JP2001095141A - Fusible link unit - Google Patents

Fusible link unit

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JP2001095141A
JP2001095141A JP27073799A JP27073799A JP2001095141A JP 2001095141 A JP2001095141 A JP 2001095141A JP 27073799 A JP27073799 A JP 27073799A JP 27073799 A JP27073799 A JP 27073799A JP 2001095141 A JP2001095141 A JP 2001095141A
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JP
Japan
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semiconductor switch
circuit
fusible link
fet
load
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JP27073799A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Iwata
匡司 岩田
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Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a fusible link unit with a function which can cope with an incomplete short circuit. SOLUTION: A thermal FET QA is in an on-state for a certain lapse of time after a load is connected. If the state is a complete short circuit state, an FL(fusible link) 1 is fused to protect a circuit. If the state is an incomplete short circuit state, as the FL is not fused in the incomplete short circuit period, the thermal FET QA is repeatedly turned on and off in a certain period and the number of on/off times is accumulated. If the number of on/off times accumulated in the certain period reaches a predetermined number, the thermal FET QA is turned off.

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】本発明は、電気回路に流れる
過電流を遮断するヒュージブルリンクユニットに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fusible link unit for interrupting an overcurrent flowing in an electric circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車等の車両の電気回路には、
過電流が流れることにより溶断するヒュージブルリンク
(FL)と呼ばれるカセットタイプの大電流ヒューズが
用いられている。図4はそのFLの構成を示す斜視図で
あり、FL1は、両端の夫々に端子3が取り付けられた
ヒューズエレメント2と、このヒューズエレメント2を
収納する絶縁樹脂製のハウジング4と、このハウジング
4にヒューズエレメント2を固定するキャップ5とから
構成されている。このタイプのFL1は、図5に示すよ
うな溶断特性を持つ。図6はFL1を用いた車両用のヒ
ュージブルリンク回路の一例を示すものであり、バッテ
リ10からの電源がFL1を通って複数の負荷11の夫
々に供給される。各負荷11には、それと直列にヒュー
ズ12が介装されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, electric circuits of vehicles such as automobiles include:
A cassette-type large-current fuse called a fusible link (FL) that melts when an overcurrent flows is used. FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the FL. FL1 is a fuse element 2 having terminals 3 attached to both ends thereof, a housing 4 made of an insulating resin for accommodating the fuse element 2, and a housing 4. And a cap 5 for fixing the fuse element 2. This type of FL1 has a fusing characteristic as shown in FIG. FIG. 6 shows an example of a fusible link circuit for a vehicle using FL1, in which power from a battery 10 is supplied to each of a plurality of loads 11 through FL1. Each load 11 is provided with a fuse 12 in series therewith.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のFL1にあっては、定格の200%以上の電流に対
して即座に溶断するが、200%以下では突入電流に対
する耐久性を持っているため比較的に溶断時間が長く、
その間に回路を保護できないという問題点がある。ま
た、定格の110%〜200%の断続的な電流(即ち不
完全短絡による電流)に対しては、FL1は発熱と放熱
を繰り返すため、溶断時間が長くなる傾向があり、最悪
の場合には溶断しなくて回路を故障させてしまうことが
ある。
However, in the above-mentioned conventional FL1, the fuse is immediately blown at a current of 200% or more of the rated value, but has a durability against an inrush current at a current of 200% or less. The fusing time is relatively long,
There is a problem that the circuit cannot be protected during that time. Further, for an intermittent current of 110% to 200% of the rating (that is, a current due to an incomplete short circuit), the FL1 repeats heat generation and heat dissipation, so that the fusing time tends to be long, and in the worst case, The circuit may break down without fusing.

【0004】本発明の目的は、上記従来の問題点を解決
することにあり、FLの定格の110%〜200%以下
の不完全短絡領域の電流でも遮断することができるヒュ
ージブルリンクユニットを提供することにある。
[0004] An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a fusible link unit capable of interrupting even a current in an incomplete short-circuit region of 110% to 200% or less of the FL rating. Is to do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明のヒュージブルリンクユニットは、電源、ヒ
ュージブルリンクを経由して負荷に接続する電源供給路
に介装され、負荷電流に応じてスイッチング制御され該
電源から負荷への電力供給を行なう半導体スイッチと、
前記半導体スイッチの端子間電圧の電圧特性と略等価な
電圧特性を持つ基準電圧を生成する基準電圧生成手段
と、前記半導体スイッチの端子間電圧と基準電圧との差
に応じて前記半導体スイッチをオン/オフする制御手段
とを備え、前記制御手段は、前記半導体スイッチが最初
にオン状態となった後の一定期間、該半導体スイッチの
オン/オフ制御を禁止し、一定時間を経過した直後から
更に一定時間該半導体スイッチのオン/オフ回数を積算
して該期間内にオン/オフ回数が所定回数に達したとき
に前記半導体スイッチをオフ制御するものである。
In order to solve the above-mentioned object, a fusible link unit of the present invention is provided on a power supply path connected to a load via a power supply and a fusible link. A semiconductor switch that is switched and controlled in response to supply power from the power supply to the load;
A reference voltage generating means for generating a reference voltage having a voltage characteristic substantially equivalent to a voltage characteristic of a voltage between terminals of the semiconductor switch; and turning on the semiconductor switch according to a difference between a voltage between terminals of the semiconductor switch and the reference voltage. Control means for turning on / off the semiconductor switch for a certain period of time after the semiconductor switch is first turned on, and the control means further turns off the semiconductor switch immediately after a certain time has elapsed. The on / off count of the semiconductor switch is integrated for a predetermined time, and the semiconductor switch is turned off when the on / off count reaches a predetermined count within the period.

【0006】本発明の請求項1に係るヒュージブルリン
クユニットでは、図2に示すように、負荷を接続したと
きから一定期間(例えば100msec)、半導体スイ
ッチのオン、オフ制御を禁止して、オン制御のみとす
る。このとき、負荷側でFLの定格の200%以上の電
流が流れる完全短絡(デッドショート)が発生していれ
ば、FLは即時溶断するが、FLの定格の110%〜2
00%以下の領域の電流が流れる不完全短絡(レアショ
ート)ではFLは溶断するまでに時間がかかり、場合に
よっては保護すべき機器に損傷を与えることがある。
In the fusible link unit according to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 2, the ON / OFF control of the semiconductor switch is inhibited for a certain period (for example, 100 msec) from the time when the load is connected. Control only. At this time, if a complete short circuit (dead short circuit) in which a current of 200% or more of the FL rating occurs on the load side, the FL is immediately blown, but 110% to 2% of the FL rating.
In the case of an incomplete short circuit (rare short circuit) in which a current of 00% or less flows, the FL takes a long time to melt, and in some cases, may damage equipment to be protected.

【0007】半導体スイッチのオン、オフ制御を一定期
間禁止した後、半導体スイッチのオン、オフ制御を有効
にする。このとき不完全短絡が発生していると、その状
態に応じて半導体スイッチをオン、オフすることにな
る。すなわち、FLの定格の110%〜200%以下の
不完全短絡領域の電流が流れると、半導体スイッチをオ
フし、FLの定格の110%以下の電流ではオンする。
半導体スイッチのオン、オフ制御を禁止する期間が経過
すると、今度は一定期間(1sec)内で半導体スイッ
チのオン、オフ回数を積算し、該期間内で所定回数に達
すると半導体スイッチをオフ制御する。すなわち、不完
全短絡が発生しているとして負荷への電源の供給を止め
る。半導体スイッチのオン、オフ回数が該期間内で所定
回数に達しなければ、半導体スイッチのオン、オフ制御
を継続する。このように、FLの定格の110%〜20
0%以下の不完全短絡領域の電流に対して遮断すること
ができるので、不完全短絡が発生した場合でも回路を保
護することができる。
After prohibiting the ON / OFF control of the semiconductor switch for a certain period, the ON / OFF control of the semiconductor switch is made effective. At this time, if an incomplete short circuit has occurred, the semiconductor switch is turned on and off according to the state. That is, when a current in an incomplete short-circuit region of 110% to 200% or less of the FL rating flows, the semiconductor switch is turned off, and is turned on at a current of 110% or less of the FL rating.
After a period during which the on / off control of the semiconductor switch is prohibited, the number of times the semiconductor switch is turned on / off is integrated within a certain period (1 sec), and when the number reaches a predetermined number within the period, the semiconductor switch is turned off. . That is, the supply of power to the load is stopped assuming that an incomplete short circuit has occurred. If the ON / OFF count of the semiconductor switch does not reach the predetermined count within the period, the ON / OFF control of the semiconductor switch is continued. Thus, 110% to 20% of the FL rating
Since a current in an incomplete short circuit region of 0% or less can be cut off, the circuit can be protected even when an incomplete short circuit occurs.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るヒュージブル
リンクユニットの好適な実施の形態を図面を参照して詳
細に説明する。ここで、図1は本発明に係るヒュージブ
ルリンクユニットの一実施形態による構成図、図2はヒ
ュージブルリンクユニットの不完全短絡発生時の動作を
示す波形図、図3はヒュージブルリンクユニットにおい
て使用するスイッチングデバイスの構成図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a fusible link unit according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a configuration diagram according to an embodiment of the fusible link unit according to the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram illustrating an operation when an incomplete short circuit occurs in the fusible link unit, and FIG. It is a block diagram of the switching device used.

【0009】実施形態の詳細な説明を行う前に、先ず、
実施形態のドームランプユニットにて使用するスイッチ
ングデバイスについて、図3を参照して説明する。図3
において、スイッチングデバイス110fは、電源10
1の出力電圧VBを負荷102に供給する経路に、半導
体スイッチとしてのサーマルFETQAのドレインD−
ソースSを直列接続して、該サーマルFETQAのスイ
ッチング制御により電力供給を制御するもので、該サー
マルFETQAに駆動手段、保護手段及び負荷電流検出
手段等を合わせて、1チップ化した集積回路である。
Before giving a detailed description of the embodiment, first,
A switching device used in the dome lamp unit of the embodiment will be described with reference to FIG. FIG.
In the switching device 110f, the power supply 10
1 is connected to the path for supplying the output voltage VB to the load 102 through the drain D- of the thermal FET QA as a semiconductor switch.
A source S is connected in series to control power supply by switching control of the thermal FET QA. The integrated circuit is a one-chip integrated circuit including a driving unit, a protection unit, a load current detecting unit, and the like, combined with the thermal FET QA. .

【0010】スイッチングデバイス110fは、サーマ
ルFETQAの駆動手段としてチャージポンプ305お
よび駆動回路111を備えている。駆動回路111は、
コレクタ側がチャージポンプ305の出力に接続された
ソーストランジスタと、エミッタ側が接地電位に接続さ
れたシンクトランジスタ(いずれも図示略)とを直列接
続して備え、スイッチSW1のオン/オフ切換えによる
切換え信号に基づき、これらソーストランジスタおよび
シンクトランジスタをオン/オフ制御して、サーマルF
ETQAを駆動制御する信号を出力する。なお、電源1
01の出力電圧VBが例えば12[V]の時、チャージ
ポンプ305の出力電圧は例えばVB+10[V]とさ
れる。
The switching device 110f includes a charge pump 305 and a drive circuit 111 as drive means for the thermal FET QA. The driving circuit 111
A source transistor whose collector side is connected to the output of the charge pump 305 and a sink transistor whose emitter side is connected to the ground potential (both not shown) are connected in series to provide a switching signal by switching on / off of the switch SW1. On / off control of the source transistor and the sink transistor based on the
A signal for driving and controlling the ETQA is output. Power supply 1
When the output voltage VB of 01 is 12 [V], for example, the output voltage of the charge pump 305 is set to VB + 10 [V], for example.

【0011】次に、サーマルFETQAの保護手段とし
て、スイッチングデバイス110fは遮断ラッチ回路3
06を備えている。遮断ラッチ回路306は、一般のサ
ーマルFETにも付加されている過熱遮断保護機能を実
現するものであり、サーマルFETQAが規定以上の温
度まで上昇したことを内蔵の温度センサによって検出し
た場合には、その旨の検出情報がラッチ回路に保持さ
れ、サーマルFETQAのゲート−ソース間に接続され
ている過熱遮断用FET(図示略)をオン状態に遷移さ
せることによって、サーマルFETQAを強制的にオフ
制御する。なお、遮断ラッチ回路306の保持情報は端
子T14を介して出力され、ダイアグ(診断)情報とし
て利用可能である。
Next, as protection means for the thermal FET QA, the switching device 110 f
06. The cutoff latch circuit 306 realizes an overheat cutoff protection function that is also added to a general thermal FET. When the built-in temperature sensor detects that the temperature of the thermal FET QA has risen to a temperature equal to or higher than a specified value, The detection information to that effect is held in the latch circuit, and the thermal FET QA is forcibly turned off by shifting the overheat cutoff FET (not shown) connected between the gate and the source of the thermal FET QA to the ON state. . The information held by the cutoff latch circuit 306 is output via the terminal T14 and can be used as diagnostic (diagnosis) information.

【0012】次に、サーマルFETQAの負荷電流検出
手段として、スイッチングデバイス110fは過電流検
出機能301と過小電流検出機能を備えている。先ず、
過電流検出機能301は、具体的には、FETQB、抵
抗R1、R2、R5、Rr1、ダイオードD1およびコ
ンパレータCMP1によって実現されている。すなわ
ち、FETQBおよび抵抗Rr1は、過電流検出におけ
る第1基準電圧を発生する手段であり、FETQBのソ
ースSB電位がコンパレータCMP1の反転端子(−)
に供給される。また、コンパレータCMP1の非反転端
子(+)には、サーマルFETQAのドレインD−ソー
スS間電圧VDSAを抵抗R1と抵抗R2とで分圧した
電圧が抵抗R5を介して供給される。
Next, as a load current detecting means of the thermal FET QA, the switching device 110f has an overcurrent detecting function 301 and an undercurrent detecting function. First,
The overcurrent detection function 301 is specifically realized by the FET QB, the resistors R1, R2, R5, Rr1, the diode D1, and the comparator CMP1. That is, the FET QB and the resistor Rr1 are means for generating a first reference voltage in overcurrent detection, and the source SB potential of the FET QB is set to the inverting terminal (-) of the comparator CMP1.
Supplied to Further, a voltage obtained by dividing the voltage VDSA between the drain D and the source S of the thermal FET QA by the resistors R1 and R2 is supplied to the non-inverting terminal (+) of the comparator CMP1 via the resistor R5.

【0013】つまり、サーマルFETQAのドレインD
−ソースS間電圧VDSAと略等価な電圧特性を持つ第
1基準電圧をスイッチングデバイス110fと同一チッ
プ上のFETQBとチップ外の抵抗Rr1とによって生
成し、コンパレータCMP1において、該第1基準電圧
とサーマルFETQAのドレインD−ソースS間電圧V
DSAとの差を検出することによって、過電流検出を行
っている。
That is, the drain D of the thermal FET QA
A first reference voltage having a voltage characteristic substantially equivalent to the voltage SDS between the source S is generated by the FET QB on the same chip as the switching device 110f and a resistor Rr1 outside the chip, and the first reference voltage and the thermal Voltage V between drain D and source S of FET QA
Overcurrent detection is performed by detecting a difference from DSA.

【0014】したがって、負荷102側で完全短絡(デ
ッドショート)が発生したときには、コンパレータCM
P1の出力が有効(“H”レベル)となって、駆動回路
111により、サーマルFETQAをオフ制御する。ま
た、完全短絡(デッドショート)が発生している場合
に、サーマルFETQAがオフ状態からオン状態に遷移
したときには、ドレイン電流が急激に流れるが、サーマ
ルFETQAのオン状態を継続してサーマルFETQA
を過熱させ、上記過熱遮断保護機能によってサーマルF
ETQAを過熱遮断させている。さらに、ある程度の短
絡抵抗を持つ不完全短絡(レアショート)が発生してい
る場合には、サーマルFETQAのオン/オフ制御を繰
り返し行って、周期的発熱作用でサーマルFETQAを
過熱し、上記過熱遮断保護機能によりサーマルFETQ
Aの過熱遮断を速めるようにしている。
Therefore, when a complete short circuit (dead short circuit) occurs on the load 102 side, the comparator CM
The output of P1 becomes valid (“H” level), and the drive circuit 111 controls the thermal FET QA to be turned off. When the thermal FET QA transitions from the off state to the on state when a complete short circuit (dead short) has occurred, the drain current flows rapidly, but the thermal FET QA continues the on state to keep the thermal FET QA.
Is overheated, and the thermal
ETQA is overheated. Further, when an incomplete short circuit (rare short) having a certain short-circuit resistance occurs, the on / off control of the thermal FET QA is repeatedly performed to overheat the thermal FET QA by a periodic heating action, and the above-mentioned overheat interruption is performed. Thermal FET Q by protection function
A is designed to accelerate the overheating cutoff.

【0015】第1基準電圧の設定、即ち抵抗Rr1の設
定は次のようにして行われる。即ち、通常、サーマルF
ETQAはn個のFET(FETQBと同等の特性を持
つ)を並列接続して構成されるので、抵抗Rr1を(負
荷102の抵抗値×n)に設定すれば良いが、負荷10
2の抵抗値として不完全短絡(レアショート)時の短絡
抵抗を使用するのが望ましい。なお、図3では、コンパ
レータCMP1の出力を駆動回路111にのみ供給する
構成としているが、端子を介して外部に出力するように
して、他の制御等に利用することも可能である。
The setting of the first reference voltage, that is, the setting of the resistor Rr1 is performed as follows. That is, usually, thermal F
Since the ETQA is configured by connecting n FETs (having the same characteristics as the FET QB) in parallel, the resistor Rr1 may be set to (the resistance value of the load 102 × n).
It is desirable to use the short-circuit resistance at the time of incomplete short-circuit (rare short) as the resistance value of 2. Although FIG. 3 shows a configuration in which the output of the comparator CMP1 is supplied only to the drive circuit 111, the output may be output to the outside via a terminal and used for other control or the like.

【0016】次に、過小電流検出機能は、具体的には、
FETQC、抵抗Rr2およびコンパレータCMP2に
よって実現されている。すなわち、FETQCおよび抵
抗Rr2は過小電流検出における第2基準電圧を発生す
る手段であり、FETQCのソースSC電位がコンパレ
ータCMP2の反転端子(−)に供給される。また、コ
ンパレータCMP2の非反転端子(+)には、サーマル
FETQAのソースSA電位が供給される。
Next, the undercurrent detection function is, specifically,
This is realized by the FET QC, the resistor Rr2, and the comparator CMP2. That is, the FET QC and the resistor Rr2 are means for generating a second reference voltage in detecting an undercurrent, and the source SC potential of the FET QC is supplied to the inverting terminal (-) of the comparator CMP2. The non-inverting terminal (+) of the comparator CMP2 is supplied with the source SA potential of the thermal FET QA.

【0017】つまり、サーマルFETQAのドレインD
−ソースS間電圧VDSAと略等価な電圧特性を持つ第
2基準電圧をスイッチングデバイス110fと同一チッ
プ上のFETQCとチップ外の抵抗Rr2とによって生
成し、コンパレータCMP2において、該第2基準電圧
とサーマルFETQAのドレインD−ソースS間電圧V
DSAとの差を検出することによって、過小電流検出を
行っている。したがって、負荷102側で遮断故障等が
発生した時には、コンパレータCMP2の出力が有効
(“L”レベル)となって、端子T15を介してチップ
外部に出力される。ここで、第2基準電圧の設定、即ち
抵抗Rr2の設定は次のようにして行われる。第1基準
電圧(抵抗Rr1)と同様に、抵抗Rr2を(負荷10
2の抵抗値×n)に設定すれば良いが、負荷102の抵
抗値として断線故障時の負荷抵抗を使用するのが望まし
い。
That is, the drain D of the thermal FET QA
A second reference voltage having a voltage characteristic substantially equivalent to the source-to-source voltage VDSA is generated by the FET QC on the same chip as the switching device 110f and a resistor Rr2 outside the chip; Voltage V between drain D and source S of FET QA
Undercurrent detection is performed by detecting a difference from DSA. Therefore, when an interruption failure or the like occurs on the load 102 side, the output of the comparator CMP2 becomes valid (“L” level) and is output to the outside of the chip via the terminal T15. Here, the setting of the second reference voltage, that is, the setting of the resistor Rr2 is performed as follows. Similarly to the first reference voltage (resistance Rr1), the resistance Rr2 is
2), but it is desirable to use the load resistance at the time of disconnection failure as the resistance value of the load 102.

【0018】以上説明した駆動手段、保護手段および負
荷電流検出手段の他に、スイッチングデバイス110f
には、電源Enable302、突入電流の過電流判定
を回避するマスキング(突入電流マスク回路)303、
オン/オフ回路の積算による遮断制御を行なうON/O
FF計数積算回路304についても表記されているが、
本発明と直接的には関係しないので説明を省略する。
In addition to the driving means, protection means and load current detecting means described above, a switching device 110f
Includes a power supply Enable 302, masking (rush current mask circuit) 303 to avoid overcurrent determination of the rush current,
ON / O that performs cutoff control by integrating the ON / OFF circuit
Although the FF count integration circuit 304 is also described,
The description is omitted because it is not directly related to the present invention.

【0019】最後に、スイッチングデバイス110fの
特徴とまとめれば、以下に示す点等がある。第1に、電
流検出用のシャント抵抗を不要として電流供給経路の電
力消費を抑制できることから大電流回路に有利である
点。第2に、電流感度が高く電流検出精度が高い点。第
3に、シンプルな駆動制御でサーマルFETQAをオン
/オフ制御することができ、過熱遮断機能やON/OF
F計数積算回路304によりマイコン等のプログラム処
理に比して高速処理が可能である点。第4に、ワンチッ
プ化により回路構成を小型化でき、実装スペースを縮小
できるとともに、装置コストを削減できる点。第5に、
電流検出がサーマルFETQAのドレイン−ソース間電
圧VDSAと第1基準電圧および第2基準電圧との差の
検出によって行なわれることから、同一チップ上にFE
TQB、QCおよびサーマルFETQAを形成すること
により、電流検出における同相的誤差要因、即ち電源電
圧、温度ドリフトやロット間のバラツキによる影響を排
除することができる点。
Finally, the characteristics of the switching device 110f are summarized as follows. First, since a shunt resistor for current detection is not required, power consumption in a current supply path can be suppressed, which is advantageous for a large current circuit. Second, high current sensitivity and high current detection accuracy. Third, the thermal FET QA can be turned on / off by simple drive control, and the overheat cutoff function and ON / OF
High-speed processing is possible by the F-count integration circuit 304 as compared with program processing of a microcomputer or the like. Fourth, the circuit configuration can be downsized by using one chip, the mounting space can be reduced, and the device cost can be reduced. Fifth,
Since the current detection is performed by detecting the difference between the drain-source voltage VDSA of the thermal FET QA and the first reference voltage and the second reference voltage, the FE is mounted on the same chip.
By forming the TQB and QC and the thermal FET QA, it is possible to eliminate a common-mode error factor in current detection, that is, an influence of a power supply voltage, a temperature drift, and a variation between lots.

【0020】次に、本発明の実施形態のヒュージブルリ
ンクユニットについて、図1及び図2を参照して説明す
る。上述したように、図1は実施形態のヒュージブルリ
ンクユニットの構成図、図2は実施形態のヒュージブル
リンクユニットの不完全短絡発生時の動作を示す波形図
である。図1において、本実施形態のヒュージブルリン
クユニットは、FL(ヒュージブルリンク)1と、マイ
コン15を内蔵したスイッチングデバイス16とを備え
て構成されている。なお、マイコン15は、本発明でい
う制御手段に相当するものである。
Next, a fusible link unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As described above, FIG. 1 is a configuration diagram of the fusible link unit of the embodiment, and FIG. 2 is a waveform diagram illustrating an operation of the fusible link unit of the embodiment when an incomplete short circuit occurs. In FIG. 1, the fusible link unit of the present embodiment includes an FL (fusible link) 1 and a switching device 16 including a microcomputer 15. Note that the microcomputer 15 corresponds to the control means in the present invention.

【0021】この図に示すスイッチングデバイス16の
回路構成は、上述したスイッチングデバイス110fの
回路構成のうち本発明に関係する部分のみ示している。
マイコン15は、図示せぬCPUと、このCPUを制御
するためのプログラムが書き込まれたROMと、CPU
の動作において使用されるRAMとを有して構成されて
いる。リファレンス抵抗Rr1は基準電圧を設定するも
のであり、FL1の定格の110%の電流を設定する値
のものが使用される。基準電圧を設定することで、サー
マルFETQAがオン状態になったときに、FL1の定
格の110%〜200%以下の不完全短絡領域の電流が
流れると、負荷11側に流れる電流がリファレンス抵抗
Rr1に流れる電流より大となって、コンパレータCM
P1の出力が有効(“H”レベル)となる。これによ
り、マイコン15が駆動回路111を制御してサーマル
FETQAをオフ制御する。
The circuit configuration of the switching device 16 shown in FIG. 2 shows only those portions of the circuit configuration of the switching device 110f that are relevant to the present invention.
The microcomputer 15 includes a CPU (not shown), a ROM in which a program for controlling the CPU is written,
And a RAM used in the above operation. The reference resistor Rr1 is for setting a reference voltage, and has a value for setting a current of 110% of the rating of FL1. By setting the reference voltage, when the current in the incomplete short-circuit region of 110% to 200% or less of the rating of FL1 flows when the thermal FET QA is turned on, the current flowing to the load 11 becomes the reference resistor Rr1. Is larger than the current flowing through the comparator CM
The output of P1 becomes valid (“H” level). Thus, the microcomputer 15 controls the drive circuit 111 to turn off the thermal FET QA.

【0022】ここで、マイコン15の動作の詳細を図2
の波形図を参照しながら説明する。負荷接続後、マイコ
ン15は駆動回路111を制御してサーマルFETQA
を一定期間(例えば100msec)オン状態にする。
このとき、負荷11側にFL1の定格の200%以上の
電流が流れると、FL1が即時溶断して負荷11側への
電源の供給が遮断される。これに対してFL1の定格の
110%〜200%以下の不完全短絡領域の電流が流れ
ると、その際の断続的なショートに応じて、駆動回路1
11を制御してサーマルFETQAをオン、オフさせ
る。そして、サーマルFETQAのオン、オフ回数を一
定時間(例えば1sec)積算し、所定回数に達する
と、サーマルFETQAをオフにして負荷11側への電
源の供給を遮断する。サーマルFETQAのオン、オフ
回数が所定回数に達しなければ、サーマルFETQAの
オン、オフ制御を継続する。
The details of the operation of the microcomputer 15 are shown in FIG.
This will be described with reference to the waveform diagram of FIG. After connecting the load, the microcomputer 15 controls the drive circuit 111 to control the thermal FET QA
Is turned on for a certain period (for example, 100 msec).
At this time, when a current of 200% or more of the rating of the FL1 flows to the load 11, the FL1 is immediately blown and the supply of power to the load 11 is cut off. On the other hand, when a current in the incomplete short-circuit region of 110% to 200% or less of the rating of FL1 flows, the drive circuit 1 responds to the intermittent short-circuit at that time.
11 to turn on and off the thermal FET QA. Then, the number of times the thermal FET QA is turned on and off is integrated for a certain period of time (for example, 1 sec), and when the number of times reaches a predetermined number, the thermal FET QA is turned off and the supply of power to the load 11 is cut off. If the number of times the thermal FET QA is turned on and off does not reach the predetermined number, the on / off control of the thermal FET QA is continued.

【0023】このように、この実施形態では、負荷接続
後から一定期間(例えば100msec)サーマルFE
TQAをオンにして、完全短絡状態にあればFL1を溶
断させて回路を保護し、不完全短絡状態にあれば、その
期間内でFL1が溶断しないことから、さらに一定期間
(例えば1sec)内でサーマルFETQAのオン、オ
フ回数を積算する。そして、該期間内で積算した回数が
所定回数に達すると、サーマルFETQAをオフにして
回路を保護する。したがって、FL1の定格の110%
〜200%以下の不完全短絡領域の電流に対して遮断す
ることができるので、不完全短絡が発生した場合でも回
路を保護することができる。
As described above, in this embodiment, the thermal FE is fixed for a certain period (for example, 100 msec) after the load is connected.
When the TQA is turned on and the circuit is completely short-circuited, the circuit is protected by fusing FL1. If the circuit is in an incompletely short-circuited state, the FL1 does not blow within that period. The number of times the thermal FET QA is turned on and off is integrated. Then, when the number of times integrated during the period reaches a predetermined number, the thermal FET QA is turned off to protect the circuit. Therefore, 110% of FL1 rating
Since the current in the incomplete short circuit region of 200% or less can be cut off, the circuit can be protected even when the incomplete short circuit occurs.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のヒュージ
ブルリンクユニットにおいては、負荷接続後から一定期
間に半導体スイッチをオンにして、完全短絡状態にあれ
ばFLを溶断させて回路を保護し、不完全短絡状態にあ
れば、さらに一定期間内で半導体スイッチのオン、オフ
回数を積算して、積算した回数が所定回数に達すると、
半導体スイッチをオフにするものである。したがって、
FLの定格の110%〜200%以下の不完全短絡領域
の電流に対して遮断することができるので、不完全短絡
が発生した場合でも回路を保護することができる。また
また、マイコンによって、負荷接続後からの一定期間を
正確に規定できるので、従来ヒューズに比べて溶断時間
を短縮させることができる。
As described above, in the fusible link unit of the present invention, the semiconductor switch is turned on for a predetermined period after the load is connected, and if a short circuit occurs, the FL is blown to protect the circuit. If in an incomplete short circuit state, the number of times the semiconductor switch is turned on and off within a certain period is further integrated, and when the integrated number reaches a predetermined number,
The semiconductor switch is turned off. Therefore,
Since a current in an incomplete short circuit region of 110% to 200% or less of the FL rating can be cut off, the circuit can be protected even if an incomplete short circuit occurs. Further, since the microcomputer can accurately define a certain period after the connection of the load, the blowing time can be reduced as compared with the conventional fuse.

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

【図1】本発明に係るヒュージブルリンクユニットの実
施形態の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a fusible link unit according to the present invention.

【図2】実施形態のヒュージブルリンクユニットの不完
全短絡発生時の動作を示す波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram illustrating an operation of the fusible link unit of the embodiment when an incomplete short circuit occurs.

【図3】実施形態のヒュージブルリンクユニットにおい
て使用するスイッチングバイスの構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a switching device used in the fusible link unit of the embodiment.

【図4】従来のヒュージブルリンクの構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional fusible link.

【図5】従来のヒュージブルリンクの溶断特性図であ
る。
FIG. 5 is a view showing a fusing characteristic of a conventional fusible link.

【図6】従来のヒュージブルリンク回路図である。FIG. 6 is a conventional fusible link circuit diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 FL(フュージブルリンク) 10 バッテリ 11 負荷 12 ヒューズ 15 マイコン 16 スイッチングデバイス 111 駆動回路 CMP1 コンパレータ Rr1 リファレンス抵抗 QA サーマルFET QB FET 1 FL (Fusible Link) 10 Battery 11 Load 12 Fuse 15 Microcomputer 16 Switching Device 111 Drive Circuit CMP1 Comparator Rr1 Reference Resistance QA Thermal FET QB FET

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電源、ヒュージブルリンクを経由して負
荷に接続する電源供給路に介装され、負荷電流に応じて
スイッチング制御され該電源から負荷への電力供給を行
なう半導体スイッチと、 前記半導体スイッチの端子間電圧の電圧特性と略等価な
電圧特性を持つ基準電圧を生成する基準電圧生成手段
と、 前記半導体スイッチの端子間電圧と基準電圧との差に応
じて前記半導体スイッチをオン/オフする制御手段とを
備え、 前記制御手段は、前記半導体スイッチが最初にオン状態
となった後の一定期間、該半導体スイッチのオン/オフ
制御を禁止し、一定時間を経過した直後から更に一定時
間該半導体スイッチのオン/オフ回数を積算して該期間
内にオン/オフ回数が所定回数に達したときに前記半導
体スイッチをオフ制御することを特徴とするヒュージブ
ルリンクユニット。
A semiconductor switch that is interposed in a power supply path connected to a load via a power supply and a fusible link, and is switching-controlled in accordance with a load current to supply power from the power supply to the load; Reference voltage generating means for generating a reference voltage having a voltage characteristic substantially equivalent to the voltage characteristic of the voltage between the terminals of the switch; and turning on / off the semiconductor switch according to a difference between the voltage between the terminals of the semiconductor switch and the reference voltage. Control means, wherein the control means inhibits on / off control of the semiconductor switch for a certain period after the semiconductor switch is first turned on, and further for a certain period immediately after a certain period has elapsed. And turning off the semiconductor switch when the number of on / off times reaches a predetermined number within the period and integrating the number of on / off times of the semiconductor switch. Fusible link unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009048052A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-16 Autonetworks Technologies, Ltd. Circuit protector and electric connection box

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