JP2000013991A - Method and circuit for limiting overcurrent using mosfet switch - Google Patents

Method and circuit for limiting overcurrent using mosfet switch

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JP2000013991A
JP2000013991A JP17487198A JP17487198A JP2000013991A JP 2000013991 A JP2000013991 A JP 2000013991A JP 17487198 A JP17487198 A JP 17487198A JP 17487198 A JP17487198 A JP 17487198A JP 2000013991 A JP2000013991 A JP 2000013991A
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敬宙 服部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To gradually limit an overcurrent without cutting off the the overcurrent immediately by switching to by-passes by outputting a flag by connecting two MOSFET switches having different 'ON' resistances in parallel with the current path of a high-side switch when the overcurrent is detected. SOLUTION: The P-channel MOSFETs of switches 1 and 2 having different 'ON' resistances are connected in parallel. A D/A output 5 which makes analog output operation is connected to the gate of the MOSFET of the switch 1 having the lower 'ON' resistance. The value of the current flowing to the switch 1 is detected with a delay time of >=10 μs. When an overcurrent detecting means 3 detects that the current flowing to the switch 1 for >=10 μs is an overcurrent, a current limiting means 4 finally sets the switch 1 to a turned-off state (infinite resistance value) by increasing the resistance of the switch 1 by gradually changing the gate voltage of the MOSFET of the switch 1 to the voltage of an input 7 from 0 V. In addition, the means 4 turns on the MOSFET of the switch 2 having the higher 'ON' resistance.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】ハイサイドスイッチにおける
電流路にオン抵抗の異なる二つのMOSFET(MOS Fi
eld Effect Transistor)スイッチを並列に接続して設
け、過電流を検出したとき、フラグを出力し、スイッチ
をバイパスに切り替えるようにして電流を即座に切断す
ることなく、過電流を徐々に制限するように制御する方
法とその回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION Two MOSFETs (MOS Fis) having different on-resistances are provided in a current path in a high-side switch.
(eld Effect Transistor) A switch is connected in parallel, and when an overcurrent is detected, a flag is output and the switch is switched to bypass to gradually limit the overcurrent without cutting off the current immediately. To a control method and a circuit thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の先行技術の一例として図4のよう
なブロック図がある。図4を参照すると、スイッチ11
に低オン抵抗のMOSFETを使用し、スイッチ11を
オン/オフするゲート制御手段13と、過電流検出結果
をゲート制御回路に通知する過電流検出手段12とから
構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a block diagram showing an example of the prior art. Referring to FIG.
And a gate control means 13 for turning on / off the switch 11 and an overcurrent detection means 12 for notifying the gate control circuit of an overcurrent detection result.

【0003】スイッチ11において、オン時にはスイッ
チ11のゲート電圧を0Vとし、オフ時にはスイッチ1
1のゲート電圧を入力14の電圧とすることで、スイッ
チ11のオン/オフ制御を行うことができる。
When the switch 11 is turned on, the gate voltage of the switch 11 is set to 0 V, and when the switch 11 is turned off, the switch 1 is turned on.
The on / off control of the switch 11 can be performed by using the gate voltage of 1 as the voltage of the input 14.

【0004】過電流検出時はフラグ出力17を“H”レ
ベルから“L”レベルへ変化させ、外部に通知するよう
になっている。
At the time of overcurrent detection, the flag output 17 is changed from "H" level to "L" level to notify the outside.

【0005】制御入力信号16によりスイッチ11のオ
ン/オフが制御される。
On / off of the switch 11 is controlled by a control input signal 16.

【0006】過電流検出中は、電流制限をすることがで
きない。したがって、出力15に重い負荷が接続された
場合にはIC内部の電力消費により最悪の場合、チップ
が破壊し、出力ショートもしくはオープン状態などにな
る欠点がある。
During overcurrent detection, current limitation cannot be performed. Therefore, when a heavy load is connected to the output 15, in the worst case, the chip is destroyed due to power consumption inside the IC, and there is a disadvantage that the output is short-circuited or open.

【0007】以上述べたように、過大な電流を流し続け
ると、外部からの制御入力信号16が来るまでの期間が
長い場合は、自己発熱によりICのジャンクション温度
を越え、破壊したり、また、ICのボンディングワイヤ
ーは大電流により切れるおそれがある。したがって、従
来の回路構成では過電流を検出した後でもスイッチをオ
ン状態に維持することは困難である。
As described above, if an excessive current continues to flow, if the period until the external control input signal 16 is received is long, the IC will exceed the junction temperature due to self-heating, causing destruction or damage. The bonding wire of the IC may be broken by a large current. Therefore, in the conventional circuit configuration, it is difficult to keep the switch on even after detecting the overcurrent.

【0008】また、従来技術として特公平2−2607
12号公報に開示された技術がある。本例において目的
とするところは、電源電圧の変動に拘らずハイサイドに
配置されたMOSトランジスタの電流検出を正確に行え
るようにしたスイッチ回路を提供することにある。
[0008] As a prior art, Japanese Patent Publication No. 2-2607.
There is a technology disclosed in Japanese Patent Publication No. An object of the present embodiment is to provide a switch circuit capable of accurately detecting the current of a MOS transistor arranged on the high side irrespective of the fluctuation of the power supply voltage.

【0009】このために、内部回路のカレントミラー回
路に関して開示されているが、過電流制限については何
も記述がなく本願発明との関連性はない。
For this reason, a current mirror circuit of an internal circuit is disclosed, but there is no description of overcurrent limitation and there is no relevance to the present invention.

【0010】以上のほか、従来技術として検索された公
報には下記のものがある。
[0010] In addition to the above, the following publications are searched as prior art.

【0011】特開平04−326108号公報 特開平05−038134号公報 特開平06−097375号公報 特開平07−011031号公報JP-A-04-326108 JP-A-05-038134 JP-A-06-097375 JP-A-07-011031

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の先行技術においては、過電流検出中は、電流制限をす
ることができない。したがって、出力15に重い負荷が
接続された場合にはIC内部の電力消費により最悪の場
合、チップが破壊し、出力ショートもしくはオープン状
態などになる欠点がある。
As described above, in the conventional prior art, current cannot be limited during overcurrent detection. Therefore, when a heavy load is connected to the output 15, in the worst case, the chip is destroyed due to power consumption inside the IC, and there is a disadvantage that the output is short-circuited or open.

【0013】本発明の目的は、過電流制限機能をもつハ
イサイドスイッチにおいて、二つのオン抵抗の異なるM
OSFETからスイッチが構成され、一つのMOSFE
Tのゲート電圧を制御することにより、通常動作時から
電流制限動作時に移行する際、電流値の変化を少なく
し、装置の誤動作を防ぐ方法とその回路を提案すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-side switch having an overcurrent limiting function in which two on-resistances having different on-resistances are different.
A switch is composed of OSFETs and one MOSFE
It is an object of the present invention to propose a method and a circuit for controlling a gate voltage of T to reduce a change in a current value when a transition from a normal operation to a current limiting operation is performed, thereby preventing a malfunction of the device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のMOSFETの
スイッチを用いて行う過電流制限の回路は、MOSFE
Tで構成されるスイッチに流れる電流値を検出し、既定
値を越えた場合に外部へリポートするフラグ出力機能
と、制御入力信号端子によりスイッチをオフする機能を
有するICであって、並列に接続されたオン抵抗の異な
る二つのスイッチ1及び2と、スイッチ1の低オン抵抗
のMOSFETのゲートに接続されアナログ出力動作を
行うD/A出力手段5と、外部通知用のフラグを出力す
る過電流検出手段3と、スイッチ1の電流値を検出し、
過電流検出手段3が規定電流値を検出したとき、その信
号を入力して出力電流制限を行う電流制限制御手段4
と、制御入力9によりスイッチ1及び2のMOSFET
のオンオフを制御するゲート制御手段6とを有する。
An overcurrent limiting circuit using a MOSFET switch according to the present invention is a MOSFE.
An IC having a flag output function of detecting a current value flowing through a switch composed of T and reporting to an external device when the current value exceeds a predetermined value, and a function of turning off the switch by a control input signal terminal, which are connected in parallel. Two switches 1 and 2 having different on-resistances, a D / A output means 5 connected to the gate of the low on-resistance MOSFET of the switch 1 for performing an analog output operation, and an overcurrent for outputting a flag for external notification. Detecting means 3 and a current value of the switch 1;
When the overcurrent detecting means 3 detects the specified current value, the signal is inputted to limit the output current.
And the MOSFETs of the switches 1 and 2 by the control input 9
And a gate control means 6 for controlling the on / off of the device.

【0015】また、前記二つのスイッチを構成するトラ
ンジスタは、Pチャネル型のMOSFETであるのは本
発明の実施態様である。
It is an embodiment of the present invention that the transistors constituting the two switches are P-channel MOSFETs.

【0016】更に、前記外部通知用のフラグ出力10
は、スイッチ1オン、スイッチ2オフの通常動作時には
“H”レベルでありスイッチ1が過電流状態を検出した
とき“L”レベルであるのが本発明の一つの実施態様で
ある。
Further, the flag output for external notification 10
Is an "H" level during the normal operation of the switch 1 on and the switch 2 off, and is an "L" level when the switch 1 detects an overcurrent state in one embodiment of the present invention.

【0017】また、前記電流制限制御手段4は過電流検
出手段3がスイッチ1に流れる電流を10μs以上過電
流であることを検出した場合、スイッチ1の低オン抵抗
のMOSFETのゲート電圧を徐々に0Vから入力7の
電圧へ変化させてスイッチ1の抵抗値を大にしていくよ
うに制御するものは本発明の好ましい実施態様である。
When the overcurrent detection means 3 detects that the current flowing through the switch 1 is overcurrent for 10 μs or more, the current limit control means 4 gradually reduces the gate voltage of the MOSFET having a low on-resistance of the switch 1. It is a preferred embodiment of the present invention to control the switch 1 to increase the resistance value by changing the voltage from 0 V to the voltage of the input 7.

【0018】また、前記過電流検出手段は、出力につな
がる負荷容量にチャージするための瞬間的大電流を10
μs以上の過電流と認識し誤検出するのを防ぐため、
C.Rのフィルタを更に有するのも本発明の好ましい実
施態様である。
Further, the overcurrent detecting means outputs an instantaneous large current for charging a load capacitance connected to an output by 10 or more.
In order to prevent overcurrent of more than μs and prevent erroneous detection,
C. It is also a preferred embodiment of the present invention to further include an R filter.

【0019】また、前記規定電流値は500mAである
のも一つの実施態様である。
Also, in one embodiment, the specified current value is 500 mA.

【0020】本発明のMOSFETのスイッチを用いて
行う過電流制限の方法は、通常動作時にはスイッチ1の
低オン抵抗のMOSFETをオンにし、スイッチ2の高
オン抵抗のMOSFETをオフにすることで低電圧ドロ
ップのスイッチとして動作するICで、該スイッチに過
電流が流れたときに過電流制限の方法であって、過電流
検出手段3がスイッチ1に流れる過電流値を検出する段
階30,31と、過電流検出手段が規定の電流値を検出
したとき出力電流制限を行うために電流制限制御手段4
へ信号を送る段階32と、電流制限制御手段4によりス
イッチ1の低オン抵抗のMOSFETのゲート電圧をD
/Aコンバータにより0Vから入力7の電圧へ徐々に変
化させてスイッチ1のオン抵抗を高くする段階33と、
設定した電流値になるまでゲート電圧を変化させる段階
34と、電流値が設定値になった後、スイッチ2の高オ
ン抵抗のMOSFETをオンにし、スイッチ1の低オン
抵抗のMOSFETをオフにし、電流値を設定した値に
固定する段階35とを含む。
The overcurrent limiting method using the MOSFET switch of the present invention is performed by turning on the low on-resistance MOSFET of the switch 1 and turning off the high on-resistance MOSFET of the switch 2 during normal operation. An IC that operates as a voltage drop switch, which is an overcurrent limiting method when an overcurrent flows through the switch, wherein the overcurrent detecting means 3 detects an overcurrent value flowing through the switch 1; The current limiting control means 4 for limiting the output current when the overcurrent detecting means detects a specified current value.
And the current limit control means 4 changes the gate voltage of the low on-resistance MOSFET of the switch 1 to D.
A step 33 in which the on-resistance of the switch 1 is increased by gradually changing from 0 V to the voltage of the input 7 by the / A converter;
Changing the gate voltage until the set current value is reached, and turning on the high on-resistance MOSFET of the switch 2 and turning off the low on-resistance MOSFET of the switch 1 after the current value reaches the set value; Fixing the current value to a set value.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、本発明の過電流制
限の方法が適用された回路の一実施の形態を示すブロッ
ク図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a circuit to which an overcurrent limiting method according to the present invention is applied.

【0022】図1を参照すると、スイッチ1とスイッチ
2のオン抵抗の異なる2つのPチャネルMOSFETを
並列に接続する。また、スイッチ1の低オン抵抗(約1
00mΩ)のMOSFETのゲートにはアナログ出力動
作を行うD/A出力5が接続されている。
Referring to FIG. 1, two P-channel MOSFETs having different on-resistances of a switch 1 and a switch 2 are connected in parallel. Also, the low on-resistance of the switch 1 (about 1
A D / A output 5 for performing an analog output operation is connected to the gate of the MOSFET of 00 mΩ).

【0023】通常動作時にはスイッチ1の低オン抵抗の
MOSFETをオンし、スイッチ2の高オン抵抗(約5
Ω)のMOSFETをオフすることで、低電圧ドロップ
のスイッチとして動作する。このとき、過電流検出手段
3から出力される外部通知用のフラグ出力10は“H”
レベルとする。
During normal operation, the low on-resistance MOSFET of the switch 1 is turned on, and the high on-resistance of the switch 2 (approximately 5
Ω), the MOSFET operates as a low-voltage drop switch. At this time, the flag output 10 for external notification output from the overcurrent detection means 3 is set to “H”.
Level.

【0024】過電流検出手段3はスイッチ1に流れる電
流値を検出する機能を持ち、本ICはUSB(Universal
Serial Bus)用電源ラインの、ハイサイドスイッチの用
途に使用される。
The overcurrent detecting means 3 has a function of detecting the value of the current flowing through the switch 1, and the present IC uses a USB (Universal).
Used for high-side switch of power supply line for Serial Bus).

【0025】USB規格においては電源ラインの電流供
給上限値は500mAと規定されており、これを越える
電流が流れた場合にはスイッチをオフする必要がある。
ただし、スイッチはコントローラICからオフ信号が入
力されるため、該信号が入力されるまでの期間はオン状
態を維持することになり、ICのパッケージの熱容量・
装置の電流容量の問題により電流制限を行う場合があ
る。
In the USB standard, the upper limit of the current supply of the power supply line is specified to be 500 mA, and when a current exceeding this value flows, the switch must be turned off.
However, since the switch receives an OFF signal from the controller IC, the switch maintains the ON state until the signal is input.
There is a case where the current is limited due to the problem of the current capacity of the device.

【0026】また、実使用上、瞬間的に流れるサージ電
流に対しては過電流検出してはならない。この期間は1
0μs程度とされている。規定の数値(500mA)を
検出したとき出力電流制限を行うために電流制限制御手
段4へ信号を送る。更に外部通知用のフラグ出力10を
“L”レベルにする。
In practical use, an overcurrent must not be detected for an instantaneous surge current. This period is 1
It is about 0 μs. When a specified value (500 mA) is detected, a signal is sent to the current limit control means 4 to limit the output current. Further, the external output flag output 10 is set to the “L” level.

【0027】図2に示すようにスイッチ1に流れる電流
値を検出するのに10μsの検出ディレイ時間(検出不
感期間)をもたせる。10μs以上スイッチ1に流れる
電流が過電流であると過電流検出手段3が検出した場
合、電流制限制御手段4によりスイッチ1の低オン抵抗
のMOSFETのゲート電圧を徐々に0Vから入力7の
電圧へ変化させていくことでスイッチ1の抵抗値を大き
くしていき、最終的にオフ状態(抵抗値無限大)とす
る。また、過電流検出手段3がスイッチ1の過電流を検
出時にスイッチ2の高オン抵抗のMOSFETをオンに
する。
As shown in FIG. 2, a detection delay time (detection insensitive period) of 10 μs is provided for detecting the value of the current flowing through the switch 1. When the overcurrent detection means 3 detects that the current flowing through the switch 1 is overcurrent for 10 μs or more, the current limit control means 4 gradually lowers the gate voltage of the low on-resistance MOSFET of the switch 1 from 0 V to the voltage of the input 7. By changing the resistance, the resistance value of the switch 1 is increased, and finally the switch 1 is turned off (resistance value is infinite). Further, when the overcurrent detecting means 3 detects the overcurrent of the switch 1, the high on-resistance MOSFET of the switch 2 is turned on.

【0028】ゲート制御6は制御入力9によりスイッチ
1の低オン抵抗のMOSFETとスイッチ2の高オン抵
抗のMOSFETのオン/オフを制御する。
The gate control 6 controls on / off of a low on-resistance MOSFET of the switch 1 and a high on-resistance MOSFET of the switch 2 by a control input 9.

【0029】図1の動作について、図2を参照して説明
する。
The operation of FIG. 1 will be described with reference to FIG.

【0030】T1において、入力電圧が0Vから所定の
電圧(USBの場合、5V)に上昇すると同時に制御入
力信号を“H”レベルにすると、図1のスイッチ1がオ
ンになる。スイッチ2はオフのままである。
At T1, when the input voltage rises from 0V to a predetermined voltage (5V in the case of USB) and the control input signal is set to "H" level at the same time, the switch 1 in FIG. 1 is turned on. Switch 2 remains off.

【0031】T1からT2において、出力につながる負
荷容量にチャージするために瞬間的に大電流が流れる。
これを過電流であると認識してはならないが、図1にお
いて過電流検出手段内のCRフィルタ(不図示)を通し
て電流制限制御手段4への出力及びフラグ出力10が流
れるようになるので10μs以下の過電流を検出しない
から誤検出することはない。
From T1 to T2, a large current flows instantaneously to charge the load capacitance connected to the output.
Although this should not be recognized as an overcurrent, the output to the current limit control means 4 and the flag output 10 flow through a CR filter (not shown) in the overcurrent detection means in FIG. Since no overcurrent is detected, no erroneous detection is performed.

【0032】T3において、スイッチ1がオン時に出力
に接続される負荷が重くなり、過電流検出値を越えたと
き過電流検出手段3が電流値を検出し、フラグ出力10
により外部に検出結果出力を行う(フラグ出力“H”→
“L”)。
At T3, when the switch 1 is turned on, the load connected to the output becomes heavy, and when the load exceeds the overcurrent detection value, the overcurrent detection means 3 detects the current value and the flag output 10
To output the detection result to the outside (flag output “H” →
"L").

【0033】T3からT4において、制御入力信号が
“H”の期間はスイッチ1はオンのままであるが、D/
A出力手段5によりゲート電圧が変化し、抵抗値が増大
し、電流値は所定の値(過電流検出値以下)に制限され
る。スイッチ1にて所定の電流値まで制限を行った後、
抵抗を一定に保つためにスイッチ1をオフにし、スイッ
チ2をオンにする。この動作により精度よく入力7−出
力8間の抵抗を設定することができる。
From T3 to T4, the switch 1 remains on while the control input signal is "H",
The gate voltage is changed by the A output means 5, the resistance value is increased, and the current value is limited to a predetermined value (the overcurrent detection value or less). After limiting to a predetermined current value with switch 1,
Switch 1 is turned off and switch 2 is turned on to keep the resistance constant. By this operation, the resistance between the input 7 and the output 8 can be set accurately.

【0034】したがって、T4からT5において、出力
電流は過電流状態であり、かつ過電流検出値を越えない
一定の電流値を流し続けることが可能になる。
Therefore, from T4 to T5, the output current is in an overcurrent state, and it is possible to keep flowing a constant current value not exceeding the overcurrent detection value.

【0035】T5において、外部からの制御入力9によ
り、スイッチ2もオフとなり、出力は完全にオフにな
る。
At T5, the switch 2 is turned off by the external control input 9, and the output is completely turned off.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、従来の技
術に比し次のような効果がある。
As described above, the present invention has the following effects as compared with the prior art.

【0037】第1の効果はスイッチに負荷が接続された
瞬間に流れる電流はおよそ5μs程度流れるとされてお
り、過電流検出ディレイ時間を10μsに設定すること
で、接続した瞬間にフラグを出力し、スイッチが切れる
事態を回避できる。
The first effect is that the current flowing at the moment when a load is connected to the switch flows about 5 μs. By setting the overcurrent detection delay time to 10 μs, a flag is output at the moment of connection. The switch can be prevented from being turned off.

【0038】第2の効果はスイッチ1の低オン抵抗のM
OSFETのゲート電圧制御することでMOSFETの
オン抵抗を大きくすることができる。スイッチ2の高オ
ン抵抗のMOSFETとの並列抵抗値によってトータル
の抵抗が決定される。前述したようにこのゲート電圧制
御を電流制限制御手段4を通してD/A出力5により徐
々に変化させることでMOSFETのオン抵抗を徐々に
大きくすることができ、電流値を徐々に下げることがで
きる。したがって過電流を検出したときの電流値及び出
力8の電圧の急激な変化を抑え装置の誤動作や故障を防
ぐことができる。
The second effect is that the switch 1 has a low on-resistance M
By controlling the gate voltage of the OSFET, the on-resistance of the MOSFET can be increased. The total resistance is determined by the parallel resistance value of the switch 2 with the high on-resistance MOSFET. As described above, by gradually changing the gate voltage control by the D / A output 5 through the current limit control means 4, the on-resistance of the MOSFET can be gradually increased, and the current value can be gradually reduced. Therefore, it is possible to suppress a sudden change in the current value and the voltage of the output 8 when an overcurrent is detected, and to prevent malfunction or failure of the device.

【0039】第3の効果はスイッチ1のみの構成ではオ
ン抵抗を適当な値(約5Ω)に設定することが困難であ
るため、スイッチ2の高オン抵抗のMOSFETを並列
に追加接続することで制限する電流値の精度を向上する
ことができる。
The third effect is that it is difficult to set the on-resistance to an appropriate value (about 5Ω) with the configuration using only the switch 1. Therefore, by additionally connecting a high on-resistance MOSFET of the switch 2 in parallel. The accuracy of the current value to be limited can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のMOSFETのスイッチを用いて行う
過電流制限の方法が適用された回路の一実施の形態を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a circuit to which an overcurrent limiting method using a MOSFET switch according to the present invention is applied.

【図2】本発明によるタイミングチャートを示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a timing chart according to the present invention.

【図3】本発明のMOSFETのスイッチを用いて行う
過電流制限の方法のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of a method for limiting overcurrent performed using a MOSFET switch according to the present invention.

【図4】先行技術の一実施の形態を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 低オン抵抗スイッチ 2 高オン抵抗スイッチ 3 過電流検出手段 4 電流制限制御手段 5 D/A出力手段 6 ゲート制御手段 7 入力 8 出力 9 制御入力信号 10 フラグ出力 11 低オン抵抗スイッチ 12 過電流検出手段 13 ゲート制御手段 14 入力 15 出力 16 制御入力信号 17 フラグ出力 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Low ON resistance switch 2 High ON resistance switch 3 Overcurrent detection means 4 Current limit control means 5 D / A output means 6 Gate control means 7 Input 8 Output 9 Control input signal 10 Flag output 11 Low ON resistance switch 12 Overcurrent detection Means 13 Gate control means 14 Input 15 Output 16 Control input signal 17 Flag output

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 MOSFETで構成されるスイッチに流
れる電流値を検出し、規定値を越えた場合に外部へリポ
ートするフラグ出力機能と、制御入力信号端子によりス
イッチをオフする機能を有するICであって、 並列に接続されたオン抵抗の異なる二つのスイッチ
(1)及び(2)と、 スイッチ(1)の低オン抵抗のMOSFETのゲートに
接続されアナログ出力動作を行うD/A出力手段(5)
と、 スイッチ(1)の電流値を検出し、規定電流値以上の場
合外部通知用のフラグ(10)を出力する過電流検出手
段(3)と、 過電流検出手段(3)が規定電流値を検出したとき、そ
の信号を入力して出力電流制限を行う電流制限制御手段
(4)と、 制御入力(9)によりスイッチ(1)及び(2)のMO
SFETのオンオフを制御するゲート制御手段(6)と
を有する過電流制限の回路。
An IC having a flag output function of detecting a current value flowing through a switch constituted by a MOSFET and reporting the current to an external device when the current value exceeds a specified value, and a function of turning off the switch by a control input signal terminal. And two switches (1) and (2) having different on-resistances connected in parallel, and D / A output means (5) connected to the gate of the low on-resistance MOSFET of the switch (1) and performing an analog output operation. )
An overcurrent detecting means (3) for detecting a current value of the switch (1) and outputting a flag (10) for external notification when the current value is equal to or more than a specified current value; Is detected, the current limit control means (4) for inputting the signal to limit the output current, and the MO of the switches (1) and (2) are controlled by the control input (9).
A gate control means (6) for controlling ON / OFF of the SFET;
【請求項2】 前記二つのスイッチを構成するトランジ
スタは、Pチャネル型のMOSFETである請求項1記
載の過電流制限の回路。
2. The overcurrent limiting circuit according to claim 1, wherein the transistors forming the two switches are P-channel MOSFETs.
【請求項3】 前記外部通知用のフラグ出力(10)
は、スイッチ(1)オン、スイッチ(2)オフの通常動
作時には“H”レベルであり、スイッチ(1)が過電流
状態を検出したとき“L”レベルである請求項1または
2に記載の過電流制限の回路。
3. An external notification flag output (10).
3. The switch according to claim 1, wherein the switch is at an "H" level during normal operation of the switch (1) on and the switch (2) off, and is at an "L" level when the switch (1) detects an overcurrent state. Overcurrent limit circuit.
【請求項4】 前記電流制限制御手段(4)は、過電流
検出手段(3)がスイッチ1に流れる電流を10μs以
上過電流であることを検出した場合、スイッチ(1)の
低オン抵抗のMOSFETのゲート電圧を徐々に0Vか
ら入力(7)の電圧へ変化させてスイッチ(1)の抵抗
値を大にしていくように制御するものである請求項1乃
至3のいずれか一項に記載の過電流制限の回路。
When the overcurrent detection means detects that the current flowing through the switch is an overcurrent of 10 μs or more, the current limit control means detects a low on-resistance of the switch. 4. The control according to claim 1, wherein the gate voltage of the MOSFET is gradually changed from 0 V to the voltage of the input (7) so as to increase the resistance value of the switch (1). Overcurrent limit circuit.
【請求項5】 前記過電流検出手段は、出力につながる
負荷容量にチャージするための瞬間的大電流を10μs
以上の過電流と認識し誤検出するのを防ぐため、C.R
のフィルタを更に有する請求項1乃至4のいずれか一項
に記載の過電流制限の回路。
5. The overcurrent detecting means detects an instantaneous large current for charging a load capacitance connected to an output for 10 μs.
In order to prevent the above-described overcurrent and prevent erroneous detection, C.I. R
5. The overcurrent limiting circuit according to claim 1, further comprising a filter.
【請求項6】 前記規定電流値は500mAである請求
項1乃至5のいずれか一項に記載の過電流制限の回路。
6. The overcurrent limiting circuit according to claim 1, wherein the specified current value is 500 mA.
【請求項7】 通常動作時にはスイッチ1の低オン抵抗
のMOSFETをオンにし、スイッチ2の高オン抵抗の
MOSFETをオフすることで低電圧ドロップのスイッ
チとして動作するICで、該スイッチに過電流が流れた
ときの過電流制限の方法であって、 過電流検出手段3がスイッチ1に流れる過電流値を検出
する段階(30,31)と、 過電流検出手段が規定の電流値を検出したとき出力電流
制限を行うために電流制限制御手段4へ信号を送る段階
(32)と、 電流制限制御手段4によりスイッチ1の低オン抵抗のM
OSFETのデート電圧をD/Aコンバータにより0V
から入力7の電圧へ徐々に変化させてスイッチ1のオン
抵抗を高くする段階(33)と、 設定した電流値になるまでゲート電圧を変化させる段階
(34)と、 電流値が設定値になった後、スイッチ2の高オン抵抗の
MOSFETをオンにし、スイッチ1の低オン抵抗のM
OSFETをオフにし、電流値を設定した値に固定する
段階(35)とを含む過電流制限の方法。
7. An IC that operates as a low voltage drop switch by turning on a low on-resistance MOSFET of a switch 1 and turning off a high on-resistance MOSFET of a switch 2 during a normal operation. A method for limiting overcurrent when a current flows, wherein the overcurrent detection means 3 detects an overcurrent value flowing through the switch 1 (30, 31); and when the overcurrent detection means detects a prescribed current value. (32) sending a signal to the current limit control means 4 to perform the output current limit;
The date voltage of the OSFET is set to 0 V by the D / A converter.
(3) gradually increasing the on-resistance of the switch 1 by gradually changing the voltage from the input to the voltage of the input 7; and (34) changing the gate voltage until the current value reaches the set current value. After that, the high on-resistance MOSFET of the switch 2 is turned on, and the low on-resistance M of the switch 1 is turned on.
Turning off the OSFET and fixing the current value to a set value (35).
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