JP2001333528A - 過電流保護装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】非破壊方式にて高温状態の継続しない過電流保
護装置を提供する。 【解決手段】過電流保護装置１は、電源１１から負荷回
路１８への通電経路上に検出抵抗１４ａと電流制御素子
１３を備え、負荷回路１８に流れる電源電流１９が過電
流である場合には検出回路１４の出力を電流制限状態と
し、電流制御素子１３を制御して電源電流１９を所定の
値に保持する。時定数回路１６によって所定の時間、過
電流状態が継続して検出されると保持回路１７は比較回
路１４ｂの出力をカットオフ値になるように保持し、電
流制御素子１３の端子Ａ−Ｂ間をオフにする。その結
果、電源電流１９はゼロとなり、電流制御素子１３の継
続的な発熱を防ぐことができる。このとき、スイッチ１
２を一旦オフにするか制御信号２０を変化させてＳＷ素
子２１をオフ状態にすることで過電流保護装置１を初期
状態に戻すことができる。
護装置を提供する。 【解決手段】過電流保護装置１は、電源１１から負荷回
路１８への通電経路上に検出抵抗１４ａと電流制御素子
１３を備え、負荷回路１８に流れる電源電流１９が過電
流である場合には検出回路１４の出力を電流制限状態と
し、電流制御素子１３を制御して電源電流１９を所定の
値に保持する。時定数回路１６によって所定の時間、過
電流状態が継続して検出されると保持回路１７は比較回
路１４ｂの出力をカットオフ値になるように保持し、電
流制御素子１３の端子Ａ−Ｂ間をオフにする。その結
果、電源電流１９はゼロとなり、電流制御素子１３の継
続的な発熱を防ぐことができる。このとき、スイッチ１
２を一旦オフにするか制御信号２０を変化させてＳＷ素
子２１をオフ状態にすることで過電流保護装置１を初期
状態に戻すことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】過電流保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら過電流保護装置には、通電経路にヒューズ等を設けて
おき過電流が流れた際にこのヒューズ等が破壊すること
で通電経路を遮断する方式の装置と、非破壊で通電経路
に流れる電流を制限する方式の装置がある。非破壊の装
置では、過電流状態を電流・電圧・温度によって検知し
て通電経路に流れる電流の制限を行っている。しかし制
限を行う際に、過電流保護装置で消費する電力によって
熱が発生する。この熱により過電流保護装置自身が破壊
されないように許容範囲内の温度に制御されるのが一般
的であるが、過電流保護装置の高温状態が継続すると周
辺部に及ぼす熱の影響が発生する可能性がある。特に雰
囲気温度が高い場合には、周辺部への影響が大きくなる
場合がある。また、過電流保護装置自体も劣化が起こる
可能性があり高温状態が持続するのは望ましくない。か
といって、ヒューズ等のように破壊することで通電経路
を遮断する装置では、遮断後に部品を交換しなければ通
電させることができないため、交換に手間と費用がかか
るとともに、場合によっては間違った特性のヒューズを
装着されてしまう可能性もある。
ら過電流保護装置には、通電経路にヒューズ等を設けて
おき過電流が流れた際にこのヒューズ等が破壊すること
で通電経路を遮断する方式の装置と、非破壊で通電経路
に流れる電流を制限する方式の装置がある。非破壊の装
置では、過電流状態を電流・電圧・温度によって検知し
て通電経路に流れる電流の制限を行っている。しかし制
限を行う際に、過電流保護装置で消費する電力によって
熱が発生する。この熱により過電流保護装置自身が破壊
されないように許容範囲内の温度に制御されるのが一般
的であるが、過電流保護装置の高温状態が継続すると周
辺部に及ぼす熱の影響が発生する可能性がある。特に雰
囲気温度が高い場合には、周辺部への影響が大きくなる
場合がある。また、過電流保護装置自体も劣化が起こる
可能性があり高温状態が持続するのは望ましくない。か
といって、ヒューズ等のように破壊することで通電経路
を遮断する装置では、遮断後に部品を交換しなければ通
電させることができないため、交換に手間と費用がかか
るとともに、場合によっては間違った特性のヒューズを
装着されてしまう可能性もある。
【０００３】そこで本発明は、非破壊方式にて高温状態
の継続しない過電流保護装置を提供することを目的とす
る。
の継続しない過電流保護装置を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】上述した
問題点を解決するためになされた請求項１に記載の過電
流保護装置によれば、過電流が継続的に検出されている
時間が保護時間に達するとスイッチ手段がオフ状態に保
持される。したがって、過電流が保護時間以上検出され
た場合には非破壊で通電経路を遮断することができる。
よって、例えばヒューズのように破壊によって通電経路
を遮断する装置とは異なり、部品を交換することなく繰
り返し使用できる。また保護時間に達すると通電経路が
遮断されるため、過電流が長時間にわたって流れること
による熱の発生を防ぐことができ、高温状態が持続する
ことがない。したがって、例えば過電流保護装置自身や
過電流保護装置の設置される電源装置、さらにはその電
源装置の周辺部分への熱の影響を抑えることができる。
問題点を解決するためになされた請求項１に記載の過電
流保護装置によれば、過電流が継続的に検出されている
時間が保護時間に達するとスイッチ手段がオフ状態に保
持される。したがって、過電流が保護時間以上検出され
た場合には非破壊で通電経路を遮断することができる。
よって、例えばヒューズのように破壊によって通電経路
を遮断する装置とは異なり、部品を交換することなく繰
り返し使用できる。また保護時間に達すると通電経路が
遮断されるため、過電流が長時間にわたって流れること
による熱の発生を防ぐことができ、高温状態が持続する
ことがない。したがって、例えば過電流保護装置自身や
過電流保護装置の設置される電源装置、さらにはその電
源装置の周辺部分への熱の影響を抑えることができる。
【０００５】また保護時間以上過電流が検出された場合
に通電経路が遮断されるため、例えば、保護時間を電源
投入時の突入電流の流れる時間以上に設定すれば、突入
電流によって、通電経路が遮断されることがなくなる。
したがって、電源投入時に過電流保護装置が通電経路を
遮断してしまい電源が投入できないといった問題は発生
しない。
に通電経路が遮断されるため、例えば、保護時間を電源
投入時の突入電流の流れる時間以上に設定すれば、突入
電流によって、通電経路が遮断されることがなくなる。
したがって、電源投入時に過電流保護装置が通電経路を
遮断してしまい電源が投入できないといった問題は発生
しない。
【０００６】このような過電流保護装置は、請求項２に
示すように、過電流が検出された場合に通電経路に流れ
る電流を制限する過電流保護装置にも適用でき、請求項
１と同様の効果を発揮する。ところで上述のように過電
流によって通電経路を遮断した場合には、所定の方法で
復帰できるようにすることが望ましい。例えば、請求項
３に示すように、過電流によってスイッチ手段がオフ状
態に保持された場合であって、さらに、電源からの給電
がオフされ再度オンされた場合、または、復帰指令信号
が入力された場合にスイッチ手段をオンにするとよい。
このようにすることで、容易に通電状態に復帰させるこ
とができる。
示すように、過電流が検出された場合に通電経路に流れ
る電流を制限する過電流保護装置にも適用でき、請求項
１と同様の効果を発揮する。ところで上述のように過電
流によって通電経路を遮断した場合には、所定の方法で
復帰できるようにすることが望ましい。例えば、請求項
３に示すように、過電流によってスイッチ手段がオフ状
態に保持された場合であって、さらに、電源からの給電
がオフされ再度オンされた場合、または、復帰指令信号
が入力された場合にスイッチ手段をオンにするとよい。
このようにすることで、容易に通電状態に復帰させるこ
とができる。
【０００７】なお、請求項１〜３のいずれかに記載の過
電流保護装置は、請求項４に示すように出力電圧制御装
置に接続してもよい。例えば、出力電圧制御装置がスイ
ッチングレギュレータである場合には、請求項１〜３に
おけるスイッチ手段をスイッチングレギュレータのスイ
ッチとして用いることも可能となる。
電流保護装置は、請求項４に示すように出力電圧制御装
置に接続してもよい。例えば、出力電圧制御装置がスイ
ッチングレギュレータである場合には、請求項１〜３に
おけるスイッチ手段をスイッチングレギュレータのスイ
ッチとして用いることも可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施例
について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の
形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発
明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうること
は言うまでもない。
について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の
形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発
明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうること
は言うまでもない。
【０００９】図１は実施例の過電流保護装置１の構成を
示すブロック図である。過電流保護装置１は、電源１１
から負荷回路１８への通電経路上に設けられ、負荷回路
１８に流れる電源電流１９が過電流状態になった場合に
電源電流１９を制御する。なお、電源１１と過電流保護
装置１の間には、電源の供給をオン・オフするためのス
イッチ１２を設けている。
示すブロック図である。過電流保護装置１は、電源１１
から負荷回路１８への通電経路上に設けられ、負荷回路
１８に流れる電源電流１９が過電流状態になった場合に
電源電流１９を制御する。なお、電源１１と過電流保護
装置１の間には、電源の供給をオン・オフするためのス
イッチ１２を設けている。
【００１０】過電流保護装置１は、スイッチ１２から負
荷回路１８への通電経路上に電流制御素子１３を備え
る。この電流制御素子１３は、制御端子Ｃの制御値に応
じて端子Ａ−端子Ｂ間の電流を制限する素子である。具
体的には、制御値が所定の制限開始値になるまでは端子
Ａ−端子Ｂ間の電流を制限せず、制限開始値以上になっ
た場合には制御値が大きくなるにつれ電源電流１９の制
限量を大きくする。また制限値が所定のカットオフ値以
上になった場合には端子Ａ−端子Ｂ間の電流を遮断す
る。したがって、過電流状態を検出して制御端子Ｃを制
御することで、過電流を制限し、また遮断することがで
きる。このような電流制御素子１３としては、例えばＦ
ＥＴ等のトランジスタがあり、ＦＥＴのソースを端子
Ａ、ドレインを端子Ｂ、ゲートを制御端子Ｃとして、ゲ
ート電圧を制御値とすればよい。また制御端子Ｃを流れ
る電流によって端子Ａ−端子Ｂ間の電流を制御する素子
とした場合には、制御値は電流値とすればよい。
荷回路１８への通電経路上に電流制御素子１３を備え
る。この電流制御素子１３は、制御端子Ｃの制御値に応
じて端子Ａ−端子Ｂ間の電流を制限する素子である。具
体的には、制御値が所定の制限開始値になるまでは端子
Ａ−端子Ｂ間の電流を制限せず、制限開始値以上になっ
た場合には制御値が大きくなるにつれ電源電流１９の制
限量を大きくする。また制限値が所定のカットオフ値以
上になった場合には端子Ａ−端子Ｂ間の電流を遮断す
る。したがって、過電流状態を検出して制御端子Ｃを制
御することで、過電流を制限し、また遮断することがで
きる。このような電流制御素子１３としては、例えばＦ
ＥＴ等のトランジスタがあり、ＦＥＴのソースを端子
Ａ、ドレインを端子Ｂ、ゲートを制御端子Ｃとして、ゲ
ート電圧を制御値とすればよい。また制御端子Ｃを流れ
る電流によって端子Ａ−端子Ｂ間の電流を制御する素子
とした場合には、制御値は電流値とすればよい。
【００１１】過電流保護装置１はスイッチ１２と電流制
御素子１３の端子Ａとの間に検出抵抗１４ａを備える。
したがって検出抵抗１４ａの両端には、検出抵抗１４ａ
を流れる電流の大きさに比例した電圧が発生する。この
電圧は、検出抵抗１４ａの両端と接続された比較回路１
４ｂの入力端子に印加される。比較回路１４ｂの出力端
子は電流制御素子１３の制御端子Ｃと接続されており、
比較回路１４ｂは、入力端子への印加電圧が、過電流に
より検出抵抗１４ａに発生する電圧を越えた場合に、そ
の出力、すなわち制御端子Ｃの状態を比較回路１４ｂの
入力端子に印加される電圧の大きさに応じた制御値にす
る。なお、その制御値は電流制御素子１３の制限開始値
以上でカットオフ値に至らない値である。このように制
御端子Ｃの制御値が制限開始値以上となった電流制御素
子１３は、制御端子Ｃの制御値に応じて端子Ａ−端子Ｂ
間の電流を制限する。したがって、過電流が検出抵抗１
４ａを流れた場合には、その過電流に応じて電流制御素
子１３が電流を制限するため、電源電流１９は所定の電
流値に平衡することになる。このような電流制限状態で
は、電流制御素子１３の端子Ａ−Ｂ間に流れる電流が通
常の電流値より大きな値となり、過電流保護装置１が発
熱することとなる。この状態を電流制御状態と称する。
一方、過電流が流れない状態では、制御端子Ｃの状態は
制限開始値以上にならず、端子Ａ−端子Ｂ間の電流を制
限されない。この状態を通常動作状態と称する。
御素子１３の端子Ａとの間に検出抵抗１４ａを備える。
したがって検出抵抗１４ａの両端には、検出抵抗１４ａ
を流れる電流の大きさに比例した電圧が発生する。この
電圧は、検出抵抗１４ａの両端と接続された比較回路１
４ｂの入力端子に印加される。比較回路１４ｂの出力端
子は電流制御素子１３の制御端子Ｃと接続されており、
比較回路１４ｂは、入力端子への印加電圧が、過電流に
より検出抵抗１４ａに発生する電圧を越えた場合に、そ
の出力、すなわち制御端子Ｃの状態を比較回路１４ｂの
入力端子に印加される電圧の大きさに応じた制御値にす
る。なお、その制御値は電流制御素子１３の制限開始値
以上でカットオフ値に至らない値である。このように制
御端子Ｃの制御値が制限開始値以上となった電流制御素
子１３は、制御端子Ｃの制御値に応じて端子Ａ−端子Ｂ
間の電流を制限する。したがって、過電流が検出抵抗１
４ａを流れた場合には、その過電流に応じて電流制御素
子１３が電流を制限するため、電源電流１９は所定の電
流値に平衡することになる。このような電流制限状態で
は、電流制御素子１３の端子Ａ−Ｂ間に流れる電流が通
常の電流値より大きな値となり、過電流保護装置１が発
熱することとなる。この状態を電流制御状態と称する。
一方、過電流が流れない状態では、制御端子Ｃの状態は
制限開始値以上にならず、端子Ａ−端子Ｂ間の電流を制
限されない。この状態を通常動作状態と称する。
【００１２】比較回路１４ｂの出力端子は電流制御素子
１３の制御端子Ｃに接続されるとともに時定数回路１６
にも接続されている。比較回路１４ｂの出力端子の状態
が前述の制限開始値以上の制御値となりその状態が設定
された時定数による時間継続した場合に、この時定数回
路１６は保持回路１７に保持指令信号を出力する。保持
回路１７の出力端子は比較回路１４ｂの一方の入力端子
に接続されており、保持回路１７は時定数回路１６から
保持指令信号が入力された場合に、検出抵抗１４ａの両
端に発生する電圧にかかわらず比較回路１４ｂの出力が
前述のカットオフ値になるような電圧が比較回路１４ｂ
の入力端子間に印加されるように出力を保持する。この
ようにして、比較回路１４ｂの出力端子、すなわち電流
制御素子１３の制御端子Ｃの状態がカットオフ値となり
続けるため、電流制御素子１３は、端子Ａ−端子Ｂ間の
電流を遮断し続ける。したがって電源電流１９はゼロと
なり、過電流保護装置１の発熱が継続しなくなる。この
状態を出力カット状態と称する。
１３の制御端子Ｃに接続されるとともに時定数回路１６
にも接続されている。比較回路１４ｂの出力端子の状態
が前述の制限開始値以上の制御値となりその状態が設定
された時定数による時間継続した場合に、この時定数回
路１６は保持回路１７に保持指令信号を出力する。保持
回路１７の出力端子は比較回路１４ｂの一方の入力端子
に接続されており、保持回路１７は時定数回路１６から
保持指令信号が入力された場合に、検出抵抗１４ａの両
端に発生する電圧にかかわらず比較回路１４ｂの出力が
前述のカットオフ値になるような電圧が比較回路１４ｂ
の入力端子間に印加されるように出力を保持する。この
ようにして、比較回路１４ｂの出力端子、すなわち電流
制御素子１３の制御端子Ｃの状態がカットオフ値となり
続けるため、電流制御素子１３は、端子Ａ−端子Ｂ間の
電流を遮断し続ける。したがって電源電流１９はゼロと
なり、過電流保護装置１の発熱が継続しなくなる。この
状態を出力カット状態と称する。
【００１３】なお、この状態でスイッチ１２をオフにす
れば、検出回路１４、時定数回路１６、保持回路１７の
系は放電され、全体がＧＮＤレベルである初期状態にな
る。ここで再びスイッチ１２をオンにした場合には、負
荷回路１８が正常な状態となっていれば通常動作状態と
なる。一方、負荷回路１８が引き続き異常状態で過電流
が流れれば、前述と同様の動作によって再び出力カット
状態となる。
れば、検出回路１４、時定数回路１６、保持回路１７の
系は放電され、全体がＧＮＤレベルである初期状態にな
る。ここで再びスイッチ１２をオンにした場合には、負
荷回路１８が正常な状態となっていれば通常動作状態と
なる。一方、負荷回路１８が引き続き異常状態で過電流
が流れれば、前述と同様の動作によって再び出力カット
状態となる。
【００１４】また、ＳＷ素子２１は制御信号２０に基づ
いて、比較回路１４ｂ、時定数回路１６、保持回路１７
への電源供給を制御するスイッチであり、通常はオン状
態であり、図１に示すようにＧＮＤへ接続されている。
ただし出力カット状態になった場合にこのＳＷ素子２１
をオフにすると、検出回路１４、時定数回路１６、保持
回路１７の系が電源の電位に充電され、系内の電位差が
なくなるため、検出回路１４、時定数回路１６、保持回
路１７の系は動作できなくなり初期状態となる。そし
て、ここで再び制御信号２０によりＳＷ素子２１をオン
させると、負荷回路１８が正常な状態となっていれば通
常動作状態になる。一方、負荷回路１８が引き続き異常
状態で過電流が流れれば、前述と同様の動作によって再
び出力カット状態となる。
いて、比較回路１４ｂ、時定数回路１６、保持回路１７
への電源供給を制御するスイッチであり、通常はオン状
態であり、図１に示すようにＧＮＤへ接続されている。
ただし出力カット状態になった場合にこのＳＷ素子２１
をオフにすると、検出回路１４、時定数回路１６、保持
回路１７の系が電源の電位に充電され、系内の電位差が
なくなるため、検出回路１４、時定数回路１６、保持回
路１７の系は動作できなくなり初期状態となる。そし
て、ここで再び制御信号２０によりＳＷ素子２１をオン
させると、負荷回路１８が正常な状態となっていれば通
常動作状態になる。一方、負荷回路１８が引き続き異常
状態で過電流が流れれば、前述と同様の動作によって再
び出力カット状態となる。
【００１５】このようにしてスイッチ１２の操作して電
源を再投入するか、制御信号２０を制御することで容易
に過電流保護装置１の状態を初期状態に戻すことができ
る。したがって、ヒューズ等を用いた場合と異なり、過
電流保護のための部品を交換することなく繰り返し使用
できる。
源を再投入するか、制御信号２０を制御することで容易
に過電流保護装置１の状態を初期状態に戻すことができ
る。したがって、ヒューズ等を用いた場合と異なり、過
電流保護のための部品を交換することなく繰り返し使用
できる。
【００１６】続いてこのような過電流保護装置１にてス
イッチ１２をオンして電源を投入し、その後負荷回路１
８が短絡した場合の電源電流１９と負荷回路１８への出
力電圧の状態の変化の例を図２を参照して説明する。ス
イッチ１２をオンにすると、負荷回路１８が正常な状態
であれば、検出抵抗１４ａで発生する電圧は、比較回路
１４ｂの出力である電流制御素子１３の制御端子Ｃが制
限開始値にならない値となり、電流制御素子１３は端子
Ａ−端子Ｂ間の電流を制限しない。したがって、図２の
「通常動作状態」に示すように、負荷回路１８には所定
の出力電圧が印加され、電源電流１９は正常電流値とな
る。
イッチ１２をオンして電源を投入し、その後負荷回路１
８が短絡した場合の電源電流１９と負荷回路１８への出
力電圧の状態の変化の例を図２を参照して説明する。ス
イッチ１２をオンにすると、負荷回路１８が正常な状態
であれば、検出抵抗１４ａで発生する電圧は、比較回路
１４ｂの出力である電流制御素子１３の制御端子Ｃが制
限開始値にならない値となり、電流制御素子１３は端子
Ａ−端子Ｂ間の電流を制限しない。したがって、図２の
「通常動作状態」に示すように、負荷回路１８には所定
の出力電圧が印加され、電源電流１９は正常電流値とな
る。
【００１７】ここで、負荷回路１８を短絡すると、検出
抵抗１４ａを流れる電流が大きくなり、それに比例して
検出抵抗１４ａの両端には通常動作状態より大きな電圧
が発生する。したがって、比較回路１４ｂの出力である
電流制御素子１３の制御端子Ｃの状態は、制限開始値以
上かつカットオフ値以下で、この電圧値に応じた制御値
になる。すなわち、電源電流１９の大きさに応じて制御
値が大きくなり、電流制御素子１３による電源電流１９
の制限量が大きくなって、図２の「電流制限状態」に示
すように電源電流１９は所定の電流値（制限電流値）に
平衡することになる。このとき、図２に示すように電流
制御素子１３には通常動作状態における正常電流値より
大きな制限電流値の電流が流れる。また負荷回路１８が
短絡状態であるために電流制御素子１３の端子Ｂの電位
はＧＮＤレベルとなり、端子Ａ−端子Ｂ間に大きな電圧
がかかるため、電流制御素子１３は通常動作状態よりも
極めて大きな電力を消費して熱を発生する。
抵抗１４ａを流れる電流が大きくなり、それに比例して
検出抵抗１４ａの両端には通常動作状態より大きな電圧
が発生する。したがって、比較回路１４ｂの出力である
電流制御素子１３の制御端子Ｃの状態は、制限開始値以
上かつカットオフ値以下で、この電圧値に応じた制御値
になる。すなわち、電源電流１９の大きさに応じて制御
値が大きくなり、電流制御素子１３による電源電流１９
の制限量が大きくなって、図２の「電流制限状態」に示
すように電源電流１９は所定の電流値（制限電流値）に
平衡することになる。このとき、図２に示すように電流
制御素子１３には通常動作状態における正常電流値より
大きな制限電流値の電流が流れる。また負荷回路１８が
短絡状態であるために電流制御素子１３の端子Ｂの電位
はＧＮＤレベルとなり、端子Ａ−端子Ｂ間に大きな電圧
がかかるため、電流制御素子１３は通常動作状態よりも
極めて大きな電力を消費して熱を発生する。
【００１８】この状態が時定数回路１６の時定数による
時間（図２に示す保護時間）継続すると、時定数回路１
６は保持指令信号を保持回路１７に出力し、保持回路１
７は比較回路１４ｂの出力が前述のカットオフ値になる
ような電圧が比較回路１４ｂの入力端子間に印加される
ように出力を保持する。したがって電流制御素子１３の
制御端子Ｃの状態がカットオフ値となり続けるため、電
流制御素子１３は、端子Ａ−端子Ｂ間の電流を遮断し続
ける。よって、図２の「出力カット状態」に示すよう
に、電源電流１９はゼロとなり、過電流保護装置１の発
熱しなくなる。このようにして、電流制御素子１３が発
熱によって破壊するのを防ぐとともに、電流制御素子１
３の含まれる過電流保護装置１や負荷回路１８等の電流
制御素子１３の周辺回路への熱の影響を抑えることがで
きる。
時間（図２に示す保護時間）継続すると、時定数回路１
６は保持指令信号を保持回路１７に出力し、保持回路１
７は比較回路１４ｂの出力が前述のカットオフ値になる
ような電圧が比較回路１４ｂの入力端子間に印加される
ように出力を保持する。したがって電流制御素子１３の
制御端子Ｃの状態がカットオフ値となり続けるため、電
流制御素子１３は、端子Ａ−端子Ｂ間の電流を遮断し続
ける。よって、図２の「出力カット状態」に示すよう
に、電源電流１９はゼロとなり、過電流保護装置１の発
熱しなくなる。このようにして、電流制御素子１３が発
熱によって破壊するのを防ぐとともに、電流制御素子１
３の含まれる過電流保護装置１や負荷回路１８等の電流
制御素子１３の周辺回路への熱の影響を抑えることがで
きる。
【００１９】この出力カット状態で、スイッチ１２の操
作して電源を再投入するか、制御信号２０を制御すれ
ば、前述のように容易に過電流保護装置１の状態を初期
状態に戻すことができる。また、図２に示すように時定
数回路１６の時定数による保護時間を突入電流の流れる
時間以上に設定すれば、電源投入時の突入電流によって
通電経路が遮断されることがない。したがって、電源投
入時に過電流保護装置が通電経路を遮断してしまい、電
源が投入できないという不都合は発生しない。
作して電源を再投入するか、制御信号２０を制御すれ
ば、前述のように容易に過電流保護装置１の状態を初期
状態に戻すことができる。また、図２に示すように時定
数回路１６の時定数による保護時間を突入電流の流れる
時間以上に設定すれば、電源投入時の突入電流によって
通電経路が遮断されることがない。したがって、電源投
入時に過電流保護装置が通電経路を遮断してしまい、電
源が投入できないという不都合は発生しない。
【００２０】なお検出回路１４の比較回路１４ｂは、例
えばコンパレータ等で構成すればよい。検出回路１４の
検出抵抗１４ａの値は、負荷回路１８の特性や電流制御
素子１３のＳＯＡ(Safe Operating Area)や温度上昇の
許容範囲等から過電流とみなすべき電流値を求めてお
き、その電流値の電流が流れた場合に比較回路１４ｂの
出力が制限開始値以上かつカットオフ値以下となる制御
値を得られるように設定すればよい。また、時定数回路
１６はＲＣ積分回路等で構成すればよい。この時定数も
負荷回路１８の特性や、電流制御素子１３のＳＯＡ(Saf
e Operating Area)や、温度上昇の許容範囲等から決定
するとよい。また電源１１と過電流保護装置１との通電
経路上にヒューズを設ける場合には、そのヒューズが溶
断しない電流値及び時間になるように設定するとよい。
また保持指令信号は、例えば所定レベル以上の電圧値と
してもよいし、パルス等としてもよい。これらの保持指
令信号が入力された場合に、保持回路１７は出力の状態
を保持する。なお、上記説明では短絡状態の例で説明し
たが、短絡ではなく電源電流１９が過電流となった場合
も同様の動作となる。
えばコンパレータ等で構成すればよい。検出回路１４の
検出抵抗１４ａの値は、負荷回路１８の特性や電流制御
素子１３のＳＯＡ(Safe Operating Area)や温度上昇の
許容範囲等から過電流とみなすべき電流値を求めてお
き、その電流値の電流が流れた場合に比較回路１４ｂの
出力が制限開始値以上かつカットオフ値以下となる制御
値を得られるように設定すればよい。また、時定数回路
１６はＲＣ積分回路等で構成すればよい。この時定数も
負荷回路１８の特性や、電流制御素子１３のＳＯＡ(Saf
e Operating Area)や、温度上昇の許容範囲等から決定
するとよい。また電源１１と過電流保護装置１との通電
経路上にヒューズを設ける場合には、そのヒューズが溶
断しない電流値及び時間になるように設定するとよい。
また保持指令信号は、例えば所定レベル以上の電圧値と
してもよいし、パルス等としてもよい。これらの保持指
令信号が入力された場合に、保持回路１７は出力の状態
を保持する。なお、上記説明では短絡状態の例で説明し
たが、短絡ではなく電源電流１９が過電流となった場合
も同様の動作となる。
【００２１】なお、図１に示した過電流保護装置１は、
図３に示すように公知の出力電圧制御回路２２に付加す
ることができる。この場合、電流制御素子１３を出力電
圧制御回路２２の電圧制御用のスイッチとして利用する
ことも可能となる。このようにすれば部品点数を削減す
ることができるとともに、発熱の継続しない過電流保護
機能を備えたレギュレータとすることができる。
図３に示すように公知の出力電圧制御回路２２に付加す
ることができる。この場合、電流制御素子１３を出力電
圧制御回路２２の電圧制御用のスイッチとして利用する
ことも可能となる。このようにすれば部品点数を削減す
ることができるとともに、発熱の継続しない過電流保護
機能を備えたレギュレータとすることができる。
【００２２】また、図１または図３に示す過電流保護装
置１は、雰囲気温度の高い環境下で優れた効果を発揮す
る。雰囲気温度が高い環境下でさらに過電流によって高
温状態が持続するとこれら装置に内蔵された過電流保護
装置１のみならず周辺の装置に影響を与える可能性があ
るからである。雰囲気温度の高い環境としては、例えば
車のダッシュボード上などがあげられる。例えば、負荷
回路１８を車のダッシュボード上に設置されるＥＴＣ車
載器の制御回路や、ＶＩＣＳ（登録商標）受信機やコン
ライトのためのセンサ等とすれば、過電流が流れた場合
にも熱による影響を制御回路に与えないＥＴＣ車載器等
を実現できる。
置１は、雰囲気温度の高い環境下で優れた効果を発揮す
る。雰囲気温度が高い環境下でさらに過電流によって高
温状態が持続するとこれら装置に内蔵された過電流保護
装置１のみならず周辺の装置に影響を与える可能性があ
るからである。雰囲気温度の高い環境としては、例えば
車のダッシュボード上などがあげられる。例えば、負荷
回路１８を車のダッシュボード上に設置されるＥＴＣ車
載器の制御回路や、ＶＩＣＳ（登録商標）受信機やコン
ライトのためのセンサ等とすれば、過電流が流れた場合
にも熱による影響を制御回路に与えないＥＴＣ車載器等
を実現できる。
【００２３】このとき、電源１１をカーバッテリとし、
スイッチ１２を常にオンとし、車両のアクセサリ信号を
制御信号２０として使用することもできる。このように
すれば、過電流によるバッテリの放電を抑制することも
できるとともに、アクセサリ信号をオンにした場合、す
なわち例えばキーをＯＦＦからＡＣＣにした場合に、遮
断された通電経路を導通させることができる。したがっ
て、過電流によって電源電流１９が遮断され、ＥＴＣ車
載器等がオフしたとしても容易に復帰させることができ
る。また、電源１１をカーバッテリとし、スイッチ１２
をＡＣＣのスイッチとしてもよい。このようにしても同
様にキーをＯＦＦからＡＣＣにした場合に、遮断された
通電経路を導通させることができる。
スイッチ１２を常にオンとし、車両のアクセサリ信号を
制御信号２０として使用することもできる。このように
すれば、過電流によるバッテリの放電を抑制することも
できるとともに、アクセサリ信号をオンにした場合、す
なわち例えばキーをＯＦＦからＡＣＣにした場合に、遮
断された通電経路を導通させることができる。したがっ
て、過電流によって電源電流１９が遮断され、ＥＴＣ車
載器等がオフしたとしても容易に復帰させることができ
る。また、電源１１をカーバッテリとし、スイッチ１２
をＡＣＣのスイッチとしてもよい。このようにしても同
様にキーをＯＦＦからＡＣＣにした場合に、遮断された
通電経路を導通させることができる。
【００２４】また、制御信号２０を制御するスイッチを
ＥＴＣ車載器等に設けてもよい。このようにすれば、車
両全体の電源をオフにせずにＥＴＣ車載器等の状態を復
帰させることができる。また、電流制御素子１３はリレ
ーのように電源電流１９のオン・オフのみを行うもので
もよい。この場合、制御端子Ｃがカットオフ値になった
場合に電流制御素子１３であるリレーが端子Ａ−端子Ｂ
間をオフにするようにすればよい。このようにすれば、
検出抵抗１４ａによる発熱は、時定数回路１６に設定さ
れた時間の間のみしか発生しない。
ＥＴＣ車載器等に設けてもよい。このようにすれば、車
両全体の電源をオフにせずにＥＴＣ車載器等の状態を復
帰させることができる。また、電流制御素子１３はリレ
ーのように電源電流１９のオン・オフのみを行うもので
もよい。この場合、制御端子Ｃがカットオフ値になった
場合に電流制御素子１３であるリレーが端子Ａ−端子Ｂ
間をオフにするようにすればよい。このようにすれば、
検出抵抗１４ａによる発熱は、時定数回路１６に設定さ
れた時間の間のみしか発生しない。
【００２５】また、時定数回路１６及び保持回路１７
は、カウンタとフリップフロップからなる回路としても
よい。発振子等による発振をカウントし所定のカウント
値になった場合にフリップフロップによって比較回路１
４ｂの出力がカットオフ値になるように保持回路１７の
出力を保持すればよい。
は、カウンタとフリップフロップからなる回路としても
よい。発振子等による発振をカウントし所定のカウント
値になった場合にフリップフロップによって比較回路１
４ｂの出力がカットオフ値になるように保持回路１７の
出力を保持すればよい。
【００２６】なお、本実施例において、電流制御素子１
３がスイッチ手段及び制限手段に相当し、検出回路１４
が検出手段に相当する。また、時定数回路１６がタイマ
手段に相当し、保持回路１７及び比較回路１４ｂが保持
手段に相当し、保持指令信号が保持指令に相当する。そ
して、復帰指令信号が制御信号２０のＳＷ素子２１をオ
フ状態にする信号に相当し、出力電圧制御回路２２が出
力電圧制御装置に相当する。
３がスイッチ手段及び制限手段に相当し、検出回路１４
が検出手段に相当する。また、時定数回路１６がタイマ
手段に相当し、保持回路１７及び比較回路１４ｂが保持
手段に相当し、保持指令信号が保持指令に相当する。そ
して、復帰指令信号が制御信号２０のＳＷ素子２１をオ
フ状態にする信号に相当し、出力電圧制御回路２２が出
力電圧制御装置に相当する。
【図１】実施例の過電流保護装置の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】電源電流と負荷回路への出力電圧の状態を示す
説明図である。
説明図である。
【図３】実施例の過電流保護装置を出力電圧制御装置に
接続した場合の構成を示すブロック図である。
接続した場合の構成を示すブロック図である。
１…過電流保護装置 １１…電源 １２…スイッチ １３…電流制御素子 １４…検出回路 １４ａ…検出抵抗 １４ｂ…比較回路 １６…時定数回路 １７…保持回路 １８…負荷回路 １９…電源電流 ２０…制御信号 ２１…ＳＷ素子 ２２…出力電圧制御回路 Ａ、Ｂ…端子 Ｃ…制御端子
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G004 AA04 AB02 BA03 BA04 DA02 DC04 EA01 FA01 5G053 AA01 AA02 BA01 CA02 CA07 EA03 EB04 5H410 BB01 BB05 CC02 DD02 EA02 EA12 EA28 EA32 EB01 EB15 EB37 FF05 FF24 LL06 LL20
Claims (4)
- 【請求項１】電源から電気負荷への通電経路を導通・遮
断するスイッチ手段と、 前記スイッチ手段に流れる所定電流値以上の過電流を検
出する検出手段と、 前記検出手段にて過電流が検出されている状態があらか
じめ設定された保護時間継続した場合に前記スイッチ手
段をオフ状態に保持するための保持指令を発生するタイ
マ手段と、 前記タイマ手段からの保持指令により前記スイッチ手段
をオフして、該オフ状態を保持する保持手段とを備える
ことを特徴とする過電流保護装置。 - 【請求項２】電源から電気負荷への通電経路に流れる所
定電流値以上の過電流を検出する検出手段と、 前記検出手段にて過電流が検出された場合に、通電経路
に流れる電流の制限を行う制限手段とを備えた過電流保
護装置において、 前記通電経路を導通・遮断するスイッチ手段と、 前記検出手段にて過電流が検出されている状態があらか
じめ設定された保護時間継続した場合に前記スイッチ手
段をオフ状態に保持するための保持指令を発生するタイ
マ手段と、 前記タイマ手段からの保持指令により前記スイッチ手段
をオフして、該オフ状態を保持する保持手段とを備える
ことを特徴とする過電流保護装置。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の過電流保護装置
において、 前記保持手段は、前記スイッチ手段をオフに保持した状
態で前記電源からの給電がオフされ再度オンされた場
合、または、前記スイッチ手段をオフに保持した状態で
復帰指令信号が入力された場合に前記スイッチ手段をオ
ンすることを特徴とする過電流保護装置。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の前記過電
流保護装置は、 前記電気負荷に対して出力する電圧を制御する出力電圧
制御装置に接続されることを特徴とする過電流保護装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000147995A JP2001333528A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | 過電流保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000147995A JP2001333528A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | 過電流保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001333528A true JP2001333528A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18654096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000147995A Pending JP2001333528A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | 過電流保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001333528A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004095156A1 (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-04 | Fujitsu Limited | 定電圧電源回路 |
| JP2013126293A (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Yokogawa Electric Corp | 過電流保護回路 |
| JP2014115786A (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-26 | Toyota Motor Corp | 電流制御装置及び制御システム |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06105449A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-15 | Nippondenso Co Ltd | 過電流検出装置 |
| JPH0631339U (ja) * | 1992-09-22 | 1994-04-22 | 三洋電機株式会社 | 電源供給装置 |
| JPH1169796A (ja) * | 1997-08-06 | 1999-03-09 | Toyota Autom Loom Works Ltd | スイッチング電源装置 |
| JP2000125463A (ja) * | 1998-10-16 | 2000-04-28 | Hitachi Ltd | 導通，遮断制御装置 |
-
2000
- 2000-05-19 JP JP2000147995A patent/JP2001333528A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH06105449A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-15 | Nippondenso Co Ltd | 過電流検出装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| US7092226B2 (en) | 2003-04-18 | 2006-08-15 | Fujitsu Limited | Constant-voltage power supply circuit |
| JP2013126293A (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Yokogawa Electric Corp | 過電流保護回路 |
| JP2014115786A (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-26 | Toyota Motor Corp | 電流制御装置及び制御システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040928 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050719 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051129 |