CN102035168A - 过电流保护电路及车载显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种过电流保护电路和车载显示装置。过电流检测元件连接在电源和负载之间，并且检测流经负载的过电流。主开关元件连接在负载和过电流检测元件之间，并且根据施加在主开关元件的控制端和输入端之间的电压来控制流向负载的电流。当过电流检测元件检测到有过电流流经负载后且经过预定时间时，主开关元件使电流停止流向负载。第一开关元件具有连接至主开关元件的控制端的输出端。当过电流检测元件检测到有过电流流经负载时，使电流流向第一开关。

Description

过电流保护电路及车载显示装置

将2009年9月30日提交的日本专利申请第2009-228214号的公开的全部内容(包括说明书、附图和权利要求书)通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种过电流保护电路，当检测到过电流时该过电流保护电路使电流停止流向负载、而不会有由浪涌电流等引起的误操作。

背景技术

图1是示出现有技术中的过电流保护电路的视图。Rs是负载电流检测电阻器，而Qm是P沟道MOS场效应晶体管。这些器件串联连接至电源B和负载RL。第一晶体管Q10根据负载电流检测电阻器Rs两端的电压降来在ON和OFF状态之间进行切换，其中，所述电压降根据负载电流(其为提供至负载的电流)而出现。

当接通电源B时，由电阻器R100和R110对电源B的电压进行分压，并向主晶体管Qm的控制端施加预定电压。如果向主晶体管Qm的控制端施加电压，则主晶体管Qm导通，从而将所需电流提供给负载RL。

由于在负载侧电路发生接地故障的情况下负载电阻会减小，因此会有过多的电流流经负载电流检测电阻器Rs和主晶体管Qm。如果该过电流超过器件的允许电流量，则负载电流检测电阻器Rs和主晶体管Qm就会损坏。

当过电流流过时，结果是负载电流检测电阻器Rs中的电压降达到预先设置的过电流检测电压，且第一晶体管Q10相应地导通。通过使第一晶体管Q10导通，使得电流流经电阻器R10和R20。于是，就在第二晶体管Q20的控制端和输出端之间施加了偏压，从而使第二晶体管Q20导通。此外，通过使第二晶体管Q20导通，使电流流经电阻器R40和R50。于是，就在第三晶体管Q30的控制端和输入端之间施加了偏压，从而使第三晶体管Q30导通。另外，通过使第三晶体管Q30导通，使得主晶体管Qm的输入端和控制端之间的电位差减小，从而使主晶体管Qm截止。从而，现有技术中的过电流保护电路被构造为，在检测到出现过电流时，通过使主晶体管Qm截止来使过电流停止流动。

此外，施加至第二晶体管Q20的控制端的电压的上升时间被延迟了积分电路的时间常数，其中所述积分电路由电阻器R30和电容器C10构成。为此，即使在由于操作启动时产生的浪涌电流或从外部输入的噪声而产生瞬时过电流时，也不会立即使第二晶体管Q20导通。因此，现有技术中的过电流保护电路被构造为，由于将在操作启动时产生的浪涌电流等错误地检测为接地故障而不停止电流的流动(见JP-A-2000-175345)。

然而，现有技术中的过电流保护电路还存在以下问题。

如果检测到过电流，过电流保护电路在由电容器C10的时间常数指定的设定时间后使过电流停止流动。然而，由于在所述设定时间期间有过电流持续流过，因此存在连接至负载的负载电流检测电阻器Rs和主晶体管Qm在该时间内损坏的可能。

为此，对于上述两个元件应该使用电流允许量较高并且能够在所述设定时间上承受过电流的昂贵部件。因此，存在着增加过电流保护电路成本的问题。

发明内容

因此，本发明的至少一个实施例的目的在于通过允许使用电流允许量较低的不太昂贵的部件来防止由于过电流引起的损坏，同时降低过电流保护电路的成本。

为了达到上述目的中的至少一个，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种过电流保护电路，其包括：过电流检测元件，其连接在电源和负载之间，并且其检测流经负载的过电流；主开关元件，其连接在负载和过电流检测元件之间，并且其根据施加在主开关元件的控制端和输入端之间的电压来控制流向负载的电流，其中，当过电流检测元件检测到有过电流流经负载后且经过预定时间时，该主开关元件使电流停止流向负载；以及第一开关元件，其具有连接至主开关元件的控制端的输出端，并且当过电流检测元件检测到有过电流流经负载时，使电流流过所述第一开关元件。

利用该构造，即使当由于在操作启动时的浪涌电流或从外部输入的噪声而产生了瞬时过电流时，该过电流保护电路也不会错误地将其检测为接地故障。此外，由于可以使用电流允许量较低的廉价部件，因此可以降低过电流保护电路的成本。

附图说明

附图中：

图1是示出现有技术中的过电流保护电路的构造的视图；

图2是示出根据本发明第一实施例的过电流保护电路1a的构造的视图；

图3是示出根据本发明第一实施例的过电流保护电路1a的操作时序图；

图4是示出根据本发明第二实施例的过电流保护电路1b的构造的视图；

图5是示出根据本发明第三实施例的过电流保护电路1c的构造的视图；

图6是示出根据本发明第四实施例的过电流保护电路1d的构造的视图；

图7是示出根据本发明第五实施例的过电流保护电路1e的构造的视图；

图8是示出根据本发明第六实施例的车载显示装置4的构造的视图。

具体实施方式

下文中将参照附图详细描述本发明的各实施例。

[第一实施例]

图2是示出根据本发明第一实施例的过电流保护电路1a的构造的视图。负载电流检测电阻器RS和控制向负载供电的主晶体管QM彼此串联在用于供电的电源VIN和连接至电压输出VOUT目的地的负载(未示出)之间。尽管主晶体管QM形成为P沟道MOS场效应晶体管，但是可以将例如操作为开关元件的任何元件用作主晶体管QM。

第一晶体管Q1、第一电阻器R1、和第二电阻器R2串联连接在接地点与电源VIN和负载电流检测电阻器RS的连接点之间。根据对应于负载电流的在负载电流检测电阻器RS两端出现的电压降，将第一晶体管Q1控制为具有电流流经状态(下文中称为“ON”)、限制状态、和切断状态(下文中称为“OFF”)中的一种状态，其中在电流流经状态中有电流流过，在限制状态中限制电流的流过量，以及在切断状态中切断电流。

第三电阻器R3、第四电阻器R4、和第二晶体管Q2串联连接在接地点与负载电流检测电阻器RS和主晶体管QM的连接点之间。此外，第五电阻器R5连接在所述连接点和主晶体管QM的控制端之间。

第六电阻器R6和第三晶体管Q3彼此串联连接在主晶体管QM的控制端和接地点之间。

第一和第二电阻器R1和R2之间的连接点与第二晶体管Q2的控制端相互连接，并且电容器C1和第四晶体管Q4与第二电阻器R2并联连接。

第一晶体管Q1和第一电阻器R1之间的连接点连接至第一二极管(整流元件)D1的输入端，第一二极管D1的输出端连接至主晶体管QM的控制端和第六电阻器R6之间的连接点。

用于使主晶体管QM导通的SWon信号被输入至第三晶体管Q3的控制端，用于重启过电流保护电路1a的Restart信号被输入至第四晶体管Q4的控制端。

此外，主晶体管QM、第五和第六电阻器R5和R6、以及第三晶体管Q3构成开关电路2a，该开关电路用于将电能从电源VIN提供至负载。

此外，晶体管Q1至Q4形成为例如NPN晶体管或结晶体管。然而，操作为开关元件的任何元件都可用作晶体管Q1至Q4。

图3是示出根据本发明第一实施例的过电流保护电路1a的操作时序图。横轴表示时间，纵轴表示电压值、电流值、过电流保护电路1a和开关电路2a预定位置处的信号。VOUT是施加至负载的电压值。Iout是在主晶体管QM的输入端和输出端流过、然后被输出至负载的电流值，而Ilim表示Iout的预定电流值(将在稍后对其进行描述)。VG是主晶体管QM的控制端的电位，且表示从VIN电位已经下降了多少电压。VGlim和VGstp表示VG的预定电压值(将在稍后对其进行描述)。Q2控制端电流表示流经晶体管Q2的控制端的电流量。Restart表示重启信号Restart的值。

在开关电路2a中，当提供SWon信号时，就向第三晶体管Q3提供了偏压，从而使第三晶体管Q3导通。由于主晶体管QM的控制端和接地点彼此连接，并且由电源VIN施加了电压，因此在主晶体管QM的输入端和控制端之间出现了电压降。于是，主晶体管QM导通。于是，输出电流Iout开始流向负载，导致时刻t1的状态。

时刻t2表示由于负载中出现的接地故障而导致输出电流Iout已经增加了的时间点。当负载电流检测电阻器RS中的电压降的结果达到预先设定的过电流检测电压时，第一晶体管Q1导通。此处，第一晶体管Q1的输出端和第一电阻器R1彼此连接，并且所述连接点和主晶体管QM的控制端通过第一二极管D1彼此连接。因此，通过使第一晶体管Q1导通而向主晶体管QM的控制端施加了电压。主晶体管QM的输入端的电位比控制端的电位高出第五电阻器R5中的电压降。为此，由于在将电压施加至主晶体管QM的控制端的情况下该控制端的电位升高，因此，所述输入端和控制端之间的电位差会减小。在此情况中，主晶体管QM的控制端的电位被看作为VGlim。如果主晶体管QM的输入端和控制端之间的电位差减小，则沟道变窄。因此，流经主晶体管QM的电流量减少，从而输出电流Iout被限制为Ilim的值。未超过负载电流检测电阻器RS和主晶体管QM的电流允许量的值被看作为Ilim的值，这将在稍后进行描述。

因此，主晶体管QM用作用于限制流经负载的电流的限制装置。此外，主晶体管QM、第一晶体管Q1、第三电阻器R3、和第一二极管D1构成了包括用于限制流经负载的电流的限制装置的限制电路。

如果第一晶体管Q1导通，则流经第一电阻器R1的电流流向电容器C1，从而开始对电容器C1进行充电。当电容器C1被充分充电时，就向第二晶体管Q2施加了预定偏压，从而使第二晶体管Q2导通。

此外，根据基于第一电阻器R1的大小以及电容器C1的电容的时间常数对直到施加至第二晶体管Q2的控制端的电压达到预定电压的时间Td进行设置。该时间为直到以流经第一电阻器R1的电流对电容器C1进行充电且电容器C1两端的电压达到使第二晶体管Q2导通的电压时的时间。由于该Td，即使由于接地故障而有过电流流过时，第二晶体管Q2也不立即导通，从而主晶体管QM不停止电流的流动。该过电流保护电路1a被构造为防止将由操作启动时的浪涌电流或从外部输入的噪声引起的瞬时过电流错误检测为接地故障从而使负载电流停止流动的情形。

因此，电容器C1用作用于延迟指定延迟时间的延迟装置，其中所述指定延迟时间为检测到过电流后直到停止负载电流流动的时间。此外，电容器C1和第一电阻器R1构成包括该延迟装置的延迟电路。

时刻t3表示延迟时间Td已经结束、并且在产生了由接地故障引起的过电流之后使电流停止流向负载的时间点。如果第二晶体管Q2导通，则第一晶体管Q1的控制端连接至接地点。因此，控制端的电流增加。第二晶体管Q2用作用于接地的晶体管。由于控制端电流的增加，使得流经第一晶体管Q1的电流增加。于是，流经连接至第一晶体管Q1的输出端的第一二极管D1的电流增加。由于电流的增加，主晶体管QM的控制端和第六电阻器R6之间的连接点的电位VG升高达到VGstp。此外，VGstp与主晶体管QM的输入端的电位相同，并由稍后描述的表达式给出该VGstp。

于是，消除了主晶体管QM的输入端和控制端之间的电位差，从而使主晶体管QM截止，这将在稍后进行描述。由于主晶体管改变为OFF，从而使电流停止流向负载。因此，保护了连接在电源VIN和负载之间的负载电流检测电阻器RS和主晶体管QM不受过电流的损坏。

此处，VGstp由下面的表达式(1)给出。此外，VCE(Q1)是第一晶体管Q1的控制端和输出端之间的电压，而VF(D1)是第一二极管D1两端之间的电压。

VGstp＝VCE(Q1)+VF(D1)     (1)

此外，VGlim的值为从0到VGstp的值，且优选地基于主晶体管QM的特性对其进行设定，从而使得不会损坏负载电流检测电阻器RS和主晶体管QM的电流Ilim流过。

在将VGstp设置为VCE(Q1)+VF(D1)的情况中，当主晶体管QM的输入端和控制端之间的电压VGS为0[v]时，就消除了该两端之间的电位差。VGS由下面的表达式给出。此外，Ilim为VBE(Q1)/ROTATIONSPEED(转速)。

VGS＝VGstp-RS×Ilim

从表达式(1)推导出VGS＝VCE(Q1)+VF(D1)-RS×Ilim。从Ilim＝VBE(Q1)/RS，推导出下面的表达式(2)。

VGS＝VCE(Q1)+VF(D1)-VBE(Q1)(2)

此处，根据二极管的一般电压降特性将VF(D1)和VBE(Q1)的值假设为0.6[v]，可以推导出下面的表达式(3)。

VGS＝VCE(Q1)(3)

此外，当电流充分流经第一晶体管Q1时，VCE(Q1)的值近似为0[v]，这是由于第一晶体管Q1的输入端和输出端之间的电压降也充分小。假设当电流充分流经第一晶体管Q1时VCE(Q1)为VCEsat(Q1)，则从表达式(3)推导出VGS≈VCEsat(Q1)以及VGS≈0。从而，主晶体管QM的控制端和输入端之间的电压VGS变为零。

因此，主晶体管QM用作用于使电流停止向负载流动的停止装置。此外，主晶体管QM、第三和第四电阻器R3和R4、以及第二晶体管Q2构成包括用于使电流停止向负载流动的停止装置的停止电路。

此外，在由主晶体管QM停止了电流流动的状态中，通过第三电阻器R3向第一晶体管Q1施加偏压，并且通过第一晶体管Q1和第一电阻器R1向第二晶体管Q2施加偏压。从而，由于上述两个晶体管都保持ON状态，从而延续了主晶体管QM的输入端和控制端之间的不出现电位差的状态。于是，持续使电流停止流向负载。

因此，第一晶体管Q1用作用于使第二晶体管Q2保持ON状态的保持装置。此外，第一晶体管Q1和第一至第三电阻器R1至R3构成包括用于使第二晶体管Q2保持ON状态的保持装置的保持电路。

时刻t4表示使电流停止流向负载、并且在未消除接地故障的状态中输出Restart信号的时间点。当输出Restart信号时，就向第四晶体管Q4施加了偏压，从而使第四晶体管Q4导通。于是，第一电阻器R1和电容器C1之间的连接点连接至接地点。因此，电容器C1放电，从而使第二晶体管Q2截止。即，Restart信号是用于消除第二晶体管Q2的ON状态和停止了电流流动的主晶体管QM的状态的信号。然而，即使第二晶体管Q2截止，第一晶体管Q1也不截止，这是因为在未消除接地故障的情况下，由负载电流检测电阻器RS两端出现的电压降施加了固定偏压。从而，主晶体管QM的控制端的电位如上所述改变为VGlim，并且输出电流Iout被限制为Ilim的值。

此外，当在时刻t4消除了接地故障时，输出电流Iout具有与时刻t1相同的正常电流值。

此外，当在使电流停止向负载流动后经过了预定时间时，例如由微计算机(未示出)输出Restart信号。此外，当将过电流保护电路1a安装在车辆中时，可以在启动车载电子设备或马达时输出该Restart信号。

时刻t 5表示已经停止输出Restart信号的时间点。如果停止输出Restart信号，就不向第四晶体管Q4施加偏压。因此，第四晶体管Q4截止。于是，流经第一电阻器R1的电流流向电容器C1，从而开始对电容器C1进行充电。然后，如上所述，在延迟时间Td期间限制输出电流的流动，并且在已经过了延迟时间Td之后在时刻t6使电流停止流动。

此外，立即在输入SWon信号之后，输出电流Iout作为浪涌电流流向提供在负载中的电容器(未示出)。浪涌电流对于负载电流检测电阻器RS和主晶体管QM来说是过大的电流。浪涌电流会损坏负载电流检测电阻器RS和主晶体管QM，但还是用于启动负载所必须的电流。在本发明的过电流保护电路1a中，当检测到由浪涌电流引起的过电流时，类似于上述时刻t2处的操作导通第一晶体管Q1。于是，向主晶体管QM的控制端施加了电压，从而该控制端的电位改变为VGlim。因此，主晶体管QM限制流向负载的电流。此外，本发明的过电流保护电路1a可以保护连接在电源VIN和负载之间的负载电流检测电阻器RS和主晶体管QM不受由浪涌电流引起的过电流的影响，并且不停止向负载提供电流。因此，可以提供用于启动负载所需的固定量的电流。

[第二实施例]

图4是示出根据本发明第二实施例的过电流保护电路1b的构造的视图。

过电流保护电路1b是通过向图2所示的过电流保护电路1a中的开关电路2a添加第二二极管D2而得到的电路。第二二极管D2设置在开关电路2b中。此外，以相同的参考标号表示与图2所示的过电流保护电路1a中那些部件相同的部件，并省略其描述。

图2所示的过电流保护电路1a通过增加主晶体管QM的控制端的电位VG来使主晶体管QM截止，从而消除了主晶体管QM的输入端和控制端之间的电位差。该控制是基于二极管的特性在满足VBE(Q1)＝VF(D1)的假设条件下实现的。

然而，由于半导体的特性使得第一晶体管Q1和第一二极管D1受到温度的影响，从而流过的电流的值或所施加的电压易于改变。由于这样的温度改变，还会出现VBE(Q1)的值变得比VF(D1)大的情况。在此情况中，上述表达式(2)变为如下形式：

VGS＝VCE(Q1)+VF(D1)-VBE(Q1)

VGS＞0

也就是说，由于VGS变成比0大的值，因此未消除主晶体管QM的输入端和控制端之间的电位差。在此情况中，由于主晶体管QM未截止，因此不停止流向负载的电流。这就引起了持续输出不必要的电流的问题。

因此，过电流保护电路1b被构造为包括第二二极管D2以解决上述问题。第二二极管D2的输入端连接至主晶体管QM的控制端和第五电阻器R5之间的连接点，第二二极管D2的输出端连接至第一二极管D1的输出端。

由于二极管的特性，第二二极管D2引起了预定的电压降。因此，相互串联连接的主晶体管QM的控制端和输入端之间的电压降低。于是，由于VGS变为更接近0的值，从而沟道变得更窄。因此，减少了流经主晶体管QM的电流量。

因此，由于即使主晶体管QM的输入端和控制端之间的电压由于温度变化而不为0，但是过电流保护电路1b也减小了电压值，从而可以减少流经主晶体管QM的电流量。

此外，第二二极管D2可以是阻性元件，或者可以是用于减小主晶体管QM的输入端和控制端之间的电压的元件。

此外，尽管过电流保护电路1b是通过向图2所示的过电流保护电路1a添加第二二极管D2而得到的电路，但是第二二极管D2不仅可以添加至过电流保护电路1a，而且还可以添加至根据下述本发明的其他实施例的过电流保护电路。在此情况中，添加了第二二极管D2的过电流保护电路具有与上述那些操作和效果相同的操作和效果。

[第三实施例]

图5是示出根据本发明第三实施例的过电流保护电路1c的构造的视图。

过电流保护电路1c是通过向图2所示的过电流保护电路1a添加第三和第四二极管D3和D4以及第七电阻器R7得到的电路。此外，以相同的参考标号表示与图2所示的过电流保护电路1a中那些部件相同的部件，并省略其描述。

由于从电源VIN输出的电压是还未经过稳压器的电压，因此该电压易于波动。如果VIN的电压值降低，则流向电容器C1的充电电流也减小。相应的，就会延长延迟时间。因此，由于过电流流经负载电流检测电阻器RS或主晶体管QM的时间也延长了，从而增加了这两个元件损坏的可能性。

因此，过电流保护电路1c被构造为包括第三和第四二极管D3和D4以及第七电阻器R7来解决上述问题。第七电阻器R7的一端连接至第一电阻器R1，而其另一端连接至第二电阻器R2和电容器C1之间的连接点。第三二极管D3的输入端连接至第一电阻器R1和第七电阻器R7之间的连接点，第三二极管D3的输出端连接至第四二极管D4的输入端。第四二极管D4的输入端连接至第三二极管D3的输出端，而第四二极管D4的输出端连接至接地点。

第三和第四二极管D3和D4用作所谓的钳位元件，其通过这些二极管的工作产生恒定的电压降。在该电路中，由第三和第四二极管D3和D4引起的电压降的总和约为1.2[v]。这基本上是恒定的，而与从电源VIN输出的电压中的波动无关。由于电容器C1和第七电阻器R7与第三和第四二极管D3和D4并联连接，因此电容器C1和第七电阻器R7中产生的电压降的总和恒定且约为1.2[v]。由于该电压降是基于二极管的工作的，因此就向电容器C1和第七电阻器R7稳定地施加电压，而与从电源VIN输出的电压中的波动无关。因此，即使VIN的电压减小，流向电容器C1的充电电流也是恒定的，且上述延迟时间未被相应地延长。

从而，由于即使电源VIN的输出存在波动，也未延长过电流流经负载电流检测电阻器RS或主晶体管QM的时间，因此过电流保护电路1c防止了这两个元件损坏的可能性的增加。类似地，在第一晶体管Q1的输出电流由于温度变化而波动的情况中，电压也被稳定地施加至电容器C1和第七电阻器R7。从而，可以使流经电容器C1的充电电流恒定。

此外，第三和第四二极管D3和D4并不限于二极管，不管电源VIN的输出中的波动如何都产生固定电压降的任何元件也都可以用作第三和第四二极管D3和D4。

此外，尽管过电流保护电路1c是通过向图2所示的过电流保护电路1a添加了第三和第四二极管D3和D4以及第七电阻器R7而得到的电路，但是这些元件不仅可以添加至过电流保护电路1a，而且还可以添加至下面所示的根据本发明其他实施例的过电流保护电路。在此情况中，添加有第三和第四二极管D3和D4以及第七电阻器R7的过电流保护电路具有与上述那些操作和效果相同的操作和效果。

[第四实施例]

图6是示出根据本发明第四实施例的过电流保护电路1d的构造的视图。

过电流保护电路1d是通过向图2所示的过电流保护电路1a添加微计算机2、第八电阻器R8、和第五二极管D5得到的电路，微计算机2用作输出SWon信号和Restart信号的电路。此外，以相同的参考标号表示与图2所示的过电流保护电路1a中那些部件相同的部件，并省略其描述。

在图2所示的过电流保护电路1a中，当在使电流停止流向负载后经过预定时间时，从微计算机输出Restart信号。然而，不仅可以通过出现由接地故障引起的过电流来使电流停止流向负载，而且还可以根据负载的工作状态来使电流停止流向负载。Restart信号是用于消除电流停止状态的信号，该电流停止状态是由过电流保护电路在过电流的出现使电流停止流向负载时实现的。为此，在过电流保护电路1a中，如何检测由于过电流的出现而执行停止向负载流入电流以输出Restart信号成为一个问题。

因此，过电流保护电路1d被构造为包括微计算机2、第八电阻器R8、和第五二极管D5以解决上述问题。连接至过电流保护电路1d的微计算机2向第三晶体管Q3的控制端输出SWon信号，并且还向第四晶体管Q4的控制端输出Restart信号。此外，微计算机2连接至第五二极管D5的输入端，而第五二极管D5的输出端连接至第四电阻器R4和第二晶体管Q2的输入端之间的连接点。来自电源VDD的电能提供至微计算机2。第八电阻器R8的一端连接至电源VDD，而其另一端连接至第五二极管D5的输入端和微计算机2之间的连接点。

通过连接至电源VDD的第八电阻器R8向微计算机2施加预定电压。基于电源VDD的值和第八电阻器R8的值设定该电压值，并且在由电源VDD稳定供电时其为固定值。即，从电源VDD向微计算机2输入高电平信号。如果负载电流检测电阻器RS检测到过电流，则第二晶体管Q2在上述延迟时间后导通。于是，第八电阻器R8和微计算机2的输入端子之间的连接点也连接至接地点。如果第八电阻器R8和所述输入端子之间的连接点连接至接地点，则流经第八电阻器R8的电流流向接地点。因此，施加至微计算机2的电压突降。即，将低电平信号输入至微计算机2。微计算机2可以通过检测电压从高电平向地电平的改变来检测由于过电流的出现而实现的使电流停止流向负载。在检测到停止了电流流动之后，微计算机2以预定定时输出Restart信号。

从而，由于过电流保护电路1d连接至微计算机2，因此可以检测出由于过电流的出现而实现的使电流停止流向负载。因此，在停止使电流流向负载之后，可以由微计算机2输出Restart信号。

[第五实施例]

图7是示出根据本发明第五实施例的过电流保护电路1e的构造的视图。

过电流保护电路1e是从图2所示的过电流保护电路1a去除了第四晶体管Q4得到的电路。此外，以相同的参考标号表示与图2所示的过电流保护电路1a中那些部件相同的部件，并省略其描述。

在图2所示的过电流保护电路1a中，分离地提供了SWon信号的输出电路和Restart信号的输出电路。在过电流保护电路1e中，上述两个输出电路形成为单一的电路以降低过电流保护电路的成本。

在过电流保护电路1e中，第二晶体管Q2的输出端、电容器C1的负端、以及第二电阻器R2的接地侧端连接至开关晶体管QSW的输入端，而不是连接至电路1a中的接地点。此外，在过电流保护电路1e中，去除了包括第四晶体管Q4的Restart信号的输出电路。主晶体管QM、第五和第六电阻器R5和R6、以及开关晶体管QSW构成开关电路2e。

如果将SWon信号连续输入至开关晶体管QSW的控制端，则向开关晶体管QSW施加了偏压。于是，开关晶体管QSW导通。当开关晶体管QSW导通时，主晶体管QM的控制端和接地点彼此连接，并且从电源VIN施加电压。于是，在主晶体管QM的输入端和控制端之间出现电压降，从而主晶体管QM导通。因此，启动了输出电流Iout的流动。即，到开关晶体管QSW的控制端的信号输入引起与在过电流保护电路1a中的SWon信号输入相同的操作。

当负载电流检测电阻器RS检测到过电流时，第二晶体管Q2通过上述步骤而导通。于是，负载电流检测电阻器RS与主晶体管QM之间的连接点通过开关晶体管QSW连接至接地点。从而，由于电流未流过主晶体管QM的输入端，因此主晶体管QM截止，从而停止了电流的流动。由于主晶体管QM保持OFF状态而开关晶体管QSW为ON状态，所以持续停止电流的流动。

如果停止向开关晶体管QSW的控制端输入信号，则过电流保护电路1e断开与接地点的连接，从而没有电流流动。于是，第一晶体管Q1截止，从而电容器C1放电。第二晶体管Q2由于电容器C1的放电而截止，从而负载电流检测电阻器RS和主晶体管QM之间的连接点断开与接地点的连接。然后，再次向开关晶体管QSW的输入端输入信号。因此，主晶体管QM导通。即，停止向开关晶体管QSW的控制端提供信号引起与在过电流保护电路1a中的输入Restart信号相同的操作。

因此，在过电流保护电路1e中，输入至开关晶体管QSW的控制端的信号用作SWon信号和Restart信号两者。在此情况中，由于两个输出电路可以在过电流保护电路1e中形成为单一的电路，因此可以降低过电流保护电路的成本。

[第六实施例]

图8是示出根据本发明第六实施例的车载显示装置4的构造的视图。

车载显示装置4是包括图2所示的过电流保护电路1a的装置。图8所示的过电流保护电路1f等同于图2所示的过电流保护电路1a。此外，以相同的参考标号表示与图2所示的过电流保护电路1a中那些部件相同的部件，并省略其描述。

车载显示装置4包括控制发光LED 5的LED驱动器6，并且该车载显示装置还利用发光LED 5作为光源来为车辆内的人员显示诸如地图的预定信息。由于车载显示装置4被提供在车辆内，因此在车辆行驶过程中由于行驶造成的震动被连续不断地施加给车载显示装置4。这样的震动造成了内部电路导线方面的问题，而这又成为造成接地故障的原因。此外，由于车载显示装置4使用了多个发光LED 5作为光源，因此提供了用于散发由光发射产生的热的多个通风孔。通过通风孔进入该车载显示装置的灰尘与LED驱动器6或发光LED 5的电路接触，从而引起接地故障。

因此，过电流保护电路1f连接至向车载显示装置4供电的电路。主晶体管QM和负载电流检测电阻器RS连接在LED驱动器6和电源VIN之间，从而将电能提供给发光LED 5。当在LED驱动器6中发生接地故障时，过电流保护电路1f工作，从而通过上述步骤保护主晶体管QM和负载电流检测电阻器RS不受过电流的损坏。

从而，由于会因为车载显示装置4中的震动等而易于出现接地故障，因此在车载显示装置4中提供过电流保护电路1f是很有用的。

此外，车载显示装置并不限于显示装置，而是还可以使用车载音频设备、车载导航设备、或车载电子设备。另外，还可以将其用于家庭应用或运动体，而并不限于车辆。

Claims (6)

1.一种过电流保护电路，其包括：

过电流检测元件，其连接在电源和负载之间，并且其检测流经所述负载的过电流；

主开关元件，其连接在所述负载和所述过电流检测元件之间，并且其根据施加在所述主开关元件的控制端和输入端之间的电压来控制流向所述负载的电流，其中，当所述过电流检测元件检测到有过电流流经所述负载后并且经过预定时间时，所述主开关元件使电流停止流向所述负载；以及

第一开关元件，其具有连接至所述主开关元件的控制端的输出端，并且当所述过电流检测元件检测到有过电流流经所述负载时，电流流向所述第一开关元件。

2.根据权利要求1所述的过电流保护电路，进一步包括：

电容性元件，其连接在所述第一开关元件和接地点之间；

第二开关元件，其具有连接至所述电容性元件的控制端；

第三开关元件，其与所述电容性元件并联连接，并且其具有连接至所述接地点的输出端；以及

输出电路，当检测到所述第二开关元件导通时，该输出电路向所述第三开关元件的控制端输出信号，

其中，当所述输出电路输出所述信号时，所述电容性元件向所述接地点放电，以使所述第三开关元件截止。

3.根据权利要求2所述的过电流保护电路，进一步包括接地开关元件，所述接地开关元件具有：输入端，串联连接至所述主开关元件的控制端、所述第二开关元件的输出端、和所述电容性元件的一端；以及输出端，其连接至所述接地点，

其中，当向所述控制端输入信号时，所述接地开关元件导通，从而电连接至所述接地点。

4.根据权利要求1所述的过电流保护电路，进一步包括提供在连接线中的整流元件，其中所述主开关元件的控制端与所述第一开关元件的输出端相互连接，以使所述整流元件的输出端位于朝向所述主开关元件的控制端的位置。

5.根据权利要求2所述的过电流保护电路，其中所述电容性元件并联连接有钳位元件。

6.一种车载显示装置，其包括权利要求1所述的过电流保护电路，

其中，所述负载为所述车载显示装置。

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