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段の検出した
電圧を基準電圧と比較して上記いずれかの短絡を検出す
る電圧比較器と、該電圧比較器により上記いずれかの短
絡が検出された場合に上記電力スイッチング素子のドラ
イブ回路の動作を停止させるドライブ回路制御手段とを
備えたものである。
この発明においては、電力スイッチング素子のハイサイ
ドの電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段の
検出した電圧を基準電圧と比較して短絡を検出する電圧
比較器と、該電圧比較器により短絡力９食出された場合
に上記電力スイッチング素子のドライブ回路の動作を停
止させるドライブ回路制御手段とを備え、短絡時ψスイ
ッチング素子のハイサイド側の電圧の異常を検出してス
イッチング素子のドライブ回路を遮断する構成としたか
ら、電流トランスや電流シャントを必要とせず、回路全
体を小形化できる。
ドの電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段の
検出した電圧を基準電圧と比較して短絡を検出する電圧
比較器と、該電圧比較器により短絡力９食出された場合
に上記電力スイッチング素子のドライブ回路の動作を停
止させるドライブ回路制御手段とを備え、短絡時ψスイ
ッチング素子のハイサイド側の電圧の異常を検出してス
イッチング素子のドライブ回路を遮断する構成としたか
ら、電流トランスや電流シャントを必要とせず、回路全
体を小形化できる。
また回路全体をパワーＩＣ化することによりスイッチン
グ素子あるいはドライブ回路への内蔵が可能となる。
グ素子あるいはドライブ回路への内蔵が可能となる。
以Ｔ、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例による短絡保護回路を示す回路図
であり、図において１はスイッチング素子、２はスイッ
チング素子のドライブ回路、３はスイッチング素子に印
加される電圧を検出するだめの電圧検出用素子であり、
ＭＯＳ Ｆ ＥＴまたはバイポーラトランジスタからな
る。４は電圧検出用素子３で検出した電圧が正常か否か
を比較するための電圧比較器、５は正常な電圧を決める
ための基準電圧源である。６は電圧比較器４で異常を検
出した場合にドライブ回路２の動作を止めるためのドラ
イブ回路制御素子であり、ＭＯＳＦＥＴからなる。
図は本発明の一実施例による短絡保護回路を示す回路図
であり、図において１はスイッチング素子、２はスイッ
チング素子のドライブ回路、３はスイッチング素子に印
加される電圧を検出するだめの電圧検出用素子であり、
ＭＯＳ Ｆ ＥＴまたはバイポーラトランジスタからな
る。４は電圧検出用素子３で検出した電圧が正常か否か
を比較するための電圧比較器、５は正常な電圧を決める
ための基準電圧源である。６は電圧比較器４で異常を検
出した場合にドライブ回路２の動作を止めるためのドラ
イブ回路制御素子であり、ＭＯＳＦＥＴからなる。
７は電圧検出用素子３による電流を電圧比較器４におい
て基準電圧源５と比較するために電圧に変換するための
抵抗、１１．１３はドライブ用のトランジスタ１２にベ
ース電流を供給するための抵抗である。
て基準電圧源５と比較するために電圧に変換するための
抵抗、１１．１３はドライブ用のトランジスタ１２にベ
ース電流を供給するための抵抗である。
次に動作について説明する。主回路において負荷短絡等
が発生しスイッチング素子１に過電流が流れた場合スイ
ッチング素子１のハイサイド側の電圧も正常な動作の場
合よりも異常に上昇する。
が発生しスイッチング素子１に過電流が流れた場合スイ
ッチング素子１のハイサイド側の電圧も正常な動作の場
合よりも異常に上昇する。
この電圧は電圧検出用素子３に印加され電流が流れると
抵抗７の両端に電圧が発生する。
抵抗７の両端に電圧が発生する。
正常な動作においては抵抗７の両端の電圧と基準電圧源
５の電圧が同じであるため電圧比較器４は動作しないの
でドライブ回路制御素子６に信号を供給しないがスイッ
チング素子１に前述のような異常が発生した場合抵抗７
の両端の電圧が基準電圧源５の電圧を越えるため電圧比
較器４が動作してドライブ回路制御素子６に信号を供給
することになる。
５の電圧が同じであるため電圧比較器４は動作しないの
でドライブ回路制御素子６に信号を供給しないがスイッ
チング素子１に前述のような異常が発生した場合抵抗７
の両端の電圧が基準電圧源５の電圧を越えるため電圧比
較器４が動作してドライブ回路制御素子６に信号を供給
することになる。
電圧比較器４から信号を供給を受けたドライブ回路制御
素子６は、直ちにオンする。すると抵抗１３のハイサイ
ド側の電位が下がるためにドライブ回路２のドライブ用
トランジスタ１２がオフするのでスイッチング素子１の
ドライブ信号が遮断される。
素子６は、直ちにオンする。すると抵抗１３のハイサイ
ド側の電位が下がるためにドライブ回路２のドライブ用
トランジスタ１２がオフするのでスイッチング素子１の
ドライブ信号が遮断される。
以上のように本実施例では、スイッチング素子のハイサ
イドの電圧を電圧検出用素子と抵抗で検出し、検出した
電圧を電圧比較器で基準電圧と比較し、負荷短絡等によ
り該電圧が異常である場合には上記電圧比較器がドライ
ブ回路制御素子に対して信号を出力し、該信号を受けた
ドライブ回路制御素子がドライブ回路のスイッチング素
子に対するドライブ信号を遮断するように作動する構成
として、異常検出部も半導体で構成するようにしたから
、電流シャントを用いる場合のように放熱に対する留意
の必要もなく、信頼性の高いものが得られるとともに、
回路全体を小形化できる効果がある。
イドの電圧を電圧検出用素子と抵抗で検出し、検出した
電圧を電圧比較器で基準電圧と比較し、負荷短絡等によ
り該電圧が異常である場合には上記電圧比較器がドライ
ブ回路制御素子に対して信号を出力し、該信号を受けた
ドライブ回路制御素子がドライブ回路のスイッチング素
子に対するドライブ信号を遮断するように作動する構成
として、異常検出部も半導体で構成するようにしたから
、電流シャントを用いる場合のように放熱に対する留意
の必要もなく、信頼性の高いものが得られるとともに、
回路全体を小形化できる効果がある。
また、本実施例の回路は上述のように回路の構成要素を
すべて半導体素子で構成したから従来の電流トラン支や
電流シャントを用いた回路に比し、その動作速度が極め
て速く、保護性能の高いものが得られる効果がある。
すべて半導体素子で構成したから従来の電流トラン支や
電流シャントを用いた回路に比し、その動作速度が極め
て速く、保護性能の高いものが得られる効果がある。
なお、本発明による短絡保護回路は回路全体をパワーＩ
Ｃ化して、スイッチング素子やドライブ回路に内蔵する
ことも可能であり、応用範囲を広げることができる。
Ｃ化して、スイッチング素子やドライブ回路に内蔵する
ことも可能であり、応用範囲を広げることができる。
以上のように、この発明によれば、電力スイッチング素
子により構成される回路において該電力スイッチング素
子により駆動される負荷の負荷短絡、上記電力スイッチ
ング素子相互の素子間短絡。
子により構成される回路において該電力スイッチング素
子により駆動される負荷の負荷短絡、上記電力スイッチ
ング素子相互の素子間短絡。
あるいは上記電力スイ・ノチング素子の素子内短絡を検
出して上記電力スイッチング素子を遮断するための短絡
保護回路において、上記電力スイッチング素子のハイサ
イドの電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段
の検出した電圧を基準電圧と比較して上記いずれかの短
絡を検出する電圧比較器と、該電圧比較器により上記い
ずれかの短絡が検出された場合に上記電力スイッチング
素子のドライブ回路の動作を停止させるドライブ回路制
御手段とを備え、異常検出部も半導体で構成したから、
電流トランスや電流シャントを必要とせず、装置を小形
化できる効果がある。また従来の電流トランスや電流シ
ャントを用いた場合よりも掻めて短い時間で検出から遮
断までが行えるから保護性能の高いものが得られる効果
がある。
出して上記電力スイッチング素子を遮断するための短絡
保護回路において、上記電力スイッチング素子のハイサ
イドの電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段
の検出した電圧を基準電圧と比較して上記いずれかの短
絡を検出する電圧比較器と、該電圧比較器により上記い
ずれかの短絡が検出された場合に上記電力スイッチング
素子のドライブ回路の動作を停止させるドライブ回路制
御手段とを備え、異常検出部も半導体で構成したから、
電流トランスや電流シャントを必要とせず、装置を小形
化できる効果がある。また従来の電流トランスや電流シ
ャントを用いた場合よりも掻めて短い時間で検出から遮
断までが行えるから保護性能の高いものが得られる効果
がある。
さらに回路全体をパワーＩＣ化すればスイッチング素子
やドライブ回路に内蔵することができ、応用範囲を広げ
ることが可能である。
やドライブ回路に内蔵することができ、応用範囲を広げ
ることが可能である。
第１図はこの発明の一実施例による短絡保護回路を示す
構成図、第２図は従来の短絡保護回路を示す構成図であ
る。 １は電力スイッチング素子、２はドライブ回路、３はＭ
ＯＳ Ｆ ＥＴまたはバイポーラトランジスタ、４は電
圧比較器、５は基準電圧源、６はＭＯＳＦＥＴ、７は抵
抗、８は電流トランス、９は電流シャント、１０は主回
路の過電流検知回路。
構成図、第２図は従来の短絡保護回路を示す構成図であ
る。 １は電力スイッチング素子、２はドライブ回路、３はＭ
ＯＳ Ｆ ＥＴまたはバイポーラトランジスタ、４は電
圧比較器、５は基準電圧源、６はＭＯＳＦＥＴ、７は抵
抗、８は電流トランス、９は電流シャント、１０は主回
路の過電流検知回路。
Claims (3)
- （１）電力スイッチング素子により構成される回路にお
いて該電力スイッチング素子により駆動される負荷の負
荷短絡、上記電力スイッチング素子相互の素子間短絡、
あるいは上記電力スイッチッグ素子の素子内短絡を検出
して上記電力スイッチング素子を遮断するための短絡保
護回路において、上記電力スイッチング素子のハイサイ
ドの電圧を検出する電圧検出手段と、 該電圧検出手段の検出した電圧を基準電圧と比較して上
記いずれかの短絡を検出する電圧比較器と、 該電圧比較器により上記いずれかの短絡が検出された場
合に上記電力スイッチング素子のドライブ回路の動作を
停止させるドライブ回路制御手段とを備えたことを特徴
とする短絡保護回路。 - （２）パワーＩＣ化したものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の短絡保護回路。 - （３）上記電力スイッチング素子により構成される回路
はインバータであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項または第２項記載の短絡保護回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62104989A JPS63268432A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 短絡保護回路 |
| DE19883812733 DE3812733C3 (de) | 1987-04-27 | 1988-04-16 | Kurzschluß-Schutzschaltung |
| FR8805509A FR2614479B1 (fr) | 1987-04-27 | 1988-04-26 | Circuit de protection contre les courts-circuits, notamment pour proteger des elements de commutation semiconducteurs de puissance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62104989A JPS63268432A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 短絡保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63268432A true JPS63268432A (ja) | 1988-11-07 |
Family
ID=14395504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62104989A Pending JPS63268432A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 短絡保護回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63268432A (ja) |
| DE (1) | DE3812733C3 (ja) |
| FR (1) | FR2614479B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009044280A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Sanyo Electric Co Ltd | パワーアンプ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3259652B2 (ja) * | 1997-03-11 | 2002-02-25 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| DE19842256C1 (de) * | 1998-09-15 | 2000-05-25 | Doehler Peter | Schutzschaltung für die Schalttransistoren einer H-Brückenschaltung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4225897A (en) * | 1979-01-29 | 1980-09-30 | Rca Corporation | Overcurrent protection circuit for power transistor |
| IT1110628B (it) * | 1979-01-30 | 1985-12-23 | Sp El Srl | Circuito per la protezione automatica dei transistori di potenza particolarmente per convertitori a commutazione o simili |
-
1987
- 1987-04-27 JP JP62104989A patent/JPS63268432A/ja active Pending
-
1988
- 1988-04-16 DE DE19883812733 patent/DE3812733C3/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-04-26 FR FR8805509A patent/FR2614479B1/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009044280A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Sanyo Electric Co Ltd | パワーアンプ |
| US8427804B2 (en) | 2007-08-07 | 2013-04-23 | Sanyo Semiconductor Co., Ltd. | Power amplifier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3812733A1 (de) | 1988-11-17 |
| DE3812733C2 (ja) | 1990-12-13 |
| DE3812733C3 (de) | 1994-08-11 |
| FR2614479B1 (fr) | 1994-05-06 |
| FR2614479A1 (fr) | 1988-10-28 |
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