CN102804538A - 电源保护电路和具有其的电动机驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明具有：设置于输入端(VI)和输出端(VO)之间的电流抑制电阻器(Rp)；源极漏极间与作为电流抑制部的电流抑制电阻器(Rp)并联连接的晶体管(Q1)；和切换控制电路(20)，其在输出端(VO)的电压超过规定的电压时，对晶体管(Q1)的栅极(G)施加接地端(GND)的电压，在输出端(VO)的电压比规定的电压低时，对晶体管(Q1)的栅极(G)施加输入端(VI)的电压，使晶体管(Q1)为P沟道型晶体管，由此能够仅用简单的控制使晶体管(Q1)导通断开。

Description

电源保护电路和具有其的电动机驱动装置

技术领域

本发明涉及从过电流中对电源和与该电源连接的电路部件等进行保护的电源保护电路和具有其的电动机驱动装置。

背景技术

现有技术中，作为实现这样的保护功能的方法，例如提案有抑制来自电源的浪涌电流(突入电流)，防止电路部件破坏的技术。在专利文献1中公开的现有的抑制浪涌电流的方式是如下结构，其设置有：将电源电连接于负载侧的主开关；经由电流限制电阻器连接于电源与负载侧之间的辅助开关；检测负载侧的电压的检测机构；和控制这些开关的控制机构。而且，在利用检测机构检测出负载侧的电压降低时，控制机构使主开关断开(OFF)使補助开关导通(ON)。此外，在利用检测机构检测出负荷侧的电压变高时，控制机构使主开关导通并使補助开关断开。通过进行这样的动作，例如电源启动时，首先，经由电流限制电阻器将电力供给到负载，对负载侧的电解电容器充电。而且，在电解电容器的电压变得充分高时，经由主开关将电力供给到负载。即，由于电解电容器的电压变得充分高所以对电解电容器充电的充电电流的量不会过大，现有技术中，通过这样的浪涌电流抑制的方式防止电路部件的破坏等。

然而，如上所述的现有技术的防止浪涌电流的方式，是微型计算机等控制机构对开关进行切换的结构，所以需要经由控制用配线对作为开关的继电器(relay)等进行控制，有因配线绕线等导致可靠性降低等问题。此外，由于是使用了利用机械触点的接触、非接触的开关和继电器的结构，所以例如与利用半导体的非接触开关相比，具有因接触不良和寿命等导致可靠性降低的问题。进而，这样的机械式的开关和继电器，与半导体相比还有难以小型化等问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-231922号公报

发明内容

本发明是为了解决这样的问题而做成的，提供对电源保护和电路保护能够以简单的结构提高可靠性的电源保护电路和具有其的电动机驱动装置。

本发明的电源保护电路，在相对接地端为正电压的输入端连接有直流电源，从输出端输出直流电力，其具有：设置于输入端与输出端之间的电流抑制部；和源极漏极间与电流抑制部并联地连接的晶体管。本发明的电源保护电路还具有切换控制电路，其在输出端的电压超过规定的电压时，对晶体管的栅极施加接地端的电压，在输出端的电压比规定的电压低时，对晶体管的栅极施加输入端的电压，其中晶体管为P沟道型晶体管。

根据这样的结构，从直流电源对输入端供给正电压的瞬间，由于输出端的电压低，所以对晶体管的栅极施加输入端的电压。即，晶体管的源极栅极间的电压大致为零，晶体管为断开。由此，由于电流从输入端向输出端经由电流抑制部流动，所以供给正电压的瞬间后不久，以抑制了电流的状态进行输出。

之后，输出端的电压变高时，对晶体管的栅极施加接地端的电压。即，晶体管的栅极相对源极的电压变为负电压，由于晶体管是P沟道型，所以晶体管为导通。由此，电流从输入端向输出端经由晶体管的源极漏极间流动，对负载以未进行电流抑制那样的状态供给直流电力。

此外，由于本发明的电源保护电路像这样利用作为半导体元件的晶体管代替现有的机械式的开关和继电器，所以能够实现小型化，能够实现可靠性的提高。而且，特别是，由于使该晶体管为P沟道型晶体管，所以仅通过对栅极切换是接地端的电压还是输入端的电压来施加这样的简单的控制，就能够使该晶体管导通断开。因此，与电流抑制部并联连接的晶体管的控制也能够不需要微型计算机等地由简单的电路构成，能够与电流抑制部和晶体管一起配置于例如同一印刷基板上等。由此，不需要长配线绕线等，也可以减少部件数量，所以也能够抑制接触不良等的发生，其结果是，能够实现信赖性的提高。

此外，本发明的电源保护电路中，切换控制电路具有：电压检测器，其检测输出端的电压，输出基于检测出的电压的切换信号；和开关电路，其根据切换信号，选择输入端的电压和接地端的电压中的任一个，将所选择的电压供给到晶体管的栅极。而且，开关电路，在输出端的电压超过规定的电压时，选择接地端的电压，在输出端的电压比规定的电压低时，选择输入端的电压。

根据这样的结构，从直流电源对输入端供给正电压的瞬间，由于输出端的电压低，所以从开关电路输出输入端的电压，供给到晶体管的栅极。即，晶体管的源极栅极间的电压大致为零，晶体管为断开。由此，电流从输入端向输出端经由电流抑制部流动。

之后，输出端的电压变高时，从开关电路输出接地端的电压，供给到晶体管的栅极。即，晶体管的栅极相对源极的电压变为负电压，晶体管为导通。由此，电流从输入端向输出端经由晶体管的源极漏极间流动。

像这样，切换控制电路，由于能够由非常简单的电路构成，所以能够实现可靠性的提高。此外，作为开关电路，通过采用使用了半导体的开关元件的结构，与使用机械式的开关和继电器的结构相比，能够防止接触不良和实现高寿命化，由此也能够提高可靠性。

此外，本发明的电源保护电路，在将上述的晶体管作为第一晶体管时，切换控制电路具有：PNP型的第二晶体管，其发射极连接于输入端，集电极经由第一电阻器连接于接地端；和二极管，其阳极连接于输出端，阴极经由第二电阻器连接于接地端。而且第二晶体管的基极连接于二极管的阴极，第二晶体管的集电极连接于第一晶体管的栅极。

根据这样的结构，从直流电源对输入端供给正电压的瞬间，由于输出端的电压低，所以基极电流从输入端的第二晶体管的发射极经由基极和第二电阻器向接地端流动。因此，第二晶体管为导通状态，第二晶体管的集电极变为大致输入端的电压。该电压施加到第一晶体管的栅极。即，由于第一晶体管的源极栅极间的电压大致为零，所以第一晶体管为断开。由此，电流从输入端向输出端经由电流抑制部流动。

之后，输出端的电压变高时，第二晶体管的发射极与二极管的阴极之间的电压变小，基极电流不流动，第二晶体管变为断开状态。而且，对第一晶体管的栅极施加接地端的电压。即，第一晶体管的栅极相对源极的电压变为负电压，第一晶体管变为导通。由此，电流从输入端向输出端经由第一晶体管的源极漏极间流动。

像这样，切换控制电路由于能够由非常简单的电路构成，所以能够实现可靠性的提高。此外，本发明的电源保护电路是使电流抑制部为电阻器的结构。此外，本发明的电源保护电路也可以使电流抑制部为输出一定的电流的定电流源电路。此外，本发明的电源保护电路也可以使电流抑制部为电阻器和保险丝的串联电路。根据这样的结构，在电源投入时和像负载短路那样的异常时，由于经由这样的电流抑制部进行电源供给，所以能够防止由过电流引起的负载和电源的破坏等。

此外，本发明的电源保护电路，在相对接地端为负电压的输入端连接有直流电源，从输出端输出直流电力，其包括：设置于输入端与输出端之间的电流抑制部；和源极漏极间与电流抑制部并联地连接的晶体管。而且本发明的电源保护电路还具有切换控制电路，其在输出端的电压的绝对值超过规定的电压时，对晶体管的栅极施加接地端的电压，在输出端的电压的绝对值比规定的电压低时，对晶体管的栅极施加输入端的电压，其中晶体管为N沟道型晶体管。根据这样的结构，也能够实现能够以简单的结构提高可靠性的针对负电压的电源保护电路。

此外，本发明的电源保护电路，在相对接地端为正电压的输入端连接有直流电源，从输出端输出直流电力，其包括：源极漏极间连接于输入端与输出端的第一晶体管；PNP型的第二晶体管，其发射极连接于输入端，集电极经由第一电阻器连接于接地端；和二极管，其阳极连接于输出端，阴极经由第二电阻器连接于接地端。而且本发明的电源保护电路是第二晶体管的基极连接于二极管的阴极，第二晶体管的集电极连接于第一晶体管的栅极的结构。根据这样的结构，在负载发生短路那样的异常的情况下，由于第一晶体管动作以截断异常的过电流，所以能够从异常的过电流中保护负载和电源。

此外，本发明的电动机驱动装置具有上述电源保护电路和利用经由电源保护电路供给的直流电力进行动作的逆变器，是利用逆变器驱动电动机的结构。根据这样的结构，能够实现具有高可靠性的电源保护功能的电动机驱动装置。

根据本发明的电源保护电路，由于能够以利用了半导体元件的很少的部件数量实现电源保护功能，所以能够提供能够以简单的结构提高可靠性的电源保护电路。此外，根据本发明的电动机驱动装置，由于具有这样的电源保护电路，所以能够提供能够以简单的结构提高可靠性的电动机驱动装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的电源保护电路的框图。

图2是该实施方式的电源保护电路的晶体管的特性图。

图3是表示该实施方式的电源保护电路的各部分的动作波形的图。

图4是该实施方式的电源保护电路的电路图。

图5是该实施方式的电源保护电路的切换控制电路的动作说明图。

图6是表示该实施方式的电源保护电路的其他的结构例的框图。

图7是表示该实施方式的电源保护电路的其他的结构例的框图。

图8是本发明的实施方式2的电动机驱动装置的框图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式的电源保护电路和具有其的电动机驱动装置。

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1的电源保护电路10的框图。如图1所示，电源保护电路10配置于直流电源50与负载L之间。负载L是利用从直流电源50供给的电力进行动作的电路或电子电路等，此处作为负载L进行说明。在对这样的负载L供给电源的情况下，通常从直流电源50对负载L直接地供给直流电力，但是在本实施方式中，是经由电源保护电路10从直流电源50对负载L供给直流电力的结构。在本实施方式中，通过采用这样的结构，利用电源保护电路10抑制从直流电源50向负载L侧的浪涌电流。此外，在负载L中发生像短路那样的异常，流过过电流的情况下，由于电源保护电路10起到抑制该过电流的作用，所以也能够防止因过电流导致的负载L或直流电源50的破坏等。

在电源保护电路10中，以接地端GND作为地线从直流电源50向输入端VI供给直流电力。直流电源50的成为0(V)的基准电压的接地侧与接地端GND连接，相对该基准电压为正电压的作为直流电压Vc的正电压侧，与输入端VI连接。

此外，从电源保护电路10的输出端VO输出直流电源50的直流电力，供给到负载L。图1表示以与负载L并联的方式连接有电解电容器Cl的一个例子。这样的电解电容器Cl，为了除去来自直流电源50的供给电压所包含的纹波(ripple)和噪声等，通常像这样与负载L连接。

接着，电源保护电路10具有作为电流抑制部的电流抑制电阻器Rp、作为第一晶体管的晶体管Q1和切换控制电路20。如图1所示，电流抑制电阻器Rp设置于输入端VI与输出端VO之间。而且，晶体管Q1的源极漏极间与电流抑制电阻器Rp以并联的方式连接。即，晶体管Q1的源极S与输入端VI连接，晶体管Q1的漏极D与输出端VO连接。更详细的情况在下面进行说明，晶体管Q1作为进行输入端VI与输出端VO之间的电连接、非连接即导通断开的开关起作用。此外，晶体管Q1的导通断开基于晶体管Q1的栅极电压进行切换。

此外，切换控制电路20具有电压检测器21和开关电路22。电压检测器21检测输出端VO的电压，基于检测出的电压输出切换信号Ssw。开关电路22根据该切换信号Ssw，选择输入端VI的电压和接地端GND的电压中的任一个，将所选择的电压供给到晶体管Q1的栅极G。此时，开关电路22利用切换信号Ssw，在输出端VO的电压超过规定的电压时，选择接地端GND的电压，在输出端VO的电压比规定的电压低时，选择输入端VI的电压。

即，切换控制电路20，在输出端VO的电压超过规定的电压时，对晶体管Q1的栅极G施加接地端GND的电压。此外，切换控制电路20，在输出端VO的电压比规定的电压低时，对晶体管Q1的栅极G施加输入端VI的电压。

而且，在本实施方式中，使晶体管Q1为P沟道型晶体管。更具体而言，例如是P沟道型的MOS型的场效应晶体管(FET)。

图2是本发明的实施方式1的电源保护电路10的晶体管Q1的特性图。图2表示相对P沟道型晶体管的栅极源极间电压Vgs的、漏极电流Id的特性的一个例子。如图2所示，P沟道型晶体管，在相对源极S栅极电压为负电压时，源极漏极间的电阻变小，在相对源极S栅极电压为0(V)以上时，源极漏极间的电阻变得非常大。即，源极漏极间，在相对源极S栅极电压为负电压时导通，在0(V)以上时断开。在本实施方式中，基于这样的特性，利用晶体管Q1作为切换为关状态和开状态的开关。

例如在直流电源50的开关51导通，经由这样构成的电源保护电路10向负载L侧从直流电源50供给直流电力的情况下，从供给的瞬间，至少经由电流抑制电阻器Rp直流电流流入电解电容器Cl。因此，输出端VO的电压降低到接近于大致接地端GND的电压的程度。由此，从开关电路22输出输入端VI的电压，供给到晶体管Q1的栅极G。由此，连接于输入端VI的源极S的电压和栅极G的电压大致相等。即，晶体管Q1的栅极源极间电压Vgs大致为0(V)。此时，由于栅极源极间电压Vgs成为图2所示的电压Voff，所以漏极电流Id不流动，晶体管Q1的源极漏极间断开，即为开状态。由此，电流从输入端VI向输出端VO，仅经由电流抑制电阻器Rp流动。因此，从供给正电压的瞬间不久，以由电流抑制电阻器Rp抑制电流的状态，向负载L侧供给直流电力。

之后，由于电解电容器Cl慢慢地充电，所以输出端VO的电压也变高。于是，电压检测器21，判定为超过了规定的电压，切换开关电路22以选择接地端GND的电压。从开关电路22输出接地端GND的电压，供给到晶体管Q1的栅极G。此处，对连接于输入端VI的晶体管Q1的源极S供给正电压。因此，如果考虑以该源极S为基准，则成为接地端GND的电压的栅极G的电压相对源极S为负电压。即，栅极源极间电压Vgs成为图2所示的电压Von，所以漏极电流Id流动，晶体管Q1的源极漏极间导通，即成为关状态。由此，电流从输入端VI向输出端VO，经由晶体管Q1的源极漏极间流动，以未进行电流抑制的状态向负载L供给直流电力。而且，像这样，由于经由晶体管Q1的源极漏极间输出直流电力，所以晶体管Q1优选为导通电阻低的晶体管。

图3是表示本发明的实施方式1的电源保护电路10的动作波形的图。在图3中表示在时间T0从直流电源50供给直流电力，之后直到输出端VO的电压稳定的样子。

如图3所示，在时间T0从直流电源50投入直流电力时，输入端VI的电压成为直流电源50的电压Vc。另一方面，在时间T0，直流电流经由电流抑制电阻器Rp流入电解电容器Cl，所以输出端VO的电压接近于大致接地端GND的电压。因此，切换控制电路20判定为输出端VO的电压比规定的电压Vth低，在晶体管Q1的栅极G施加输入端VI的电压。于是，如图3所示，以源极S为基准的栅极G的电压Vgs成为大致0(V)。由此，晶体管Q1的源极漏极间成为高电阻状态，源极漏极间与断开状态等价。由此，直流电流从输入端VI仅经由电流抑制电阻器Rp流入电解电容器Cl的状态继续。这期间，如图3所示，输出端VO的电压慢慢变高。而且，到了输出端VO的电压超过规定的电压Vth的时间T1时，切换控制电路20对晶体管Q1的栅极G施加接地端GND的电压。由此，由于以源极S为基准的栅极G的电压Vgs成为负电压，所以晶体管Q1的源极漏极间成为低电阻状态，源极漏极间与导通状态等价。即，以与直接连接了输入端VI和输出端VO的情况等价的状态，从输出端VO输出直流电力。

像以上说明的那样，电源保护电路10，在投入直流电源50后，以电流抑制状态进行电力供给直到输出端VO的电压成为接近供给电压Vc的电压，所以在电源投入时，能够抑制例如流入电解电容器Cl的浪涌电流那样的过大电流。此外，例如在作为负载L的电路和电解电容器Cl中发生了像短路那样的异常的情况下，输出端VO的电压降低。如果输出端VO的电压降低，则切换控制电路20对晶体管Q1的栅极G施加输入端VI的电压，使晶体管Q1为断开状态。因此，从直流电源50仅经由电流抑制电阻器Rp向负载L侧进行电力供给。即，通过电流抑制电阻器Rp，能够抑制向负载L侧的过大的电流的流入，能够防止负载L、直流电源50的破坏或负载L的异常的发热等。

进而，像上述的结构那样，电源保护电路10利用作为半导体元件的晶体管Q1，能够实现小型化。而且，特别是在本实施方式中，使该晶体管Q1为P沟道型晶体管。因此，如上所述，仅通过对栅极G切换是接地端GND的电压还是输入端VI的电压来施加这样的简单的控制，就能够使该晶体管Q1导通断开，能够实现期望的保护功能。像这样，将正电压传送到负载L的电源保护电路10能够由简单的电路构成，也能够与电流抑制电阻器Rp和晶体管Q1一起，例如在同一印刷基板上等配置像切换控制电路20那样的控制电路。此外，使晶体管Q1和切换控制电路20为一个IC那样的集成化也容易。

接着对电源保护电路10的更详细的结构的一个例子进行说明。图4是本发明的实施方式1的电源保护电路10的电路图。如图4所示，切换控制电路30具有：作为第二晶体管的晶体管Q2、二极管D1、第一电阻器R1和第二电阻器R2。

晶体管Q2是PNP型的双极晶体管。晶体管Q2的发射极E与输入端VI连接。此外，晶体管Q2的集电极C经由电阻器R1与接地端GND连接。此处，晶体管Q2作为开关元件来利用，基于施加到晶体管Q2的发射极基极间的电压，将发射极集电极间导通断开。由此，从晶体管Q2的集电极C输出接地端GND的电压和输入端VI的电压中的任一个电压。

此外，二极管D1的阳极A与输出端VO连接。二极管D1的阴极K经由电阻器R2与接地端GND连接。二极管D1为了生成用于对晶体管Q2进行开关操作的电压而设置。此外，二极管D1也起到防止输入电流从输入端VI经由晶体管Q2的发射极E和基极B流入到输出端VO的作用。而且，晶体管Q2的基极B与二极管D1的阴极K连接，晶体管Q2的集电极C与晶体管Q1的栅极G连接。

图5是本发明的实施方式1的电源保护电路10的切换控制电路30的动作说明图。接着，参照图4和图5，说明如上所述构成的切换控制电路30和具有该切换控制电路30的电源保护电路10的动作。

首先，从直流电源50对输入端VI供给正电压的瞬间，如上所述，输出端VO的电压成为大致接地端GND的电压。即，以晶体管Q2的发射极E为基准的基极B的电压，向负电压方向变高。因此，基极电流从连接于输入端VI的晶体管Q2的发射极E经由基极B和电阻器R2向接地端GND流动。由此，晶体管Q2变为导通状态，晶体管Q2的集电极C成为大致输入端VI的电压。该电压被施加到晶体管Q1的栅极G。而且，由于晶体管Q1的栅极源极间的电压Vgs成为大致0(V)，所以晶体管Q1成为断开状态。由此，电流从输入端VI向输出端VO，仅经由电流抑制电阻器Rp流动。

此处，对施加到晶体管Q2的基极B的电压进行说明。图5表示以发射极E的电压为基准，施加到基极B的电压。而且，在图5中，由于表示以发射极E为基准的电压而成为一定，但如果以接地端GND为基准，则理所当然发射极E的电压成为输入端VI的电压。此外，在图5中表示在时间T0，从直流电源50对输入端VI供给正电压的样子。此外，在图5中表示晶体管Q2的发射极基极间的电压Vbe。当施加在负方向超过该发射极基极间的电压Vbe的电压时，晶体管Q2变为导通，不超过的情况下变为断开。

如图5所示，在时间T0，如果以发射极E为基准，则在基极B施加电流抑制电阻器Rp的两端电压Vrp加上二极管D1的两端电压Vd的电压Vrd。此时，如图5所示，因为该施加的电压Vrd成为在负方向超过电压Vbe的电压，所以基极电流从发射极E向基极B流动，晶体管Q2变为导通。而且，在该时刻在施加有电压Vrd的瞬间基极电流开始流动，所以发射极E和基极B之间的电压不是所施加的电压Vrd，而是因基极电流的流动而从晶体管Q2产生的电压Vbe。即，发射极E和基极B之间的电压成为图5的实线所示的电压Vb。

之后，随着时间的经过，由于例如向电解电容器Cl的充电电流减少，所以电流抑制电阻器Rp的两端电压Vrp也减少。因此，如图5所示，随着时间的经过，电压Vrd变得接近电压Vbe。

而且，在时间T1，在电压Vrd在负方向不超过电压Vbe时，从发射极E向基极B的基极电流被截断。因此，晶体管Q2成为断开状态，在晶体管Q1的栅极G施加接地端GND的电压。而且，由于晶体管Q1的栅极G相对于源极S的电压成为负电压，所以晶体管Q1变为导通状态。由此，电流从输入端VI向输出端VO仅经由晶体管Q1的源极漏极间流动。

此处，在此时刻的施加到晶体管Q2的基极B的电压如下。此时，由于晶体管Q1是导通状态，所以如果以发射极E为基准，则在基极B施加晶体管Q1的源极漏极间电压Vsd加上二极管D1的两端电压Vd的电压Vtd。实际上，由于晶体管Q1优选采用导通电阻低的晶体管，所以在基极B施加接近二极管D1的两端电压Vd的电压。此外，这时，由于在晶体管Q2没有基极电流流动，所以发射极E和基极B之间的电压成为施加的电压Vtd，近似地成为二极管D1的两端电压Vd。即，发射极E和基极B之间的电压成为图5的实线所示的电压Vb。根据图5所示的电压Vb可知，一旦晶体管Q1变为导通状态，则在发射极E和基极B之间，通过二极管D1继续施加比电压Vbe稍低的电压Vd。根据这样的动作可知，针对决定晶体管Q2的导通断开的电压Vbe，通过适当地选择导通电压Vd的二极管的品种作为二极管D1，能够容易地将晶体管Q1的切换特性设定成期望的特性。

此外，在负载L中发生像短路那样的异常，过电流流动的情况下，该过电流在晶体管Q1的源极漏极间流动。因此，在晶体管Q1的源极漏极间，由晶体管Q1的导通电阻和该过电流产生电压Vsd。而且，在该电压Vsd加上二极管D1的两端电压Vd的电压Vtd在负方向超过电压Vbe时，基极电流流出晶体管Q2，晶体管Q1被切换为断开状态。然后，通过电流抑制电阻器Rp，能够抑制该过电流。

像这样，电源保护电路10，从直流电源50供给直流电力的时刻开始，以电流经由电流抑制电阻器Rp在电解电容器Cl和负载L慢慢流动的方式供给直流电力，所以能够抑制成为大电流的浪涌电流。此外，例如在发生电解电容器Cl的短路等故障的情况下，也检测出输出端VO的电压异常，保护功能起作用以使经由电流抑制电阻器Rp供给直流电流，所以能够从由故障引起的过电流中保护负载L和供给源的直流电源50。

像以上说明的那样，本发明的电源保护电路具有：设置于输入端与输出端之间的电流抑制部；和源极漏极间与电流抑制部并联地连接的晶体管。本发明的电源保护电路还具有切换控制电路，其在输出端的电压超过规定的电压时，对晶体管的栅极施加接地端的电压，在输出端的电压比规定的电压低时，对晶体管的栅极施加输入端的电压，其中晶体管为P沟道型晶体管。因此，通过像这样利用作为半导体元件的晶体管代替现有的机械式的开关和继电器，能够实现小型化，能够实现可靠性的提高。而且，由于使该晶体管为P沟道型晶体管，所以仅通过对栅极切换是接地端的电压还是切换输入端的电压来施加那样的简单的控制，就能够使该晶体管导通断开，能够实现期望的保护功能。因此，与电流抑制部并联连接的晶体管的控制也能够不需要微型计算机地由简单的电路构成，能够与电流抑制部和晶体管一起配置于例如同一印刷基板上等。而且，不需要长配线绕线等，也可以减少部件数量，所以也能够抑制接触不良等的产生，其结果是，能够实现可靠性的提高。此外，例如通过将晶体管Q1和图4的切换控制电路30集成化为一个IC，能够进一步提高可靠性。因此，根据本发明的电源保护电路，能够提供能够以简单的结构实现可靠性的提高的电源保护电路。

另外，在以上的说明中，举出使电流抑制部为电流抑制电阻器Rp的一个例子进行了说明，但是电流抑制部不限定于此，例如也可以是输出一定的电流的定电流源电路。图6是表示作为本发明的实施方式1的电源保护电路的其他结构例的电源保护电路11的框图。在图6中，表示使这样的电流抑制部为定电流源电路Dp的一个例子。在为电流抑制电阻器Rp的情况下，例如流入电解电容器Cl的电流，在电源投入时较多地流过，此外，另一方面，随着时间的经过电流量变少。因此，电源投入时的电流抑制效果变少并且直到向晶体管Q1切换花费时间。与此相对，在使电流抑制部为定电流源电路的情况下，由于能够使向电解电容器Cl的充电电流一定，所以能够抑制电源投入时的电流量，并且能够实现向晶体管Q1切换的时间的缩短。

此外，也可以使电流抑制部为将电流抑制电阻器Rp和例如温度截断型保险丝等串联连接的电路。图7是表示作为本发明的实施方式1的电源保护电路的另一个结构例的电源保护电路12的框图。在图7中表示，使这样的电流抑制部为电流抑制电阻器Rp和保险丝Fp的串联电路的一个例子。通过采用这样的结构，在产生了浪涌电流或过电流的情况下，能够通过保险丝Fp截断电力供给。

此外，在以上的说明中，对供给正电压的情况的电源保护电路进行了说明，但是在供给负电压的情况下，能够通过采用如下的结构来实现。即，包括：设置于输入端与输出端之间的电流抑制部；源极漏极间与电流抑制部并联地连接的晶体管；和切换控制电路，其在输出端的电压的绝对值超过规定的电压时，对晶体管的栅极施加接地端的电压，在输出端的电压的绝对值比规定的电压低时，对晶体管的栅极施加输入端的电压，其中晶体管为N沟道型晶体管。通过采用这样的结构，与供给正电压的情况同样地能够实现能够通过简单的结构提高可靠性的电源保护电路。

此外，在以上的说明中，对在电源投入时和像负载短路那样的异常时，经由电流抑制部进行电源供给，从过电流中保护负载和电源的结构例进行了说明，但是通过采用不设置电流抑制部的结构也能够实现保护功能。即，也可以是一种电源保护电路，其在相对接地端为正电压的输入端连接有直流电源，从输出端输出直流电力，该电源保护电路例如采用如下结构，包括：源极漏极间连接于输入端与输出端的第一晶体管；PNP型的第二晶体管，其发射极连接于输入端，集电极经由第一电阻器连接于接地端；和二极管，其阳极连接于输出端，阴极经由第二电阻器连接于接地端，其中第二晶体管的基极连接于二极管的阴极，第二晶体管的集电极连接于第一晶体管的栅极。通过使电源保护电路为这样的结构，在像负载发生短路那样的异常的情况下，由于第一晶体管动作以截断异常的过电流，也能以简单的结构实现可靠性的提高，并且能够从异常的过电流中保护负载和电源。

(实施方式2)

图8是本发明的实施方式2的电动机驱动装置100的框图。如图8所示，电动机驱动装置100具有：在实施方式1中说明过的电源保护电路10；和用于驱动电动机70的逆变器60。而且，对逆变器60经由电源保护电路10供给直流电力。像这样，由于电动机驱动装置100具有提高了可靠性的改善的电源保护电路10，所以本发明的电动机驱动装置能够提供能够以简单的结构提高可靠性的电动机驱动装置。而且，理所当然，也可以代替电源保护电路10，是电源保护电路11或电源保护电路12。

产业上的可利用性

本发明的电源保护电路和具有其的电动机驱动装置，由于能够得到以简单的结构具有高可靠性的电源保护功能，所以对例如要求高可靠性的车载用的电装置和车载用的驱动电动机的电动机驱动装置、其他家电和产业用的电装置、电动机驱动装置是有用的。

符号说明

D1二极管

Q1(第一)晶体管

Q2(第二)晶体管

R1(第一)电阻器

R2(第二)电阻器

Rp 电流抑制电阻器(电流抑制部)

Cl 电解电容器

L  负载

Dp 定电流源电路

Fp 保险丝

10，11，12电源保护电路

20，30切换控制电路

21电压检测器

22开关电路

50直流电源

51开关

60逆变器

70电动机

100电动机驱动装置

Claims (10)

1.一种电源保护电路，其在相对接地端为正电压的输入端连接有直流电源，从输出端输出直流电力，该电源保护电路的特征在于，包括：

设置于所述输入端与所述输出端之间的电流抑制部；

源极漏极间与所述电流抑制部并联地连接的晶体管；和

切换控制电路，其在所述输出端的电压超过规定的电压时，对所述晶体管的栅极施加所述接地端的电压，在所述输出端的电压比规定的电压低时，对所述晶体管的栅极施加所述输入端的电压，其中

所述晶体管为P沟道型晶体管。

2.如权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于：

所述切换控制电路具有：

电压检测器，其检测所述输出端的电压，输出基于检测出的电压的切换信号；和

开关电路，其根据所述切换信号，选择所述输入端的电压和所述接地端的电压中的任一个，将所选择的电压供给到所述晶体管的栅极，其中

所述开关电路，在所述输出端的电压超过规定的电压时，选择所述接地端的电压，在所述输出端的电压比规定的电压低时，选择所述输入端的电压。

3.如权利要求2所述的电源保护电路，其特征在于：

所述开关电路使用半导体的开关元件而构成。

4.如权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于：

在将所述晶体管作为第一晶体管时，

所述切换控制电路具有：

PNP型的第二晶体管，其发射极连接于所述输入端，集电极经由第一电阻器连接于所述接地端；和

二极管，其阳极连接于所述输出端，阴极经由第二电阻器连接于所述接地端，其中

所述第二晶体管的基极连接于所述二极管的阴极，所述第二晶体管的集电极连接于所述第一晶体管的栅极。

5.如权利要求1～4中任一项所述的电源保护电路，其特征在于：

所述电流抑制部是电阻器。

6.如权利要求1～4中任一项所述的电源保护电路，其特征在于：

所述电流抑制部是输出一定的电流的定电流源电路。

7.如权利要求1～4中任一项所述的电源保护电路，其特征在于：

所述电流抑制部是电阻器和保险丝的串联电路。

8.一种电源保护电路，其在相对接地端为负电压的输入端连接有直流电源，从输出端输出直流电力，该电源保护电路的特征在于，包括：

设置于所述输入端与所述输出端之间的电流抑制部；

源极漏极间与所述电流抑制部并联地连接的晶体管；和

切换控制电路，其在所述输出端的电压的绝对值超过规定的电压时，对所述晶体管的栅极施加所述接地端的电压，在所述输出端的电压的绝对值比规定的电压低时，对所述晶体管的栅极施加所述输入端的电压，其中

所述晶体管为N沟道型晶体管。

9.一种电源保护电路，其在相对接地端为正电压的输入端连接有直流电源，从输出端输出直流电力，该电源保护电路的特征在于，包括：

源极漏极间连接于所述输入端与所述输出端的第一晶体管；

PNP型的第二晶体管，其发射极连接于所述输入端，集电极经由第一电阻器连接于所述接地端；和

二极管，其阳极连接于所述输出端，阴极经由第二电阻器连接于所述接地端，其中

所述第二晶体管的基极连接于所述二极管的阴极，所述第二晶体管的集电极连接于所述第一晶体管的栅极。

10.一种电动机驱动装置，其特征在于，包括：

权利要求1～9中任一项所述的电源保护电路；和

利用经由所述电源保护电路供给的所述直流电力进行动作的逆变器，

利用所述逆变器驱动电动机。

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