DE3812733C2

DE3812733C2 -

Info

Publication number: DE3812733C2
Application number: DE19883812733
Authority: DE
Inventors: Gourab Majumdar; Takahiro Itami Hyogo Jp Hiramoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-04-27
Filing date: 1988-04-16
Publication date: 1990-12-13
Anticipated expiration: 2008-04-17
Also published as: FR2614479A1; DE3812733A1; FR2614479B1; DE3812733C3; JPS63268432A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurzschluß-Schutzschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a short-circuit protection circuit according to the preamble of claim 1.

Eine solche Kurzschluß-Schutzschaltung ist aus "Elektronik", 9.9.1983, Seiten 125-127, bekannt.Such a short-circuit protection circuit is from "electronics", September 9, 1983, pages 125-127.

Bei der genannten Kurzschluß-Schutzschaltung sind bereits Maßnahmen getroffen, um einen Leistungs-MOSFET davor zu schützen, durch Überstrom zerstört zu werden. Die zu diesem Zweck vorgesehene Schutzschaltung erzeugt einen kontinuierlichen Stromfluß von einer Spannungsquelle durch eine Diode und mehrere Widerstände.With the short-circuit protection circuit already mentioned Measures taken to precede a power MOSFET protect from being destroyed by overcurrent. The one about this Purpose-designed protection circuit generates a continuous one Current flow from a voltage source through a diode and several resistors.

Durch diesen ständigen Stromfluß ist ein Leistungsverlust gegeben und es muß für eine Wärmeabfuhr gesorgt werden.Due to this constant current flow there is a loss of power given and heat must be dissipated.

Aus der DE-OS 30 03 123 ist eine Überstromschutzschaltung für einen Leistungstransistor bekannt, bei der ebenfalls ein Dauerstromfluß vorgesehen ist, so daß sie die gleichen Nachteile aufweist.From DE-OS 30 03 123 is an overcurrent protection circuit known for a power transistor, in which also a continuous current flow is provided so that they are the same Has disadvantages.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, eine Kurzschluß-Schutzschaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, die stromsparend arbeitet.The invention is therefore based on the object Short-circuit protection circuit of the type mentioned create that works energy-saving.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. This object is characterized by those in claim 1 Features solved.

Erfindungsgemäß wird der Transistor nur dann eingeschaltet, wenn ein Schaltelement eingeschaltet ist, so daß Strom durch den Transistor und einen Widerstand nur dann fließt, wenn das Schaltelement eingeschaltet ist. Somit arbeitet die erfindungsggemäße Kurzschluß-Schutzschaltung während des Betriebs stromsparend.According to the invention, the transistor is only switched on when when a switching element is turned on so that current only flows through the transistor and a resistor when the switching element is switched on. So it works the short-circuit protection circuit according to the invention during the Operating energy saving.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of subclaims.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert wird, welche ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Kurzschluß-Schutzschaltung nach der vorliegenden Erfindung zeigt.Further advantages and features of the invention result itself from the claims and the description in which an embodiment of the invention using a Drawing is explained which a circuit diagram of an embodiment a short-circuit protection circuit according to the present invention.

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Kurzschluß- Schutzschaltung nach der vorliegenden Erfindung. Anders als bei dem bekannten Schaltkreis, weist dieses Ausführungsbeispiel ein Spannungsübertragungselement 19 zum Übertragen der Spannung von der Hochspannungsseite eines Schaltelement 1 auf einen Spannungskomparator 14, der wiederum die von dem Übertragungselement 19 übertragene Spannung mit einer Vergleichspannung 15, um einen Ausgang zu erzeugen, wenn die letztere geringer ist als die erste, und Treiberkreissteuermittel 16 zum Beenden des Betriebs des Treiberkreises 8 in Antwort auf das Ausgangssignal des Spannungskomparators 14. In der Figur ist der Treiberkreis durch zwei Transistoren Q1 und Q2, Widerstände R1 bis R3, Kondensatoren C1 und C2 und ein Schaltsteuerelement 17 zur Durchführung der Ein-/Aussteuerung des Schaltelements 1 bei normalen Betrieb gebildet. Der Transistor Q1 ist durch einen NPN-Transistor, der Transistor Q2 durch einen PNP-Transistor gebildet. Emitter und Basen der Transistoren Q1 und Q2 sind jeweils miteinander verbunden, eine gemeinsame Verbindung zwi schen den Emittern ist mit der Basis des Schaltelements 1 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q1 ist über einen Widerstand R1 mit einer Spannungsversorgungsleitung 18 verbunden. Ein Kollektor des Transistors Q2 ist mit der Masse GND über den Kondensator C1 verbunden. Der Kondensator C1 dient als Stromquelle zum Herausziehen von Strom aus der Basis des Schaltelementes 1 bei Leitung des Transistors Q1. Das Schaltsteuerelement 17 wird durch einen N-Kanal MOS-Transistor gebildet. Das Schaltsteuerelement 17 hat ein Gate, das mit einem (nicht gezeigten) Impulsgenerator verbunden ist, der dem Pulsgenerator, wie er in der bekannten Schaltung verwendet wird, ähnlich, wobei die Source mit der Masse (GND) und die Drain mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Transistoren Q1 und Q2 verbunden ist. Ein Treiberkreis 8 des vorerwähnten Aufbaus steuert einen Ein-/Aus-Zustand des Schaltelements 1 in Abhängigkeit von einem Hoch-/Tief- Pegel eines Signals von dem (nicht gezeigten) Impulsge nerator.The figure shows an embodiment of a short-circuit protection circuit according to the present invention. Unlike the known circuit, this embodiment has a voltage transmission element 19 for transmitting the voltage from the high voltage side of a switching element 1 to a voltage comparator 14 , which in turn the voltage transmitted by the transmission element 19 with a comparison voltage 15 to produce an output when the the latter is less than the first, and driver circuit control means 16 for stopping the operation of the driver circuit 8 in response to the output signal of the voltage comparator 14 . In the figure, the driver circuit is formed by two transistors Q 1 and Q 2 , resistors R 1 to R 3 , capacitors C 1 and C 2 and a switching control element 17 for carrying out the on / off control of the switching element 1 during normal operation. The transistor Q 1 is formed by an NPN transistor, the transistor Q 2 by a PNP transistor. Emitters and bases of the transistors Q 1 and Q 2 are each connected to one another, a common connection between the emitters is connected to the base of the switching element 1 . The collector of transistor Q 1 is connected to a voltage supply line 18 via a resistor R 1 . A collector of transistor Q 2 is connected to ground GND via capacitor C 1 . The capacitor C 1 serves as a current source for extracting current from the base of the switching element 1 when the transistor Q 1 is conductive. The switching control element 17 is formed by an N-channel MOS transistor. The switching control element 17 has a gate which is connected to a pulse generator (not shown) which is similar to the pulse generator used in the known circuit, the source to the ground (GND) and the drain to the common connection point of the Transistors Q 1 and Q 2 is connected. A driver circuit 8 of the aforementioned construction controls an on / off state of the switching element 1 in response to a high / low level of a signal from the pulse generator (not shown).

Das Spannungsübertragungselement 19 ist durch einen N- Kanal MOS-Transistor gebildet, dessen Gate mit dem Drain des Schaltsteuerelements 17 verbunden ist. Ein Drain ist mit dem Kollektor des Schaltelements 1 und eine Source mit der Masse GND über einen Widerstand R4 verbunden.The voltage transmission element 19 is formed by an N-channel MOS transistor, the gate of which is connected to the drain of the switching control element 17 . A drain is connected to the collector of the switching element 1 and a source to the ground GND via a resistor R 4 .

Der erste Eingang des Spannungskomparators 14 ist mit der Source des Spannungsübertragungselements 19 verbunden, der zweite Eingang mit Masse GND über die Bezugsspannungsquelle 15, als auch über die Spannungsversorgungsleitung 18 über einen Widerstand R4, der Ausgang ist mit einem (nicht gezeigten) Display verbunden. Das Treiberkreissteuermittel 16 wird durch ein Treiber kreis-Steuerelement 20, einen Kondensator C3 und einen Widerstand R6 gebildet. Das Treiberkreis-Steuerelement 20 wird durch einen N-Kanal MOS-Transistor gebildet, dessen Gate mit dem Ausgang des Spannungskomparators 14, dessen Drain mit der Verbindung zwischen den Widerständen R2 und R3 über den Widerstand R6 und dessen Source mit Masse (GND) verbunden ist. Der Kondensator C3 liegt zwischen den Widerständen R6 und Masse (GND). Wenn die Verbindung zwischen den Widerständen R2 und R3 auf einen Tiefpegel kommt bei Leitung des Treiberkreis- Steuerelements 20 stabilisiert der Kondensator C3 den niedrigen Pegel. Der restliche Aufbau entspricht dem bekannten Schaltkreis.The first input of the voltage comparator 14 is connected to the source of the voltage transmission element 19 , the second input to ground GND via the reference voltage source 15 , and also via the voltage supply line 18 via a resistor R 4 , the output is connected to a display (not shown). The driver circuit control means 16 is formed by a driver circuit control element 20 , a capacitor C 3 and a resistor R 6 . The driver circuit control element 20 is formed by an N-channel MOS transistor, the gate of which connects to the output of the voltage comparator 14 , the drain of which connects the resistors R 2 and R 3 via the resistor R 6 and its source to ground (GND ) connected is. The capacitor C 3 lies between the resistors R 6 and ground (GND). When the connection between the resistors R 2 and R 3 comes to a low level when the driver circuit control element 20 is turned on , the capacitor C 3 stabilizes the low level. The rest of the structure corresponds to the known circuit.

Ein Schaltelement 4 ist mit ähnlichen Schaltungen mit dem Treiberkreis 8, dem Spannungserkennungsmittel 13, dem Spannungskomparator 14 und dem Treiberkreis-Steuerkreis 16 verbunden.A switching element 4 is connected to similar circuits with the driver circuit 8 , the voltage detection means 13 , the voltage comparator 14 and the driver circuit control circuit 16 .

Die Betriebsweise des Schaltkreises nach dem vorerwähnten Aufbau wird jetzt beschrieben. Bei normalem Betrieb der Schaltelemente 1 bis 4 nimmt das Schaltelement auf folgende Weise einen leitenden Zustand an. Ein Niedrig pegel-Signal wird von einem (nicht gezeigten) Impulsgenerator an das Gate des Schaltsteuerelementes 17 gelegt, um das Nichtleiten des Schaltsteuerelementes 17 zu ermöglichen. In diesem Fall steigt das Potential an dem Gate des Spannungsübertragungselements 19 an, um eine Leitung des Spannungsübertragungselements 19 zu erlauben. Das Potential an dem gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen den Transistoren Q1 und Q2 steigt entsprechend an. Sodann kommt der Transistor Q1 in einen leitenden Zustand, der Transistor Q2 kommt in einen nicht leitenden Zustand. Das Potential an der Basis des Schaltelements 1 nimmt zu, so daß das Schaltelement 1 einen nicht leitenden Zustand annimmt. Das Schaltele ment 1 dagegen auf folgende Weise in einen nicht lei tenden Zustand gebracht. Ein Hochpegel-Signal wird von dem (nicht gezeigten) Impulsgenerator an das Gate des Schalt-Steuerelementes 17 angelegt, um eine Leitung des Schalt-Steuerelement 17 zu erlauben. Das Potential an dem gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen den Transi storen Q1 und Q2 wird reduziert. Sodann nimmt der Transistor Q1 einen nicht leitenden Zustand an, der Transistor Q2 einen leitenden Zustand. Das Potential an dem Gate des Schaltelements 1 wird so reduziert, so daß das Schaltelement 1 in einen nicht leitenden Zustand kommt.The operation of the circuit according to the above construction will now be described. During normal operation of the switching elements 1 to 4 , the switching element assumes a conductive state in the following way. A low-level signal is applied by a pulse generator (not shown) to the gate of the shift control member 17 to allow the non-conduction of the switching control element 17th In this case, the potential at the gate of the voltage transmission element 19 increases in order to allow the voltage transmission element 19 to conduct. The potential at the common connection point between transistors Q 1 and Q 2 increases accordingly. The transistor Q 1 then comes into a conductive state, the transistor Q 2 comes into a non-conductive state. The potential at the base of the switching element 1 increases, so that the switching element 1 assumes a non-conductive state. The Schaltele element 1, however, brought into a non-conductive state in the following manner. A high-level signal is applied from the pulse generator (not shown) to the gate of the switching-control element 17 to allow a line of the switching control 17th The potential at the common connection point between the transistors Q 1 and Q 2 is reduced. Then the transistor Q 1 assumes a non-conductive state, the transistor Q 2 a conductive state. The potential at the gate of the switching element 1 is reduced so that the switching element 1 comes into a non-conductive state.

Es wird hier angenommen, daß die Schaltelemente 1 und 2 in einem leitenden Zustand und die Schaltelemente 3 und 4 in einem nicht leitenden Zustand sind, um die Dar stellung zu vereinfachen. Wenn die Schaltelemente 3 und 4 in einem leitenden Zustand sind, sind die Schaltele mente 1 und 2 in einem nicht leitenden Zustand.It is assumed here that the switching elements 1 and 2 are in a conductive state and the switching elements 3 and 4 are in a non-conductive state in order to simplify the illustration. When the switching elements 3 and 4 are in a conductive state, the switching elements 1 and 2 are in a non-conductive state.

Da die Schaltelemente 1 und 2 leitend sind, fließt Strom in eine Richtung entlang des Schaltelements 2, einer Last 7 und dem Schaltelement 1. Danach wird ein Signal Φ an einen (nicht gezeigten) Pulsgenerator ge liefert, um dessen Ausgangssignal auf einen hohen Pegel zu bringen. Das Signal wird an das Gate des Schaltsteu erelements 17 angelegt, so daß das Schaltelement 1 einen nicht leitenden Zustand annimmt, wie dies oben beschrieben worden ist. Das Schaltelement 2 verbleibt zu diesem Zeitpunkt in dem leitenden Zustand. In einem solchen Zustand fließt Strom in einer Schleife entlang der Last 7, der Diode D3, dem Schaltelement 2 und der Last 7 auf der Grundlage der in der Last 7 gespeicher ten Energie. Der Strom nimmt graduell ab durch den Widerstand in der Schleife. Danach wird das Schaltele ment 1 wieder in einen leitenden Zustand gebracht, um Strom in der Richtung entlang des Schaltelements 2, der Last 7 und Schaltelement 1 zu bringen, um wieder Ener gie in der Last 7 zu speichern.Since the switching elements 1 and 2 are conductive, current flows in one direction along the switching element 2 , a load 7 and the switching element 1 . Then a signal Φ is supplied to a pulse generator (not shown) to bring its output signal to a high level. The signal is applied to the gate of the switching control element 17 so that the switching element 1 assumes a non-conductive state as described above. The switching element 2 remains in the conductive state at this time. In such a state, current flows in a loop along the load 7 , the diode D 3 , the switching element 2 and the load 7 based on the energy stored in the load 7 . The current gradually decreases due to the resistance in the loop. Thereafter, the Schaltele element 1 is brought back into a conductive state to bring current in the direction along the switching element 2 , the load 7 and switching element 1 to store energy in the load 7 again.

Ein solcher Vorgang wird wiederholt, um Gleichstrom in Wechselstrom zu wandeln durch Änderung der über der Last 7 erzeugten Spannung. Da die Schaltelemente 1 bis 4 in diesem Zustand in Normalbetrieb sind, ist die Spannung, die über dem Widerstand R4 durch einen Strom fluß durch das Spannungsübertragungselement 19 ent wickelt wird, übereinstimmend oder geringer als die Spannung der Bezugspannungsquelle, so daß der Span nungskomparator 14 ein Niedrigpegel-Signal erzeugt. Das Treiberschalt-Steuerelement 20 leitet daher nicht, der Treiberkreis 8 führt den vorerwähnten Normalbetrieb aus.Such a process is repeated to convert direct current to alternating current by changing the voltage generated across the load 7 . Since the switching elements 1 to 4 are in normal operation in this state, the voltage developed across the resistor R 4 by a current flowing through the voltage transmission element 19 is coincident or less than the voltage of the reference voltage source, so that the voltage comparator 14th generates a low level signal. The driver switching control element 20 therefore does not conduct, the driver circuit 8 carries out the aforementioned normal operation.

Es wird jetzt der Fall beschrieben, wo ein Kurzschluß zwischen den Drähten 5 und 6 vorliegt. Es wird hier angenommen, daß die Schaltelemente 1 und 2 in leitendem Zustand und die Schaltelemente 3 und 4 in einem nicht leitenden Zustand sind, um die Darstellung zu erleich tern. In diesem Fall wird ein Niedrigpegel-Signal von dem (nicht gezeigten) Impulsgenerator geliefert, um das Nichtleiten des Schaltsteuerelements 17 zu erlauben, wodurch das Potential an einem Gate eines Spannungs übertragungselements 19 auf hohem Pegel ist. Das Span nungsübertragungselement 19 ist daher in einem leiten den Zustand. The case where there is a short circuit between the wires 5 and 6 will now be described. It is assumed here that the switching elements 1 and 2 are in the conductive state and the switching elements 3 and 4 are in a non-conductive state in order to facilitate the illustration. In this case, a low level signal is supplied from the pulse generator (not shown) to allow the switching control element 17 to be turned off, whereby the potential at a gate of a voltage transmission element 19 is at a high level. The voltage transmission element 19 is therefore in a direct state.

Es wird hier angenommen, daß ein Kurzschluß verursacht wird über den Leitungen 5 und 6 durch Kurzschließen der Last 7 in diesem Zustand. Sodann fließt ein Überstrom zu den Schaltelementen 1 und 2, wodurch die Spannung der Hochspannungsseite des Schaltelementes 1 ungewöhn lich erhöht wird gegenüber der bei Normalbetrieb des Hauptschaltkreises A, beispielsweise von 2 V bis 200 V. Der zu dem Widerstand R4 durch das Spannungsübertra gungselement fließende Strom 19 wird daher erheblich größer als derjenige bei Normalbetrieb des Hauptkreises A. Infolge dessen ist die über dem Widerstand R4 er zeugte Spannung ausreichend höher als die Spannung der Bezugsspannungsquelle 15. Der Spannungsgenerator 14 liefert so ein Hochpegel-Ausgangssignal an das Treiber kreis-Steuerelement 20, so daß das Treiberkreis-Schalt element 20 sofort leitet. Das Potential an der Verbin dung zwischen den Widerständen R2 und R3 wird daher reduziert, so daß der Transistor Q1 einen nicht leiten den Zustand und der Transistor Q2 in Antwort darauf einen leitenden Zustand annimmt. Das Potential an der Basis des Schaltelements 1 wird reduziert, um die Nichtleitung des Schaltelements 1 zu erlauben. Es fließt daher kein Strom zu den Schaltelementen 1 und 2. Die Schaltelemente 1 und 2 sind daher vor einen Zusam menbruch geschützt, der durch einen Überstrom aufgrund des Kurzschlusses der Last 7 verursacht wird.It is assumed here that a short circuit is caused across the lines 5 and 6 by short-circuiting the load 7 in this state. Then an overcurrent flows to the switching elements 1 and 2 , whereby the voltage of the high voltage side of the switching element 1 is increased unusually compared to that during normal operation of the main circuit A, for example from 2 V to 200 V. The flow element flowing to the resistor R 4 through the voltage transmission element Current 19 is therefore considerably larger than that during normal operation of the main circuit A. As a result, the voltage generated across the resistor R 4 is sufficiently higher than the voltage of the reference voltage source 15 . The voltage generator 14 thus delivers a high level output signal to the driver circuit control element 20 , so that the driver circuit switching element 20 conducts immediately. The potential at the connec tion between the resistors R 2 and R 3 is therefore reduced, so that the transistor Q 1 does not conduct a state and the transistor Q 2 assumes a conductive state in response. The potential at the base of the switching element 1 is reduced to allow the switching element 1 to be non-conductive. Therefore, no current flows to the switching elements 1 and 2 . The switching elements 1 and 2 are therefore protected against a collapse caused by an overcurrent due to the short circuit of the load 7 .

Das Schaltelement 4 kann fälschlich einen leitenden Zustand annehmen bei einem leitenden Zustand der Schaltelemente 1 und 2, um einen Kurzschluß zwischen den Leitungen 5 und 6 zu bewirken. Auch in diesem Fall ist die Spannung der Hochspannungsseite des Schaltele ments 1 ungewöhnlich erhöht gegenüber derjenigen in dem Normalzustand des Hauptkreises A. Entsprechend zu dem obigen Betrieb kommt das Schaltelement 1 in den nicht leitenden Zustand, so daß kein Strom zu den Schaltele menten 1 und 2 fließt. Die Schaltelemente 1 und 2 können so vor einem Zusammenbruch geschützt werden, der durch Überstrom aufgrund einer fälschlichen Leitung des Schaltelements 3 verursacht wird, geschützt werden.The switching element 4 can incorrectly assume a conductive state when the switching elements 1 and 2 are in a conductive state in order to cause a short circuit between the lines 5 and 6 . Also in this case, the voltage of the high voltage side of the switching element 1 is unusually increased compared to that in the normal state of the main circuit A. Corresponding to the above operation, the switching element 1 comes into the non-conductive state, so that no current to the switching elements 1 and 2 flows. The switching elements 1 and 2 can thus be protected against a breakdown, which is caused by overcurrent due to an incorrect conduction of the switching element 3 .

Das Schaltelement 4 kann irrtümlich einen leitenden Zustand annehmen bei dem leitenden Zustand der Schalt elemente 1 und 2, um einen Kurzschluß zwischen den Leitungen 5 und 6 zu verursachen. Wenn das Schaltele ment 4 in einem nicht leitenden Zustand ist, wird das Hochpegel-Signal in ein Element entsprechend dem Schaltsteuerelement 17 von einem (nicht gezeigten) Impulsgenerator eingegeben. Es ist so ein dem Span nungserkennungselement 19 entsprechendes Element in einem nicht leitenden Zustand, es fließt daher kein Strom zu einem dem Widerstand R4 entsprechenden Wider stand. Ein Spannungsgenerator entsprechend dem Span nungskomparator 14 erzeugt daher ein Signal, das einem nicht hohen Pegel entspricht, wodurch das Schaltelement 4 in dem nicht leitenden Zustand verbleibt. Es wird hier angenommen, daß in diesem Zustand fälschlich von dem (nicht gezeigten) Impulsgenerator ein Niedrigpegel- Signal zu dem den Schaltelement 17 entsprechenden Ele ment angelegt wird. Das Schaltelement 4 kommt in einen leitenden Zustand und verursacht einen Kurzschluß über den Leitungen 5 und 6. In diesem Fall steigt die Span nung an dem Gate des dem Spannungsübertragungselement 19 entsprechenden Element, um eine Leitung des dem Spannungsübertragungselement 19 entsprechenden Elements zu erlauben. Bei Leitung des Schaltelements 4 wird die Spannung der Hochspannungsseite des Schaltelements 4 ungewöhnlich erhöht gegenüber derjenigen bei Normalbe trieb des Hauptkreises A, entsprechend dem Fall, wo das Schaltelement 2 fälschlich einen leitenden Zustand bei normaler Leitung lediglich der Schaltelemente 3 und 4 annimmt. Der zu dem Widerstand R4 fließende Strom ist daher gegenüber demjenigen bei Normalbetrieb des Haupt kreises A erhöht. Infolge dessen erzeugt der dem Span nungskomparator 14 entsprechende Spannungskomparator ein Hochpegel-Signal, wodurch das Schaltelement 4 einen nicht leitenden Zustand annimmt in der Art und Weise, wie es oben beschrieben wurde. Es fließt daher kein Strom zu den Schaltelementen 2 und 4. Die Schaltelemen te 2 und 4 sind daher vor einem Zusammenbruch ge schützt, der verursacht wird durch Überstrom aufgrund eines fehlerhaften Leitens des Schaltelements 4.The switching element 4 can erroneously assume a conductive state in the conductive state of the switching elements 1 and 2 to cause a short circuit between the lines 5 and 6 . When the switching element 4 is in a non-conductive state, the high level signal is input to an element corresponding to the switching control element 17 from a pulse generator (not shown). It is such a voltage detection element 19 corresponding element in a non-conductive state, therefore no current flows to a resistor R 4 corresponding resistance stood. A voltage generator corresponding to the voltage comparator 14 therefore generates a signal which corresponds to a not high level, whereby the switching element 4 remains in the non-conductive state. It is assumed here that in this state, a low level signal is erroneously applied to the element corresponding to the switching element 17 from the pulse generator (not shown). The switching element 4 comes into a conductive state and causes a short circuit over the lines 5 and 6 . In this case, the clamping voltage rises at the gate of the power transmitting member 19 corresponding element to one line of the voltage to allow the transfer element 19 corresponding element. When the switching element 4 is wired, the voltage on the high-voltage side of the switching element 4 is increased unusually compared to that during normal operation of the main circuit A, corresponding to the case where the switching element 2 incorrectly assumes a conductive state with only the switching elements 3 and 4 under normal conduction. The current flowing to the resistor R 4 is therefore increased compared to that during normal operation of the main circuit A. As a result, the voltage comparator corresponding to the voltage comparator 14 generates a high level signal, whereby the switching element 4 assumes a non-conductive state in the manner as described above. Therefore, no current flows to the switching elements 2 and 4 . The Schaltelemen te 2 and 4 are therefore protected from a breakdown ge, which is caused by overcurrent due to faulty conduction of the switching element 4th

Da der zu den Schaltelementen 1 und 4 fließende Strom durch Halbleiter erkannt wird, wie sie hier oben be schrieben worden sind, sind folgende Vorteile gegeben: Der Kurzschluß-Schutzkreis kann in der Größe kleiner sein gegenüber einem Aufbau zum Erkennen des zu den Schaltelementen 2 und 4 fließenden Stromes durch einen Stromwandler 9 oder dem Stromshunt 10. Wenn Überstrom zu den Schaltelementen 1 und 2 fließt, kann die Zeit dauer von dessen Erkennung zum Ausschalten der Schalt elemente reduziert werden gegenüber dem Fall der Ver wendung eines Stromwandlers 9 oder des Stromshunts 10, wodurch die Schutzwirkung eines Kurzschluß-Schutzkrei ses verbessert werden kann. Weiter tritt - anders als bei Verwendung eines Stromshunts 10 - praktisch kein Leistungsverlust auf, auf eine Wärmeableitung braucht keine Rücksicht genommen zu werden.Since the current flowing to the switching elements 1 and 4 is recognized by semiconductors, as they have been described here above, the following advantages are given: The short-circuit protection circuit can be smaller in size compared to a structure for recognizing the switching elements 2 and 4 flowing current through a current transformer 9 or the current shunt 10 . If overcurrent flows to the switching elements 1 and 2 , the time from its detection to switching off the switching elements can be reduced compared to the case of using a current transformer 9 or the current shunt 10 , whereby the protective effect of a short-circuit protection circuit can be improved. Furthermore, in contrast to the use of a current shunt 10 , there is practically no loss of power, and there is no need to take heat dissipation into account.

Obwohl das obige Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben worden ist, wo die Schaltele mente 1 und 2 in einem leitenden Zustand und die Schaltelemente 3 und 4 in einem nicht leitenden Zustand sind, kann die vorliegende Erfindung auch angewendet werden auf den Fall, wo die Schaltelemente 3 und 4 in einem leitenden Zustand und die Schaltelemente 1 und 2 in einem nicht leitenden Zustand sind.Although the above embodiment has been described with reference to the case where the switching elements 1 and 2 are in a conductive state and the switching elements 3 and 4 are in a non-conductive state, the present invention can also be applied to the case where the Switching elements 3 and 4 are in a conductive state and switching elements 1 and 2 are in a non-conductive state.

Wenn der ganze Schaltkreis durch ein Leistungs-IC ge bildet wird, können das Spannungserkennungselement 20, der Widerstand R4 und dergleichen in dem Hauptschalt kreis A oder dem Schaltkreis 8 aufgenommen werden, um den Anwendungsbereich zu vergrößern.When the entire circuit is formed by a power IC, the voltage detection element 20 , the resistor R 4 and the like can be included in the main circuit A or the circuit 8 to increase the range of use.

Die Spannung der Hochspannungsseite des Schaltelements 1 kann direkt an dem ersten Eingang des Spannungskompa rators 14 angelegt werden. Weiter kann das Spannungs übertragungselement 19 mit der niedrigen Seite des Schaltelements verbunden sein.The voltage of the high voltage side of the switching element 1 can be applied directly to the first input of the voltage comparator 14 . Furthermore, the voltage transmission element 19 can be connected to the low side of the switching element.

Claims

1. Short circuit protection circuit, with

- a DC voltage source;
- a load ( 7 );
- At least one switching element ( 1 ), which lies between the load ( 7 ) and the low potential side of the voltage source, for controlling the current flowing through the load ( 7 ) by switching the switching element ( 1 ) on and off;
- A driver circuit ( 8 ) responsive to control signals for driving the switching element ( 1 ),
- A voltage at the one, through which the load current flows the connection of the switching element ( 1 ) with a reference voltage comparing short-circuit detection means for generating a short-circuit detection signal when the voltage at one connection of the switching element 1 is greater than the reference voltage, using a Voltage comparator 14 , at one input of which the voltage is present at one connection of the switching element ( 1 ) and at the other input of which the reference voltage is applied, and
- A voltage transmission means for the electrical connection of an input of the voltage comparator ( 14 ) with the one connection of the first switching element ( 1 ).

characterized in that

- The voltage transmission means comprises a transistor ( 19 ) with a control electrode connected to the driver circuit ( 8 ), a first electrode connected to one connection of the switching element ( 1 ) and a second electrode connected to the first input of the voltage comparator 14 for switching on and off of the switching element in response to a signal from the driver circuit ( 8 ).

2. Short circuit protection circuit according to claim 1, characterized in that a driver circuit control means ( 16 ) for inactivating the driver circuit ( 8 ) is provided in response to the short circuit detection signal supplied by the short circuit detection means.

3. Short circuit protection circuit according to claim 2, characterized in that the driver circuit control means ( 16 ) comprises inactivating means for inactivating the driver circuit ( 8 ) by removing the control signals on the driver circuit ( 8 ) in response to the short circuit detection signal.

4. Short-circuit protection circuit according to claim 3, characterized in that the inactivating means comprises a transistor ( 20 ) having a control electrode which is connected to the output of the voltage comparator ( 14 ), a first electrode which is connected to the predetermined potential and with a second electrode connected to the driver circuit ( 8 ), the transistor ( 20 ) going into response in response to the short circuit detection signal.

5. Short-circuit protection circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the switching means ( 1 ) and the load ( 7 ) form a converter for converting a DC voltage into an AC voltage.

6. Short-circuit protection circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the switching element ( 1 ) is an NPN transistor, the base with the driver circuit ( 8 ), the collector with the cathode of a diode (D 1 ) and the emitter with the anode of the diode (D 1 ) is connected.

7. Short-circuit protection circuit according to one of the preceding Claims characterized by their training as Power IC in monolithic or hybrid form.