JP2006287399A - Overcurrent protective circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、過電流保護回路に関し、特に、過電流閾値の調整等に好適な過電流保護回路に関する。 The present invention relates to an overcurrent protection circuit, and more particularly to an overcurrent protection circuit suitable for adjusting an overcurrent threshold.
携帯電話機などの移動無線通信端末の過電流保護回路として、ヒューズを用いるか、あるいは、端末装置本体には組み込まずに、装着するバッテリ内に組み込む構成が多用されている。 As an overcurrent protection circuit for a mobile radio communication terminal such as a cellular phone, a configuration in which a fuse is used, or a configuration in which the fuse is incorporated in a battery to be attached without being incorporated in the terminal device main body is frequently used.
ところで、近時の携帯電話機は、音声通話機能のほかに、例えばテレビ電話や高速データ通信等各種機能を備え、該機能に対応した動作モードが存在し、各動作モードによってその消費電流も、高低と幅広い値を示している。これは、無線回路(RF回路、変復調回路等)の消費電流とは別に、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等の制御回路に割り当てられる消費電流が、動作モードの処理量や動作速度等に応じて増加している、ためである。 By the way, recent mobile phones are equipped with various functions such as videophone and high-speed data communication in addition to the voice call function, and there are operation modes corresponding to the functions. And shows a wide range of values. This is because, apart from the current consumption of the radio circuit (RF circuit, modulation / demodulation circuit, etc.), the current consumption allocated to a control circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or DSP (Digital Signal Processor) This is because it increases according to the operating speed.
過電流保護回路は、過電流の電流値を、装置の最大消費電流よりも大きくする必要がある。携帯電話機においては、無線回路や制御回路の消費電流のばらつきを考慮すると、過電流としての電流値は、装置の最大消費電流に、所定のマージンをもたせて設定する必要がある。 The overcurrent protection circuit needs to make the current value of the overcurrent larger than the maximum current consumption of the device. In a mobile phone, in consideration of variations in current consumption of radio circuits and control circuits, the current value as an overcurrent needs to be set with a predetermined margin on the maximum current consumption of the device.
一方、過電流保護回路が過電流と判定する精度にもばらつきが存在する。ヒューズの場合、ヒューズ切れしてはいけない電流値からヒューズ切れする電流値までに、幅があり、バッテリ内に組み込まれた過電流保護回路も、過電流と判定する電流値にばらつきを持っている。 On the other hand, there are variations in the accuracy with which the overcurrent protection circuit determines that an overcurrent occurs. In the case of a fuse, there is a range from the current value that should not be blown to the current value that blows the fuse, and the overcurrent protection circuit built in the battery also has variations in the current value that is judged as overcurrent. .
この結果、過電流保護回路の過電流と判定する電流閾値は、装置の最大消費電流よりかなり大きな値になってしまう場合がある。この場合、装置の異常により、過電流が発生したとしても、過電流と判定できず、電源断できない装置が発生するという問題があった。 As a result, the current threshold value for determining the overcurrent of the overcurrent protection circuit may be a value considerably larger than the maximum current consumption of the device. In this case, even if an overcurrent occurs due to an abnormality in the apparatus, there is a problem that an apparatus that cannot be determined as an overcurrent and cannot be turned off occurs.
なお、特許文献1には、負荷のスイッチング素子個体差、温度差の激しいMOSFET(Field Effect Transistor)を使用する場合に、MOSFET自身をシャント抵抗の代替として使用し駆動電流を監視する負荷駆動回路として、マイコンが負荷のスイッチング素子としてもMOSFETの両端の電位差を検知し、その検知結果に基づいて駆動電流が過電流検知ラインを超えているか否かを監視し、あらかじめEPROM等に記憶されたMOSFET自身の個体差の情報と温度センサで検知されたMOSFETの温度情報に基づき過電流検知ラインを補正しながら監視を行う構成が開示されている。しかし、特許文献1の過電流保護回路においては、MOSFETのオン抵抗をMOSFETの出荷検査時に測定して、数段階の範囲にグループ分けし、その結果を、装置上の記憶回路に記憶させている。この場合、次のような問題がある。 In Patent Document 1, as a load drive circuit for monitoring a drive current by using a MOSFET (Field Effect Transistor) having a large difference between individual load switching elements and a large temperature difference, the MOSFET itself is used as an alternative to a shunt resistor. The microcomputer detects the potential difference between both ends of the MOSFET as a load switching element, monitors whether the drive current exceeds the overcurrent detection line based on the detection result, and the MOSFET itself stored in the EPROM or the like in advance A configuration is disclosed in which monitoring is performed while correcting the overcurrent detection line based on the individual difference information and the MOSFET temperature information detected by the temperature sensor. However, in the overcurrent protection circuit of Patent Document 1, the on-resistance of the MOSFET is measured at the time of shipping inspection of the MOSFET, grouped into a range of several stages, and the result is stored in the storage circuit on the device. . In this case, there are the following problems.
MOSFETのオン抵抗はゲート電圧に強く依存する。このため、出荷検査時における過電流保護回路のMOSFETのゲート電圧と、装置を実際に使用するときの過電流保護回路のMOSFETのゲート電圧とを全く同じにしなければならない。しかしながら、これは、装置の設計上、及び、装置の製造過程において、厳しく管理する必要があり、ばらつき等を考慮すると、実際的には困難である。 The on-resistance of the MOSFET strongly depends on the gate voltage. For this reason, the gate voltage of the MOSFET of the overcurrent protection circuit at the time of shipping inspection must be exactly the same as the gate voltage of the MOSFET of the overcurrent protection circuit when the device is actually used. However, this must be strictly controlled in the design of the device and in the manufacturing process of the device, and is difficult in practice in consideration of variations and the like.
また、過電流保護回路のMOSFETのオン抵抗をグループ分けした結果について、グループ毎に梱包する場合、精度向上のために、グループ分けの段階数を増やすと、装置の梱包作業等の管理が複雑化し、コスト増につながる、という問題がある。 In addition, regarding the results of grouping the on-resistances of the MOSFETs of the overcurrent protection circuit, when packing each group, increasing the number of stages for grouping to improve accuracy complicates the management of equipment packing operations, etc. There is a problem that it leads to cost increase.
従来の過電流保護回路においては、過電流と判定する閾値(過電流閾値)のとり得る幅が大きく、その下限値を装置の最大消費電流より大きく設定すると、検出できる過電流が非常に高くなってしまうことがある。この場合、装置の異常により過電流が流れても、それを過電流として判定できず、装置を電源断する保護機能が働かない、という問題がある。 In a conventional overcurrent protection circuit, the threshold that can be determined as overcurrent (overcurrent threshold) is large, and if the lower limit is set larger than the maximum current consumption of the device, the overcurrent that can be detected becomes very high. May end up. In this case, even if an overcurrent flows due to an abnormality in the apparatus, it cannot be determined as an overcurrent, and there is a problem that a protection function for turning off the apparatus does not work.
また上記特許文献1の構成の場合、過電流保護回路のMOSFETのオン抵抗を、MOSFETの出荷検査時に測定して、数段階の範囲にグループ分けし、その結果を、装置上の記憶回路に記憶させているが、装置設計上、及び装置製造過程において厳しく管理する必要があり、実現が困難であるほか、グループ毎に梱包する場合、精度向上のためにグループ分けの段階数を増やすと、装置の梱包の管理が複雑となり、コスト増につながる、という問題がある。 Further, in the case of the configuration of Patent Document 1, the on-resistance of the MOSFET of the overcurrent protection circuit is measured at the time of shipping inspection of the MOSFET, grouped into several stages, and the result is stored in the storage circuit on the device. However, it must be strictly controlled in the device design and in the device manufacturing process, and it is difficult to realize.In addition, when packing for each group, if the number of grouping steps is increased to improve accuracy, the device There is a problem that the management of the packaging of the container becomes complicated and leads to an increase in cost.
したがって、本発明の目的は、過電流の検出精度を向上する装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus that improves the detection accuracy of overcurrent.
また、本発明は、上記目的を達成しながら、検査時等における、過電流閾値の調整を簡略化する装置を提供することもその目的としている。 Another object of the present invention is to provide an apparatus that simplifies the adjustment of the overcurrent threshold at the time of inspection or the like while achieving the above object.
さらに、本発明は、装置の動作に応じた過電流の検出を容易化する装置を提供することもその目的としている。 Another object of the present invention is to provide a device that facilitates detection of overcurrent according to the operation of the device.
本願で開示される発明は、上記目的を達成するため、概略以下の構成とされる。 The invention disclosed in the present application is generally configured as follows in order to achieve the above object.
本発明においては、装置の電源断機能を有する半導体スイッチング素子を実装した状態で、例えば過電流と判定される電流値まで、半導体スイッチング素子に電流を流し、その時の半導体スイッチング素子の両端間の電位差を過電流電圧閾値として記憶することで、過電流の正確な判定を可能としている。 In the present invention, in a state where the semiconductor switching element having the power-off function of the device is mounted, for example, a current is passed through the semiconductor switching element up to a current value determined to be an overcurrent, and the potential difference between both ends of the semiconductor switching element at that time Is stored as an overcurrent voltage threshold value, thereby enabling accurate determination of overcurrent.
本発明の1つのアスペクトに係る過電流保護回路は、給電端子に一端が接続された半導体スイッチング素子と、前記半導体スイッチング素子の他端を、負荷回路と外部端子のいずれか一方に接続する切替スイッチと、前記半導体スイッチング素子の前記一端と前記他端の両端間の電圧を受け、記憶回路に記憶された過電流閾値と比較し、比較結果に対応したレベルの信号を、前記半導体スイッチング素子の制御端子に供給する比較手段と、を備えている。 An overcurrent protection circuit according to one aspect of the present invention includes a semiconductor switching element having one end connected to a power supply terminal, and a changeover switch that connects the other end of the semiconductor switching element to one of a load circuit and an external terminal. And receiving a voltage across the one end and the other end of the semiconductor switching element, comparing it with an overcurrent threshold stored in a memory circuit, and controlling the signal of the level corresponding to the comparison result of the semiconductor switching element And comparison means for supplying to the terminal.
本発明においては、前記比較手段が、前記半導体スイッチング素子の前記両端間の電圧を受けデジタル信号に変換するアナログデジタル変換回路と、前記アナログデジタル変換回路の出力と前記記憶回路に記憶された過電流閾値とを比較し、比較結果を2値信号として前記半導体スイッチング素子の制御端子に供給する比較回路と、を備えている。 In the present invention, the comparison means receives the voltage across the semiconductor switching element and converts it into a digital signal, an output of the analog-digital conversion circuit, and an overcurrent stored in the storage circuit A comparison circuit for comparing the threshold value and supplying the comparison result as a binary signal to the control terminal of the semiconductor switching element.
本発明においては、前記半導体スイッチング素子を実装した状態で、前記外部端子に接続された測定装置から、過電流と判定される電流値まで前記半導体スイッチング素子に電流を流し、その時の前記半導体スイッチング素子の両端間の電圧が、過電流電圧閾値として前記記憶回路に記憶される。 In the present invention, in a state where the semiconductor switching element is mounted, a current is passed through the semiconductor switching element from a measuring device connected to the external terminal to a current value determined to be an overcurrent, and the semiconductor switching element at that time Is stored in the storage circuit as an overcurrent voltage threshold.
本発明においては、前記外部端子に接続された前記測定装置が、前記外部端子と前記給電端子間に直列形態に接続された直流電源と電流計とを含む。 In the present invention, the measuring device connected to the external terminal includes a DC power source and an ammeter connected in series between the external terminal and the power feeding terminal.
本発明においては、前記過電流保護回路を備えた装置の複数の動作モードにそれぞれ対応する複数の過電流閾値が、前記記憶回路に記憶されており、前記記憶回路から前記装置の動作モードに対応する過電流閾値を読み出して、前記比較回路に供給する手段を備えている。 In the present invention, a plurality of overcurrent thresholds respectively corresponding to a plurality of operation modes of the device having the overcurrent protection circuit are stored in the storage circuit, and the operation mode of the device is supported from the storage circuit. Means for reading out an overcurrent threshold to be supplied to the comparison circuit.
本発明によれば、装置の電源断機能を有する半導体スイッチング素子を実装した状態で、過電流と判定される電流値まで半導体スイッチング素子に電流を流し、その時の半導体スイッチング素子の両端間の電圧を、過電流電圧閾値として記憶しており、過電流の正確な判定を可能としている。 According to the present invention, in a state where a semiconductor switching element having a power-off function of the device is mounted, a current is passed through the semiconductor switching element up to a current value determined to be an overcurrent, and the voltage across the semiconductor switching element at that time is , And stored as an overcurrent voltage threshold value, enabling accurate determination of overcurrent.
また、本発明によれば、検査時等において、実使用時に対応した過電流電圧閾値の設定を可能とし、且つその調整工程を簡略化し、容易なものとしている。 In addition, according to the present invention, it is possible to set an overcurrent voltage threshold value corresponding to the actual use at the time of inspection or the like, and the adjustment process is simplified and easy.
さらに、本発明によれば、装置の動作モードに対応した過電流電圧閾値と、半導体スイッチング素子の両端間の電圧を比較することで、過電流の検出を容易化している。 Furthermore, according to the present invention, overcurrent detection is facilitated by comparing the overcurrent voltage threshold corresponding to the operation mode of the apparatus with the voltage across the semiconductor switching element.
上記した本発明についてさらに詳細に説述すべく添付図面を参照して以下に説明する。本発明の一実施形態は、装置10の電源断機能を有し半導体スイッチング素子をなすFET24と、半導体スイッチング素子の両端の電位差をデジタル値に変換するアナログデジタル変換回路(A/D)21と、過電流と判定する電流値を半導体スイッチング素子に流した時の半導体スイッチング素子の両端間の電位差を過電流電圧閾値として記憶する記憶回路22と、A/D21から出力される半導体スイッチング素子の両端間の電位差と記憶回路22の過電流電圧閾値を比較し、過電流であるか否かを判定し判定結果に対応する電圧を半導体スイッチング素子の制御端子に出力する比較器23と、半導体スイッチング素子の一端と負荷回路13の間に配設され、負荷回路13と外部の測定機器とを切り替える機能を有し、通常動作時には、半導体スイッチング素子の一端を負荷回路13に接続し、過電流電圧の閾値調整時には、半導体スイッチング素子の一端を外部測定機器と接続する切替スイッチ25と、外部の測定機器と接続させるための端子としての外部テスト端子26とを備えている。
The above-described present invention will be described below with reference to the accompanying drawings in order to explain in more detail. One embodiment of the present invention includes an FET 24 having a power-off function of the device 10 and forming a semiconductor switching element, an analog-digital conversion circuit (A / D) 21 that converts a potential difference between both ends of the semiconductor switching element into a digital value, A
半導体スイッチング素子の一端を実装し、且つ、半導体スイッチング素子の制御端子に実使用状態と同じ電圧を印加した状態において、切替スイッチ25の接続を外部テスト端子26側に設定し、外部測定機器から電圧を供給して半導体スイッチング素子に過電流と判定する電流値を流し、その時にA/D21が出力する半導体スイッチング素子の両端間の電位差を過電流電圧閾値として決定し、記憶回路22に記憶する。以下実施例に即して説明する。
In the state where one end of the semiconductor switching element is mounted and the same voltage as the actual use state is applied to the control terminal of the semiconductor switching element, the connection of the
図1は、本発明の一実施例としての過電流保護回路の構成を示す図である。特に制限されないが、本実施例において、装置10は、バッテリで駆動される携帯電話機等の移動無線通信端末である。すなわち、電源としてバッテリ1を備え、バッテリ1から負荷回路13に電力が供給される。バッテリ1と装置10との接続においては、バッテリ1のプラス端子2と装置10のプラス端子11同士が接続され、バッテリ1のマイナス端子3と装置10のマイナス端子12同士が接続される。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an overcurrent protection circuit as an embodiment of the present invention. Although not particularly limited, in the present embodiment, the device 10 is a mobile radio communication terminal such as a mobile phone driven by a battery. That is, the battery 1 is provided as a power source, and power is supplied from the battery 1 to the
負荷回路13は、携帯無線端末の所定の機能を果たすために電力を消費する回路である。FET(Field Effect Transistor;電界効果トランジスタ)24は、装置10の異常により、過電流が流れた際、装置10の電流を強制的に止める電源スイッチとしての機能を果たす素子である。
The
FET24は、N型のFET(NチャネルMOSFET)よりなり、装置10のマイナス端子12と、切替スイッチ25との間に配設され、ソースがマイナス端子12に接続され、ドレインが、切替スイッチ25の一端(固定端)に接続される。
The FET 24 is composed of an N-type FET (N-channel MOSFET), and is arranged between the minus terminal 12 of the device 10 and the
切替スイッチ25は、FET24のドレインの接続先を、負荷回路13または外部テスト端子26のいずれかに切り替える。すなわち、切替スイッチ25は、FET24のドレインと負荷回路13との間に配設されており、装置10が通常使用される場合には、FET24のドレインを負荷回路13に接続し、テスト時(過電流電圧閾値の調整時)には、FET24のドレインの接続先を外部テスト端子26に切り替える。なお、切替スイッチ25の切替は、マニュアルで設定する構成としてもよいし、あるいは、不図示のCPUから切替制御信号を切替スイッチ25に与える構成としてもよい。
The
アナログデジタル変換回路(A/D)21は、入力端子(アナログ入力)を、FET24のドレイン、及びソースに接続し、ドレイン・ソース間電圧を入力して、デジタル値に変換する。かかる構成により、FET24のオン抵抗による電圧降下(ドレイン・ソース間電圧)を測定することができる。 The analog-to-digital conversion circuit (A / D) 21 connects an input terminal (analog input) to the drain and source of the FET 24 and inputs a drain-source voltage to convert it to a digital value. With this configuration, the voltage drop (drain-source voltage) due to the on-resistance of the FET 24 can be measured.
記憶回路22には、予め、過電流と判定するための過電流電圧閾値が記憶設定される。
An overcurrent voltage threshold for determining an overcurrent is stored and set in the
比較器23は、A/D21で検出された、FET24のドレイン・ソース間電圧の値(デジタル値)と、記憶回路22から読み出された過電流電圧閾値とを比較し、A/D21からの電圧値が記憶回路22の過電流電圧閾値を超えた場合に、過電流と判定し、出力信号として論理L(LOWレベル)を、FET24のゲートに出力し、FET24をオフさせる。
The
A/D21で検出された、FET24のドレイン・ソース間電圧の値(デジタル値)が記憶回路22の過電流電圧閾値よりも低い場合には、過電流は無いものと判定し、比較器23は、出力信号として論理H(HIGHレベル)の固定電圧を出力し、FET24をオン状態に保つ。
When the value (digital value) of the drain-source voltage of the FET 24 detected by the A /
FET24のオン抵抗は、同じ製品でもばらつきがあり、FET24に印加されるゲート電圧によっても変化する。 The on-resistance of the FET 24 varies even in the same product, and changes depending on the gate voltage applied to the FET 24.
比較器23がFET24のゲートに出力する固定電圧も個々の比較器23によりばらつきを生じる可能性がある。例えば、比較器23がFET24のゲートに出力するHIGHレベル/LOWレベルの固定電圧にも、電源電圧、温度等の動作環境、製造プロセス等に依存して、ばらつきが生じる。
The fixed voltage output from the
FET24のオン抵抗、ゲート電圧のばらつきを考慮すると、FET24と比較器23を組み合わせた上で、各装置10の過電流電圧閾値を決定する必要がある。
In consideration of variations in the on-resistance and gate voltage of the FET 24, it is necessary to determine the overcurrent voltage threshold of each device 10 after combining the FET 24 and the
そこで、本実施例では、切替スイッチ25と外部テスト端子26とを設け、外部測定機器による調整を可能としている。
Therefore, in this embodiment, the
本実施例において、外部テスト端子26は、過電流電圧閾値の調整時に、外部測定機器との接続を容易にできるように、好ましくは、装置10の基板(不図示)の表面に配置される。
In the present embodiment, the
過電流電圧閾値の調整時には、切替スイッチ25は、FET24のドレインを、外部テスト端子26に接続するように設定される。マイナス端子12と、外部テスト端子26間には、外部測定機器として、直流電源31と電流計32が直列に接続される。直流電源31のプラス端子とマイナス端子は、外部テスト端子26(FET24のドレイン側)とマイナス端子12(FET24のソース側)にそれぞれ接続され、FET24のドレインからソースに電流を流す。FET24のゲートには、通常動作時に比較器23が出力する論理Hの固定電圧を加え、FET24のドレイン電流が過電流を示す値になった時のA/D21の出力値を、記憶回路22に過電流電圧閾値として記憶設定する。
When adjusting the overcurrent voltage threshold, the
これにより、FET24は、実動作時に過電流が流れたのと同じ状態で調整することができる。特に制限されないが、過電流電圧閾値の調整時に、電流計32の値が過電流値になった時に、検査担当者が装置10の操作部(不図示)等からコマンドを入力することで、不図示のCPUの制御のもと、FET24のドレイン電流が過電流を示す値になった時のA/D21のデジタル出力値を記憶回路22に格納するようにしてもよい。なお、記憶回路22は、装置10の電源断の時(例えばバッテリを外した時)もデータを保持するプログラム(書き換え)可能な不揮発性メモリ(EEPROM)等を用いてもよい。
Thereby, FET24 can be adjusted in the same state as the overcurrent flowed at the time of actual operation. Although not particularly limited, when the value of the
次に、本実施例の過電流保護回路の動作を説明する。 Next, the operation of the overcurrent protection circuit of this embodiment will be described.
図1において、記憶回路22に設定する過電流電圧閾値Vthは次式にて決められる。
In FIG. 1, the overcurrent voltage threshold Vth set in the
Vth=Ron×Ith
RonはFET24のオン抵抗、IthはFET24のドレイン電流が過電流と判定される電流閾値である。
Vth = Ron × Ith
Ron is an on-resistance of the FET 24, and Ith is a current threshold at which the drain current of the FET 24 is determined to be an overcurrent.
図2は、FET24のゲート・ソース間電圧Vgsに対するドレイン電流Idの関係(V−I特性)を示すグラフである。ゲート電圧によってFET24のドレイン電流が変化する、つまり、ゲート電圧によって、オン抵抗Ronが変化することが分かる。 FIG. 2 is a graph showing the relationship (VI characteristics) of the drain current Id with respect to the gate-source voltage Vgs of the FET 24. It can be seen that the drain current of the FET 24 varies with the gate voltage, that is, the on-resistance Ron varies with the gate voltage.
過電流電圧閾値の調整時には、FET24は実使用時と同じゲート電圧が比較器23から与えられるので、オン抵抗Ronは一意に決めることができる。ドレイン電流Ithは、所定の過電流値になるように、調整時に設定される。したがって、過電流電圧閾値の調整工程において、装置10の実使用時に、過電流と判定するための過電流電圧閾値を、正確に記憶回路22に設定することができる。このため、装置10の実使用時に、FET24のドレイン電流が、記憶回路22に記憶されている過電流電圧閾値に達した際の電流値が、過電流値に等しくなる。すなわち、過電流値を正確に設定することができる。
When the overcurrent voltage threshold is adjusted, the FET 24 is given the same gate voltage from the
過電流電圧閾値は、装置10の最大消費電流より大きくする必要があるが、本実施例においては、過電流保護回路自身が、過電流と判定する電流値に誤差がなくなる構成としたことにより、過電流電圧閾値を必要以上に大きな値にしてしまい過電流と判定できなくなってしまうという問題を解消している。装置10の障害(故障)などの異常現象による過電流の発生時にも、適切に装置10の電源断の制御が可能となる。 Although the overcurrent voltage threshold needs to be larger than the maximum current consumption of the device 10, in this embodiment, the overcurrent protection circuit itself has a configuration in which there is no error in the current value determined as overcurrent. The problem that the overcurrent voltage threshold is set to a value larger than necessary and cannot be determined as an overcurrent is solved. Even when an overcurrent occurs due to an abnormal phenomenon such as a failure (failure) of the device 10, it is possible to appropriately control the power-off of the device 10.
以上説明したように、本実施例においては、過電流電圧閾値の調整において、FET24を実装した状態で、且つ、実使用時と同じゲート電圧を与えた条件下で、FET24のドレイン電流を過電流判定値まで流し、その時のFET24のドレイン・ソース間電圧を、過電流電圧閾値として、記憶回路22に記憶させる構成としたことにより、過電流を正確に判定することができるようになる。これにより、過電流電圧閾値を装置の最大消費電流からあまりマージンをもつ必要なく設定できるようになり、過電流発生時に装置の電源断を行う確率を高めることができる。
As described above, in this embodiment, in adjusting the overcurrent voltage threshold, the drain current of the FET 24 is set to the overcurrent under the condition that the FET 24 is mounted and the same gate voltage as that in actual use is applied. By flowing to the determination value and storing the drain-source voltage of the FET 24 at that time in the
次に、本発明の別の実施例について説明する。図3は、本発明の第2の実施例の構成を示す図である。本実施例は、図1に示した前記実施例の構成に、さらに、負荷回路13のCPU14が記憶回路22に接続されている。CPU14は、装置10の動作モード状態を認識しており、記憶回路22に、その動作モードを通知する。
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the second exemplary embodiment of the present invention. In this embodiment, the
記憶回路22は、各動作モードに対応する過電流電圧閾値を記憶しており、CPU14からの通知により、動作モードに対応する過電流電圧閾値が読み出される。
The
次に、本実施例の動作について説明する。なお、動作モードとは、携帯電話機等の移動体無線端末の場合、待受け時に受信のみ行っているときのモードや、音声通話モード、テレビ電話モード等である。各モードにより、装置10の消費電流は異なる。例えば、待受け時には消費電流は少ないので過電流とする値も小さく設定することができる。過電流値を小さく設定することにより、装置が異常時に発生した余計な電流を容易に検出できるようになる。つまり、異常時の過電流が装置の最大消費電流以下の場合でも、過電流として検出することができるようになる。 Next, the operation of this embodiment will be described. In the case of a mobile radio terminal such as a mobile phone, the operation mode is a mode in which only reception is performed during standby, a voice call mode, a videophone mode, or the like. The current consumption of the device 10 varies depending on each mode. For example, since the current consumption is small during standby, the overcurrent value can be set small. By setting the overcurrent value to be small, it is possible to easily detect an excess current generated when the apparatus is abnormal. That is, even when the overcurrent at the time of abnormality is less than the maximum current consumption of the apparatus, it can be detected as an overcurrent.
各動作モードにおける消費電流は、設計値、もしくは複数台の装置の統計値から知ることができ、その値から各動作モードの過電流値を決める。そして、過電流電圧閾値の調整時に各動作モードに応じた過電流値によって調整し、それぞれの値を各動作モードの過電流電圧閾値として、記憶回路22に記憶させる。
The current consumption in each operation mode can be known from a design value or a statistical value of a plurality of devices, and an overcurrent value in each operation mode is determined from the value. Then, at the time of adjusting the overcurrent voltage threshold value, adjustment is made by the overcurrent value corresponding to each operation mode, and each value is stored in the
このように、本実施例によれば、装置10の動作モードに応じて過電流電圧閾値を変更できるので、過電流をより、検出し易くすることができる。また、同じ理由により、過電流が装置の最大消費電流以下の場合にも検出することができる、という効果が得られる。 As described above, according to the present embodiment, the overcurrent voltage threshold can be changed according to the operation mode of the apparatus 10, so that the overcurrent can be detected more easily. Further, for the same reason, it is possible to detect even when the overcurrent is equal to or less than the maximum current consumption of the device.
以上本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例の構成にのみ限定されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。 Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications that can be made by those skilled in the art within the scope of the present invention. Of course, modifications are included.
1 バッテリ
2 +端子
3 −端子
10 装置
11 +端子
12 −端子
13 負荷回路
14 CPU
21 A/D変換回路
22 記憶回路
23 比較器
24 FET
25 切替スイッチ
26 外部テスト端子
31 直流電源
32 電流計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
21 A /
25
Claims (9)
前記半導体スイッチング素子の他端を、負荷回路と外部端子のいずれか一方に接続する切替スイッチと、
前記半導体スイッチング素子の前記一端と前記他端の両端間の電圧を受け、記憶回路に記憶された過電流閾値と比較し、比較結果に対応したレベルの信号を、前記半導体スイッチング素子の制御端子に供給する比較手段と、
を備えている、ことを特徴とする過電流保護回路。 A semiconductor switching element having one end connected to the power supply terminal;
A changeover switch for connecting the other end of the semiconductor switching element to one of a load circuit and an external terminal;
A voltage across the one end and the other end of the semiconductor switching element is received, compared with an overcurrent threshold stored in a storage circuit, and a signal corresponding to the comparison result is applied to the control terminal of the semiconductor switching element. Comparison means to supply;
An overcurrent protection circuit comprising:
前記アナログデジタル変換回路の出力と前記記憶回路に記憶された過電流閾値とを比較し、比較結果を2値信号として前記半導体スイッチング素子の制御端子に供給する比較回路と、
を備えている、ことを特徴とする請求項1記載の過電流保護回路。 An analog-to-digital conversion circuit that receives the voltage across the semiconductor switching element and converts the voltage into a digital signal;
A comparison circuit that compares the output of the analog-to-digital conversion circuit with the overcurrent threshold stored in the storage circuit and supplies the comparison result to the control terminal of the semiconductor switching element as a binary signal;
The overcurrent protection circuit according to claim 1, further comprising:
前記半導体スイッチング素子の一端がFETのソースとドレインの一方よりなり、
前記半導体スイッチング素子の他端がFETのソースとドレインの他方よりなり、
前記半導体スイッチング素子の制御端子がFETのゲートよりなり、
前記アナログデジタル変換回路は、前記FETのドレイン・ソース間電圧を受け、前記記憶回路に記憶された過電流閾値と比較し、比較結果に対応した電圧を、前記FETのゲートに供給する、ことを特徴とする請求項2記載の過電流保護回路。 The semiconductor switching element is an FET (field effect transistor),
One end of the semiconductor switching element is one of the source and drain of the FET,
The other end of the semiconductor switching element is the other of the source and drain of the FET,
The control terminal of the semiconductor switching element consists of the gate of the FET,
The analog-to-digital conversion circuit receives a drain-source voltage of the FET, compares it with an overcurrent threshold stored in the storage circuit, and supplies a voltage corresponding to the comparison result to the gate of the FET. The overcurrent protection circuit according to claim 2, wherein:
前記記憶回路から前記装置の動作モードに対応する過電流閾値を読み出して、前記比較手段に供給する手段を備えている、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一に記載の過電流保護回路。 A plurality of overcurrent threshold values respectively corresponding to a plurality of operation modes of the device including the overcurrent protection circuit are stored in the storage circuit,
The overcurrent according to any one of claims 1 to 6, further comprising means for reading an overcurrent threshold value corresponding to an operation mode of the device from the storage circuit and supplying the threshold value to the comparison means. Protection circuit.
前記半導体スイッチング素子の一端が接続される前記給電端子が、前記バッテリの一端に接続される端子である、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一に記載の過電流保護回路。 A device provided with the overcurrent protection circuit is a device driven by a battery,
The overcurrent protection circuit according to claim 1, wherein the power supply terminal to which one end of the semiconductor switching element is connected is a terminal connected to one end of the battery.
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