JP2010098907A - Overcurrent protection circuit - Google Patents

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Inventor
Mitsuetsu Shimizu
道悦 清水
Toshiki Uruno
聡規 宇留野
Daiki Kishi
大貴 岸
Junichi Matsubara
淳一 松原
Yuichiro Mori
祐一郎 森
Yoshiharu Kawarasaki
好晴 河原崎
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
株式会社東海理化電機製作所
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an overcurrent protection circuit capable of efficiently protecting damages of a power driver due to an overcurrent while effectively utilizing the current-resistance capability of the power driver to regulate energization of the power driver. <P>SOLUTION: The overcurrent protection circuit 11 includes a current-value decision circuit 10 capable of determining a magnitude between the overcurrent Iv running through a low-side FET 2 and a current threshold, when the time set in a timer elapses since the overcurrent Iv is generated in the low-side FET 2. The overcurrent protection circuit stops the on/off operation of the low-side FET 2 when the overcurrent Iv exceeds the current threshold. Further, the overcurrent protection circuit includes a resistor 12 for measuring the temperature rise at the low-side FET 2 to shorten the time in the timer as the temperature rises higher when the over current Iv at the low-side FET 2 detected by the resistor 12 for measuring the temperature rise. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、過電流保護回路に関し、詳しくは、アクチュエータへの通電を調節するFET等のパワードライバに流れる過電流を検知し、該パワードライバの熱による破壊を防止する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 that detects an overcurrent flowing in a power driver such as an FET that adjusts energization to an actuator and prevents the power driver from being damaged by heat.
従来、自動車等の車両には、アクチュエータである電動モータと、複数個のFET等のパワードライバのオンオフ制御を通じて同電動モータの回転を制御するモータ駆動回路とを用い、サイドミラーの傾斜角度を変更したり、車両の停車時にステアリングシャフトへロックバーを係合させ、車両の盗難防止を図ったりする技術が知られている。このようなモータ駆動回路には、各パワードライバをオンオフ制御するゲートドライブ回路が備えられている。   Conventionally, for vehicles such as automobiles, the angle of the side mirror is changed by using an electric motor as an actuator and a motor drive circuit that controls the rotation of the electric motor through on / off control of a power driver such as a plurality of FETs. In addition, there is known a technique for engaging a lock bar with a steering shaft when the vehicle is stopped to prevent the vehicle from being stolen. Such a motor drive circuit is provided with a gate drive circuit that controls on / off of each power driver.
図4に示すように、このようなモータ駆動回路102には、電動モータ(DCモータ)M1の負荷短絡等の異常により、パワードライバとしてのローサイド側FET2に流れる過電流Iv(A)を検知する過電流検知回路111と、該過電流Ivの発生から予め設定した判定時間としてのタイマ時間が経過した時に、前記過電流検知回路111によって検知され、前記FET2に流れる過電流と予め設定した電流閾値との大小関係を判定する電流値判定回路110と、該電流値判定回路110にクロック信号(CLK)を入力する発振回路113とが配設されている。ここで、過電流検知回路111及び電流値判定回路110は、モータ駆動回路102に電気的に接続されている。尚、図4においては、ハイサイド側FET1及びローサイド側FET2によって、単電源(Vcc)により電動モータM1の正逆転駆動を行なうブリッジ回路の正転駆動回路(逆転駆動回路は図示省略)が構成されている。   As shown in FIG. 4, the motor drive circuit 102 detects an overcurrent Iv (A) flowing through the low-side FET 2 as a power driver due to an abnormality such as a load short circuit of the electric motor (DC motor) M1. An overcurrent detection circuit 111 and an overcurrent that is detected by the overcurrent detection circuit 111 and flows through the FET 2 when a timer time as a predetermined determination time has elapsed since the occurrence of the overcurrent Iv and a preset current threshold value And a current value determination circuit 110 for determining the magnitude relationship between the current value determination circuit 110 and an oscillation circuit 113 for inputting a clock signal (CLK) to the current value determination circuit 110. Here, the overcurrent detection circuit 111 and the current value determination circuit 110 are electrically connected to the motor drive circuit 102. In FIG. 4, the high-side FET 1 and the low-side FET 2 constitute a forward rotation drive circuit (reverse drive circuit is not shown) of a bridge circuit that performs forward / reverse drive of the electric motor M1 with a single power source (Vcc). ing.
図4において、前記過電流検知回路111、電流値判定回路110、及び発振回路113から過電流保護回路101が構成されている。そして、同過電流保護回路101は、過電流>電流閾値(Iv>Ith)の場合に、前記モータ駆動回路102を介して前記FET2のオンオフ動作を強制的に停止し、同FET2への通電を停止することで同FET2の熱による破壊を防止するようにされている(例えば、特許文献1参照)。尚、図4に示す電動モータM1の内部抵抗Rは、電動モータM1の負荷短絡時に生じたものであり、過電流検知回路11には、電源(Vcc)から電力が供給されている。 In FIG. 4, the overcurrent protection circuit 101 includes the overcurrent detection circuit 111, the current value determination circuit 110, and the oscillation circuit 113. The overcurrent protection circuit 101 forcibly stops the on / off operation of the FET 2 via the motor driving circuit 102 when overcurrent> current threshold (Iv> I th ), and supplies the FET 2 with power. Is stopped to prevent destruction of the FET 2 due to heat (see, for example, Patent Document 1). The internal resistance R of the electric motor M1 shown in FIG. 4 is generated when the load of the electric motor M1 is short-circuited, and power is supplied to the overcurrent detection circuit 11 from the power supply (Vcc).
図5(a)に示すように、前記過電流保護回路101では、ローサイド側FET2における過電流Ivの発生(経過時間t=0ms)と共に過電流特性カーブAが立ち上がっており、経過時間tに伴い、t=ta(ms)まで単調に減少している。そして、t=ta以降は一定値となっている。また、過電流Ivが通電された状態(経過時間t=0〜ta(ms))では、FET2の温度T(deg)が温度上昇カーブBに従って上昇している。尚、図5(a)に示す過電流特性カーブAが、経過時間t=0〜ta(ms)の間で次第に減少するように予測されているのは、ローサイド側FET2の温度T(deg)が温度上昇カーブBに従って次第に上昇することで、同FET2のオン抵抗が徐々に大きくなるためであり、同過電流特性カーブAが経過時間t=ta以降では一定値となっているのは、当該オン抵抗の上昇が経過時間t=taで飽和するためである。   As shown in FIG. 5A, in the overcurrent protection circuit 101, the overcurrent characteristic curve A rises with the occurrence of the overcurrent Iv (elapsed time t = 0 ms) in the low-side FET 2, and with the elapsed time t. , T = ta (ms) monotonously decreasing. And after t = ta, it is a constant value. In the state where the overcurrent Iv is energized (elapsed time t = 0 to ta (ms)), the temperature T (deg) of the FET 2 increases according to the temperature increase curve B. Note that the overcurrent characteristic curve A shown in FIG. 5A is predicted to gradually decrease during the elapsed time t = 0 to ta (ms), because the temperature T (deg) of the low-side FET 2 is predicted. This is because the on-resistance of the FET 2 gradually increases as the temperature rises according to the temperature rise curve B, and the overcurrent characteristic curve A has a constant value after the elapsed time t = ta. This is because the increase in on-resistance is saturated at the elapsed time t = ta.
また、図5(b)に示すように、前記電流値判定回路110においては、前記過電流特性カーブAに基づいて最適値になるように、予め、タイマ時間t0(ms)が前記発振回路113からのクロック信号を用いて設定されている。そして、同電流値判定回路110は、ローサイド側FET2への通電電流I(A)が設定閾値Ith0(A)を超え、過電流検知回路111によって過電流と判定された(過電流Ivが発生した)時刻(経過時間t=0ms)から前記タイマ時間t0が経過した時に、当該FET2に流れる過電流Iv(A)と予め設定した電流閾値Ith(A)との大小関係を判定するようになっている。尚、このように過電流Ivの発生有無の判定にあたってタイマ時間t0を設定しているのは、ローサイド側FET2に何らかの原因により瞬間的なノイズ電流が発生したときに、誤って電動モータM1の動作が停止されないようにしているためである。
特開2004−282920号公報
In addition, as shown in FIG. 5B, in the current value determination circuit 110, the timer time t0 (ms) is set in advance so that the optimum value is obtained based on the overcurrent characteristic curve A. Is set using a clock signal from Then, the current value determination circuit 110 determines that the current I (A) to the low-side FET 2 exceeds the set threshold value I th0 (A) and is determined as an overcurrent by the overcurrent detection circuit 111 (the overcurrent Iv is generated). When the timer time t0 has elapsed from the time (elapsed time t = 0 ms), the magnitude relationship between the overcurrent Iv (A) flowing through the FET 2 and the preset current threshold I th (A) is determined. It has become. It should be noted that the timer time t0 is set in the determination of whether or not the overcurrent Iv is generated in this way because the operation of the electric motor M1 is erroneously caused when an instantaneous noise current is generated in the low-side FET 2 for some reason. It is because it is made not to stop.
JP 2004-282920 A
ところが、このような過電流保護回路101では、ローサイド側FET2の温度が予測より上昇するために、同FET2のオン抵抗が予測より大きくなり、過電流Ivが過電流特性カーブAより下回る現象が発生することがある。   However, in such an overcurrent protection circuit 101, the temperature of the low-side FET 2 rises higher than expected, so that the on-resistance of the FET 2 becomes larger than expected and a phenomenon occurs in which the overcurrent Iv is lower than the overcurrent characteristic curve A. There are things to do.
即ち、図5(b)に示す過電流特性カーブA1は、tb<taであって、前記過電流特性カーブAより下方に位置しており、経過時間t=0〜tb(ms)の間で次第に減少し、経過時間t=tb以降では一定値となっている。このため、過電流Ivの発生からタイマ時間t0の経過(タイムアップ)時には、既にIv<Ithとなっており、この状態ではモータ駆動回路102を介したFET2の動作停止は行なわれないことになる。   That is, the overcurrent characteristic curve A1 shown in FIG. 5 (b) is tb <ta and is located below the overcurrent characteristic curve A, and the elapsed time t = 0 to tb (ms). It gradually decreases and becomes a constant value after the elapsed time t = tb. Therefore, when the timer time t0 has elapsed (time up) from the occurrence of the overcurrent Iv, Iv <Ith has already been established, and in this state, the operation of the FET 2 is not stopped via the motor drive circuit 102. .
そしてこれにより、当該ローサイド側FET2への通電が継続されることになり、温度上昇による半導体素子の破壊促進作用が加わり、同FET2への通電量が許容レベルを超え、同FET2が熱による破壊を受けることがあった。   As a result, the energization of the low-side FET 2 is continued, the semiconductor element destruction promoting action due to the temperature rise is added, the energization amount to the FET 2 exceeds an allowable level, and the FET 2 is destroyed by heat. I received it.
これに対し、前記タイマ時間t0を単に短縮させるのでは、ローサイド側FET2の温度が予測値以下で推移する場合(過電流Ivが過電流特性カーブA以上となる場合)においても、タイムアップ時にFET2のオンオフ動作が強制的に停止されるようになり、同FET2がその持てる耐電流能力を十分に発揮できず不効率となり、しかも電動モータM1の動作が不安定となってしまう。   On the other hand, if the timer time t0 is simply shortened, even when the temperature of the low-side FET 2 changes below the predicted value (when the overcurrent Iv becomes equal to or higher than the overcurrent characteristic curve A), the FET2 The on / off operation of the electric motor M1 is forcibly stopped, the current resistance capability of the FET 2 cannot be fully exhibited, and the operation becomes inefficient, and the operation of the electric motor M1 becomes unstable.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、アクチュエータへの通電を調節するパワードライバの耐電流能力を有効に活用しながら、過電流による同パワードライバの破壊を効果的に抑止できる過電流保護回路を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to effectively utilize the current-proof capability of the power driver that adjusts the energization of the actuator, and to An object of the present invention is to provide an overcurrent protection circuit that can effectively prevent breakdown.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、パワードライバを介してアクチュエータへの通電を制御する駆動回路に配設され、該パワードライバに流れるパワードライバ通電電流が設定閾値を超え、過電流が発生した旨を判定する過電流検知手段と、前記過電流が発生した時刻から判定時間が経過した時に、当該パワードライバに流れる過電流と予め設定した電流閾値との大小関係を判定する電流値判定手段とを備え、前記過電流が前記電流閾値より大きい場合に前記パワードライバの動作を停止又はパワードライバ通電電流を制限するようにした過電流保護回路において、前記パワードライバの温度を検知する温度検知手段をさらに備え、該温度検知手段により検知された前記パワードライバの過電流発生時又は過電流発生から所定時間経過時の温度が高くなる程、前記判定時間を短縮するようにしたこと、を要旨とする。   In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is provided in a drive circuit that controls energization to an actuator via a power driver, and the power driver energization current flowing through the power driver has a set threshold value. Overcurrent detection means for determining that an overcurrent has occurred and a magnitude relationship between an overcurrent flowing through the power driver and a preset current threshold when a determination time has elapsed since the time when the overcurrent occurred. A current value determination means for determining, in an overcurrent protection circuit configured to stop the operation of the power driver or limit the power driver energization current when the overcurrent is greater than the current threshold, the temperature of the power driver A temperature detecting means for detecting the power driver, whether the power driver detected by the temperature detecting means is an overcurrent occurrence or an overcurrent occurrence. Higher the temperature during a predetermined time has elapsed becomes high, it has to reduce the determination time, and the gist.
同構成によれば、電流値判定手段の判定時間は、温度検知手段により検知されたパワードライバの過電流発生時の温度が高くなることで短縮される。また、その判定時間の短縮度合は、パワードライバの耐電流能力に応じて適宜変更することができる。これにより、予測よりもパワードライバの温度が上昇し、オン抵抗が大きくなった場合には、パワードライバの動作を確実に停止させるか又はパワードライバ通電電流を制限することで、同パワードライバへの通電を停止するか又は通電量を減らすことで、その熱による破壊を効果的に防止することができる一方、予測ほど温度が上昇しておらず、パワードライバの動作を停止させる必要がない場合では、パワードライバが有する耐電流能力を有効に活用することができ、パワードライバの動作を早めに停止してしまうことによる不効率が解消される。この結果、駆動回路によりアクチュエータを安定して駆動できるようになり、同駆動回路の信頼性が高められるようになる。   According to this configuration, the determination time of the current value determination unit is shortened by increasing the temperature when the overcurrent of the power driver detected by the temperature detection unit is increased. Further, the degree of shortening of the determination time can be changed as appropriate according to the current resistance capability of the power driver. As a result, when the temperature of the power driver rises more than expected and the on-resistance increases, the operation of the power driver is stopped reliably or the current applied to the power driver is limited. By stopping energization or reducing the energization amount, destruction by heat can be effectively prevented, but when the temperature is not rising as expected and it is not necessary to stop the operation of the power driver The current resistance capability of the power driver can be used effectively, and the inefficiency caused by stopping the operation of the power driver early is eliminated. As a result, the actuator can be stably driven by the drive circuit, and the reliability of the drive circuit can be improved.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の過電流保護回路において、前記温度検知手段による検知温度の範囲に応じて異なる判定時間を有する電流値判定手段を複数個備え、該電流値判定手段を前記パワードライバの過電流発生時の温度に基づいて切り換えることで、前記パワードライバの過電流発生時の温度が高くなる程、前記判定時間が短縮されるようにしたこと、を要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the overcurrent protection circuit according to the first aspect of the present invention, the overcurrent protection circuit includes a plurality of current value determination means having different determination times depending on a temperature range detected by the temperature detection means. The gist is that the determination time is shortened as the temperature at the time of occurrence of the overcurrent of the power driver is increased by switching the judgment means based on the temperature at the time of occurrence of the overcurrent of the power driver. To do.
同構成によれば、複数の異なる判定時間を有する電流値判定手段を、パワードライバの過電流発生時の温度に基づいて切り換えることで、温度検知手段により検知されたパワードライバの温度が予測より高く、その後の温度推移も予測を超える場合に、判定時間を簡単且つ確実に短縮することができ、パワードライバの熱による破壊を効果的に防止することができる。   According to this configuration, by switching the current value determination means having a plurality of different determination times based on the temperature when the overcurrent of the power driver occurs, the temperature of the power driver detected by the temperature detection means is higher than expected. When the subsequent temperature transition also exceeds the prediction, the determination time can be easily and reliably shortened, and the power driver can be effectively prevented from being destroyed by heat.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の過電流保護回路において、前記温度検知手段は、前記パワードライバの温度を検知すべく、当該パワードライバと共に単一のICチップ内に配設された温度センサであること、を要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the overcurrent protection circuit according to the first or second aspect, the temperature detecting means is a single IC chip together with the power driver so as to detect the temperature of the power driver. The gist of the invention is that it is a temperature sensor disposed inside.
同構成によれば、単一のICチップ内にパワードライバと共に配設された温度センサを同パワードライバの温度を検知する温度検知手段として用いるので、当該温度センサを独立した部品として設ける必要がなくなり、部品点数が削減されるようになる。   According to this configuration, since the temperature sensor arranged with the power driver in a single IC chip is used as temperature detecting means for detecting the temperature of the power driver, it is not necessary to provide the temperature sensor as an independent component. The number of parts is reduced.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の過電流保護回路において、前記アクチュエータが電動モータ、且つ、前記パワードライバがFETであり、前記駆動回路が、前記FETをオンオフ制御し、アクチュエータへの通電を制御するゲートドライブ回路を含むモータ駆動回路であること、を要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the overcurrent protection circuit according to any one of the first to third aspects, the actuator is an electric motor, the power driver is an FET, and the drive circuit is The gist of the present invention is a motor drive circuit including a gate drive circuit that controls on / off of the FET and controls energization of the actuator.
同構成によれば、アクチュエータが電動モータ、且つ、パワードライバがFETであり、駆動回路がFETをオンオフ制御し、アクチュエータへの通電を制御するゲートドライブ回路を含むモータ駆動回路であるので、FETが有する耐電流能力を十分に活用しながら、FETの熱による破壊を防止し、モータ駆動回路により電動モータを安定して駆動できるようになり、同モータ駆動回路の信頼性が高められるようになる。   According to this configuration, since the actuator is an electric motor, the power driver is an FET, the drive circuit is a motor drive circuit including a gate drive circuit that controls on / off of the FET and controls energization to the actuator. While fully utilizing the current withstanding capability, the FET can be prevented from being destroyed by heat and the electric motor can be driven stably by the motor driving circuit, and the reliability of the motor driving circuit can be improved.
本発明によれば、アクチュエータへの通電を調節するパワードライバの耐電流能力を有効に活用しながら、過電流による同パワードライバの破壊を効果的に抑止できる過電流保護回路を提供することになる。   According to the present invention, there is provided an overcurrent protection circuit capable of effectively suppressing destruction of the power driver due to overcurrent while effectively utilizing the current-proof capability of the power driver that adjusts the energization to the actuator. .
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る電動モータ駆動系には、車両のサイドミラーの傾斜角度を変更する電動モータ(DCモータ)M1、及び、同電動モータM1に電気的に接続され、パワードライバであるハイサイド側FET1及びローサイド側FET2を駆動信号によりオンオフ制御し、前記電動モータM1への通電を制御するゲートドライブ回路を含むモータ駆動回路2を備えている。尚、図1においては、ハイサイド側FET1及びローサイド側FET2によって、単電源(Vcc)により電動モータM1の正逆転駆動を行なうブリッジ回路の正転駆動回路(逆転駆動回路は図示省略)が構成されている。ここで、ハイサイド側FET1及びローサイド側FET2は、いずれもNチャネルMOSFETである。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the electric motor drive system according to the present embodiment is electrically connected to an electric motor (DC motor) M1 that changes the inclination angle of the side mirror of the vehicle, and the electric motor M1. A motor drive circuit 2 including a gate drive circuit that controls on / off of the high-side FET 1 and the low-side FET 2 that are power drivers by a drive signal and controls energization to the electric motor M1 is provided. In FIG. 1, the high-side FET 1 and the low-side FET 2 constitute a forward rotation drive circuit (reverse drive circuit is not shown) of a bridge circuit that performs forward / reverse drive of the electric motor M1 with a single power source (Vcc). ing. Here, both the high-side FET 1 and the low-side FET 2 are N-channel MOSFETs.
そして、前記モータ駆動回路2には、電動モータM1の負荷短絡等の異常により、ローサイド側FET2に流れる過電流Ivを検知することで過電流検知信号を出力する過電流検知手段としての過電流検知回路11が電気的に接続されている。この過電流検知回路11は、該電動モータM1の出力端子とFET2のドレインとの間の通電経路に接続されている。   The motor drive circuit 2 detects overcurrent Iv that flows through the low-side FET 2 due to an abnormality such as a load short circuit of the electric motor M1 and outputs an overcurrent detection signal as overcurrent detection means. The circuit 11 is electrically connected. The overcurrent detection circuit 11 is connected to an energization path between the output terminal of the electric motor M1 and the drain of the FET2.
この過電流検知回路11は、予め設定閾値Ith0(A)が設定されており、ローサイド側FET2へのパワードライバ通電電流としての通電電流I(A)が当該設定閾値Ith0(A)を超えたことで、当該通電電流Iを過電流Ivが発生したと判定するとともに前記過電流検知信号を当該過電流Ivのレベル(A)の情報を含むアナログ信号として出力する。尚、図1に示す電動モータM1の内部抵抗Rは、電動モータM1の負荷短絡時に生じたものであり、過電流検知回路11には、電源(Vcc)から電力が供給されている。 The overcurrent detection circuit 11 has a preset threshold value I th0 (A) set in advance, and the energization current I (A) as the power driver energization current to the low-side FET 2 exceeds the set threshold value I th0 (A). As a result, it is determined that the overcurrent Iv has occurred in the energization current I and the overcurrent detection signal is output as an analog signal including information on the level (A) of the overcurrent Iv. The internal resistance R of the electric motor M1 shown in FIG. 1 is generated when the load of the electric motor M1 is short-circuited, and the overcurrent detection circuit 11 is supplied with electric power from the power source (Vcc).
また、前記過電流検知回路11には、前記過電流検知信号に基づき、前記FET2に流れる過電流Iv(A)と、予め設定された電流閾値Ith(A)との大小関係を判定する電流値判定回路10が電気的に接続されている。この電流値判定回路10には、同電流値判定回路10にクロック信号(CLK)を出力すべく発振回路13が接続されている。   The overcurrent detection circuit 11 determines a magnitude value between the overcurrent Iv (A) flowing through the FET 2 and a preset current threshold Ith (A) based on the overcurrent detection signal. The determination circuit 10 is electrically connected. An oscillation circuit 13 is connected to the current value determination circuit 10 so as to output a clock signal (CLK) to the current value determination circuit 10.
また、図1に示す電動モータ駆動系には、ローサイド側FET2の温度を検知するとともに前記電流値判定回路10に電流値である温度検知信号を連続して出力すべく同電流値判定回路10に電気的に接続された温度センサとしての温度測定用抵抗12が設けられている。そして、この温度測定用抵抗12は、温度による抵抗値変化(電流値変化)に基づいて温度を検知する抵抗温度計であり、前記FET1及びFET2を含むブリッジ回路と共に単一のICチップ3内に配設されている。   In addition, the electric motor drive system shown in FIG. 1 detects the temperature of the low-side FET 2 and outputs the current value determination circuit 10 to the current value determination circuit 10 in order to continuously output a temperature detection signal as a current value. A temperature measurement resistor 12 is provided as an electrically connected temperature sensor. The temperature measuring resistor 12 is a resistance thermometer that detects a temperature based on a change in resistance value (current value change) due to temperature, and in a single IC chip 3 together with the bridge circuit including the FET1 and FET2. It is arranged.
図2に示すように、本実施形態の過電流保護回路1は、前記電流値判定回路10、過電流検知回路11、温度測定用抵抗12、及び発振回路13によって構成される。
前記電流値判定回路10は、通電経路をオンオフ(接続・切断)するスイッチ10s1,10s2,10s3と、前記過電流検知回路11からの過電流検知信号の入力がオンオフされるように、それぞれ、前記スイッチ10s1,10s2,10s3を介して当該過電流検知回路11に入力端子が接続されるとともに、クロック信号が入力されるように前記発振回路に入力端子が接続された電流値判定手段としてのタイマ回路10a,10b,10cと、論理演算回路であるOR回路10rとを構成要素としている。これら各タイマ回路10a〜10cにおいては、それぞれ、判定時間としてのタイマ時間t1,t2,t3(ms)が設定されており、各タイマ時間t1,t2,t3の経過後、過電流Iv(A)と電流閾値Ith(A)との大小関係が判定される。そして、各タイマ回路10a〜10cは、過電流Ivが電流閾値Ithより大きい場合(Iv>Ith)には、各タイマ回路10a〜10cから2値化信号「1」が出力される一方、過電流Ivが電流閾値Ith以下の場合(Iv≦Ith)には、各タイマ回路10a〜10cから2値化信号「0」が出力されるように構成されている。前記タイマ回路10a,10b,10cにおいては、それぞれ、前記電流閾値Ithが設定されていると共に、各タイマ時間t1,t2,t3がt1<t2<t3となるように設定されている。
As shown in FIG. 2, the overcurrent protection circuit 1 according to this embodiment includes the current value determination circuit 10, an overcurrent detection circuit 11, a temperature measurement resistor 12, and an oscillation circuit 13.
The current value determination circuit 10 includes the switches 10s1, 10s2, and 10s3 for turning on / off (connecting / disconnecting) the energization path, and the overcurrent detection signal input from the overcurrent detection circuit 11 is turned on / off, respectively. A timer circuit as a current value judging means having an input terminal connected to the overcurrent detection circuit 11 via the switches 10s1, 10s2, and 10s3 and an input terminal connected to the oscillation circuit so that a clock signal is inputted. 10a, 10b, and 10c, and an OR circuit 10r that is a logic operation circuit are included as constituent elements. In each of these timer circuits 10a to 10c, timer times t1, t2, and t3 (ms) are set as determination times, respectively, and after each timer time t1, t2, and t3 has elapsed, the overcurrent Iv (A) And the current threshold value I th (A) are determined. Each timer circuit 10a~10c, while over-current Iv is the larger than the current threshold Ith (Iv> I th), from the timer circuit 10a~10c binarized signal "1" is output, over When the current Iv is equal to or less than the current threshold Ith (Iv ≦ Ith), the binarized signal “0” is output from each of the timer circuits 10a to 10c. In the timer circuits 10a, 10b, and 10c, the current threshold Ith is set, and the timer times t1, t2, and t3 are set to satisfy t1 <t2 <t3.
さらに、各タイマ回路10a〜10cの出力端子は、いずれも前記OR回路10rの入力端子と電気的に接続されており、該OR回路10rからはその入力信号の論理演算(OR演算)結果に応じ、2値化信号(「1」又は「0」)である過電流保護信号が前記モータ駆動回路2に出力されるようになっている。そして、該モータ駆動回路2は、過電流保護信号として2値化信号「1」が入力されると、ハイサイド側FET1及びローサイド側FET2のゲートに停止信号を駆動信号に割り込ませて出力し、それらのオンオフ動作を停止する一方、過電流保護信号として2値化信号「0」が入力されると、そのままFET1及びFET2のオンオフ制御を継続するように構成されている。   Furthermore, the output terminals of the timer circuits 10a to 10c are all electrically connected to the input terminal of the OR circuit 10r, and the OR circuit 10r responds to the logical operation (OR operation) result of the input signal. An overcurrent protection signal that is a binarized signal (“1” or “0”) is output to the motor drive circuit 2. When the binarized signal “1” is input as the overcurrent protection signal, the motor drive circuit 2 outputs a stop signal to the gates of the high-side FET 1 and the low-side FET 2 and interrupts the drive signal. While these on / off operations are stopped, on the other hand, when a binary signal “0” is input as an overcurrent protection signal, the on / off control of the FET 1 and FET 2 is continued as it is.
また、前記各スイッチ10s1〜10s3は、電流値判定回路10の構成要素である、デコーダ回路10e、A/D変換回路10d、並びに、過電流検知回路11及び発振回路13に接続されたラッチ回路10fを介して、前記温度測定用抵抗12に接続されている。そして、この温度測定用抵抗12からの温度検知信号は、ラッチ回路10fでクロック周期毎に更新保持されるとともに、同ラッチ回路10fに前記過電流検知信号が入力された直後に保持されていたものが当該ラッチ回路10fからA/D変換回路10dに出力される。そして、同A/D変換回路10dによってアナログ信号からデジタル信号に変換され、デコーダ回路10eによって、温度測定用抵抗12によるFET2の検知温度範囲に応じた2値化信号の組(「0,0,1」等)に変換される。そして、各2値化信号は、それぞれ、当該デコーダ回路10eの出力端子p,q,rから各スイッチ10s1〜10s3に出力され、同各スイッチ10s1〜10s3をオンオフするように構成している。これら各スイッチ10s1〜10s3は、2値化信号「1」が入力されると、オンとなり、通電経路を接続するとともに、2値化信号「0」が入力されると、オフとなり、通電経路を切断するように構成されており、例えば、MOSFET、トランジスタ、電磁リレー等のスイッチング素子により構成することができる。   Each of the switches 10s1 to 10s3 includes a decoder circuit 10e, an A / D conversion circuit 10d, and a latch circuit 10f connected to the overcurrent detection circuit 11 and the oscillation circuit 13, which are components of the current value determination circuit 10. The temperature measurement resistor 12 is connected to the temperature measurement resistor 12. The temperature detection signal from the temperature measurement resistor 12 is updated and held in the latch circuit 10f for each clock cycle, and held immediately after the overcurrent detection signal is input to the latch circuit 10f. Is output from the latch circuit 10f to the A / D conversion circuit 10d. Then, the analog signal is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 10d, and a set of binary signals (“0, 0,. 1 ”etc.). The binarized signals are output from the output terminals p, q, r of the decoder circuit 10e to the switches 10s1 to 10s3, and the switches 10s1 to 10s3 are turned on / off. Each of these switches 10s1 to 10s3 is turned on when the binarized signal “1” is input, and is connected to the energizing path, and is turned off when the binarized signal “0” is input. It is comprised so that it may cut | disconnect, for example, can be comprised by switching elements, such as MOSFET, a transistor, and an electromagnetic relay.
本実施形態の過電流保護回路1は、以上のように構成されており、電流値判定回路10により、所定のタイマ時間t1〜t3内のいずれか1つが経過した時に、過電流Ivが電流閾値Ithより大きいと判定された場合(Iv>Ith)に、前記モータ駆動回路102を介して前記FET2のオンオフ動作を強制的に停止する。そして、これにより同FET2への通電を停止するとともにICチップ3(FET2)の熱による破壊を防止する。   The overcurrent protection circuit 1 according to the present embodiment is configured as described above, and when any one of the predetermined timer times t1 to t3 has elapsed by the current value determination circuit 10, the overcurrent Iv becomes the current threshold value. When it is determined that it is larger than Ith (Iv> Ith), the on / off operation of the FET 2 is forcibly stopped via the motor drive circuit 102. As a result, the energization of the FET 2 is stopped and the IC chip 3 (FET 2) is prevented from being destroyed by heat.
図3に示すように、前記過電流保護回路1では、その電流値判定回路10において前記発振回路13から入力されるクロック信号(CLK)に基づいて前記タイマ時間t1,t2,t3(ms)が設定されている。ここで、図3に示す過電流特性カーブAは、図5(a)に示したものと同じものである。   As shown in FIG. 3, in the overcurrent protection circuit 1, the timer time t1, t2, t3 (ms) is based on the clock signal (CLK) input from the oscillation circuit 13 in the current value determination circuit 10. Is set. Here, the overcurrent characteristic curve A shown in FIG. 3 is the same as that shown in FIG.
そして、該電流値判定回路10は、ローサイド側FET2への通電電流I(A)が設定閾値Ith0(A)を超え、過電流検知回路11によって過電流と判定された(過電流Ivが発生した)時刻(経過時間t=0ms)から前記タイマ時間t1〜t3のいずれか1つが経過した時に、当該FET2に流れる過電流Iv(A)と予め設定した電流閾値Ith(A)との大小関係を判定するようになっている。 The current value determination circuit 10 determines that an overcurrent I (A) to the low-side FET 2 exceeds the set threshold value Ith0 (A) and is determined as an overcurrent by the overcurrent detection circuit 11 (the overcurrent Iv is generated). ) The magnitude relationship between the overcurrent Iv (A) flowing through the FET 2 and a preset current threshold value I th (A) when any one of the timer times t1 to t3 has elapsed from the time (elapsed time t = 0 ms). It comes to judge.
具体的には、前記温度測定用抵抗12から出力された温度検知信号は、前記ラッチ回路10fを介してA/D変換回路10dに入力され、同A/D変換回路10dによりデジタル信号に変換される。そして、該デジタル信号は、デコーダ回路10eによって、温度測定用抵抗12によるFET2の検知温度範囲に応じた2値化信号の組に変換される。さらに、該2値化信号の組に応じて前記タイマ回路10a,10b,10cの内のいずれか1個が選択され、該選択されたタイマ回路10a,10b,10cにおいて、過電流Iv(A)と予め設定した電流閾値Ith(A)との大小関係が判定される。   Specifically, the temperature detection signal output from the temperature measurement resistor 12 is input to the A / D conversion circuit 10d via the latch circuit 10f, and converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 10d. The The digital signal is converted by the decoder circuit 10e into a set of binarized signals corresponding to the temperature range detected by the FET 2 by the temperature measuring resistor 12. Further, one of the timer circuits 10a, 10b, and 10c is selected according to the set of the binarized signals, and the overcurrent Iv (A) is selected in the selected timer circuits 10a, 10b, and 10c. And a preset current threshold value Ith (A).
本実施形態では、温度測定用抵抗12から出力された温度検知信号は、過電流Ivの発生直後のものが前記ラッチ回路10fを介してA/D変換回路10dに入力されるので、デコーダ回路10eにおいて変換される2値化信号の組は、過電流Ivの発生直後、換言すれば、過電流Ivの発生時のFET2の温度T(deg)に対応したものとなる。   In the present embodiment, since the temperature detection signal output from the temperature measurement resistor 12 is input to the A / D conversion circuit 10d via the latch circuit 10f immediately after the occurrence of the overcurrent Iv, the decoder circuit 10e. The pair of binarized signals converted in step 1 corresponds to the temperature T (deg) of the FET 2 immediately after the occurrence of the overcurrent Iv, in other words, at the time of occurrence of the overcurrent Iv.
即ち、前記デコーダ回路10eは、過電流Ivの発生直後のFET2の温度T(deg)がTa(deg)以上Tb(deg)未満(Ta<Tb)である場合には、2値化信号「1」,「0」,「0」を、それぞれ、出力端子p,q,rからスイッチ10s1,10s2,10s3に出力する。そして、スイッチ10s1がオン,スイッチ10s2,10s3がオフとなり、前記過電流検知信号は、前記タイマ回路10aに入力される。そして、過電流Ivが発生した時刻(経過時間t=0ms)から前記タイマ時間t1が経過した時に、当該FET2に流れる過電流Iv(A)と予め設定した電流閾値Ith(A)との大小関係が判定される。   That is, when the temperature T (deg) of the FET 2 immediately after the occurrence of the overcurrent Iv is equal to or higher than Ta (deg) and lower than Tb (deg) (Ta <Tb), the decoder circuit 10e outputs the binarized signal “1”. ”,“ 0 ”, and“ 0 ”are output from the output terminals p, q, and r to the switches 10s1, 10s2, and 10s3, respectively. Then, the switch 10s1 is turned on, the switches 10s2 and 10s3 are turned off, and the overcurrent detection signal is input to the timer circuit 10a. The magnitude relationship between the overcurrent Iv (A) flowing through the FET 2 and the preset current threshold value Ith (A) when the timer time t1 has elapsed from the time when the overcurrent Iv occurs (elapsed time t = 0 ms). Is determined.
また、前記デコーダ回路10eは、過電流Ivの発生直後のFET2の温度T(deg)がTb(deg)以上Tc(deg)未満(Tb<Tc)である場合には、2値化信号「0」,「1」,「0」を、それぞれ、出力端子p,q,rからスイッチ10s1,10s2,10s3に出力する。そして、スイッチ10s2がオン,スイッチ10s1,10s3がオフとなり、前記過電流検知信号は、前記タイマ回路10bに入力される。そして、過電流Ivが発生した時刻(経過時間t=0ms)から前記タイマ時間t2が経過した時に、当該FET2に流れる過電流Iv(A)と予め設定した電流閾値Ith(A)との大小関係が判定される。   The decoder circuit 10e determines that the binarized signal “0” when the temperature T (deg) of the FET 2 immediately after the occurrence of the overcurrent Iv is Tb (deg) or more and less than Tc (deg) (Tb <Tc). ”,“ 1 ”, and“ 0 ”are output from the output terminals p, q, and r to the switches 10s1, 10s2, and 10s3, respectively. Then, the switch 10s2 is turned on, the switches 10s1 and 10s3 are turned off, and the overcurrent detection signal is input to the timer circuit 10b. The magnitude relationship between the overcurrent Iv (A) flowing through the FET 2 and the preset current threshold value Ith (A) when the timer time t2 has elapsed from the time when the overcurrent Iv occurs (elapsed time t = 0 ms). Is determined.
さらに、前記デコーダ回路10eは、過電流Ivの発生直後のFET2の温度T(deg)がTc(deg)以上Td(deg)未満(Tc<Td)である場合には、2値化信号「0」,「1」,「0」を、それぞれ、出力端子p,q,rからスイッチ10s1,10s2,10s3に出力する。そして、スイッチ10s3がオン,スイッチ10s1,10s2がオフとなり、前記過電流検知信号は、前記タイマ回路10cに入力される。そして、過電流Ivが発生した時刻(経過時間t=0ms)から前記タイマ時間t3が経過した時に、当該FET2に流れる過電流Iv(A)と予め設定した電流閾値Ith(A)との大小関係が判定される。   Further, when the temperature T (deg) of the FET 2 immediately after the occurrence of the overcurrent Iv is equal to or higher than Tc (deg) and lower than Td (deg) (Tc <Td), the decoder circuit 10e outputs a binary signal “0”. ”,“ 1 ”, and“ 0 ”are output from the output terminals p, q, and r to the switches 10s1, 10s2, and 10s3, respectively. Then, the switch 10s3 is turned on, the switches 10s1 and 10s2 are turned off, and the overcurrent detection signal is input to the timer circuit 10c. The magnitude relationship between the overcurrent Iv (A) flowing through the FET 2 and the preset current threshold value Ith (A) when the timer time t3 has elapsed from the time when the overcurrent Iv occurs (elapsed time t = 0 ms). Is determined.
そして、各タイマ回路10a〜10cは、各々のタイマ時間t1〜t3の経過時において、Iv>Ithである場合には、2値化信号「1」を前記OR回路10rに出力する一方、Iv≦Ithの場合には、2値化信号「0」を前記OR回路10rに出力する。そして、該OR回路10rは、タイマ回路10a〜10cの内、少なくともいずれか1個から2値化信号「1」が入力されていると、OR演算により、2値化信号「1」を過電流保護信号として前記モータ駆動回路2に出力する。すると、同モータ駆動回路2は、ハイサイド側FET1及びローサイド側FET2のゲートに停止信号を駆動信号に割り込ませて出力し、それらのオンオフ動作を停止する。   Each timer circuit 10a to 10c outputs a binarized signal “1” to the OR circuit 10r when Iv> Ith at the elapse of each timer time t1 to t3, while Iv ≦ Ith. In the case of Ith, the binarized signal “0” is output to the OR circuit 10r. When the binary signal “1” is input from at least one of the timer circuits 10a to 10c, the OR circuit 10r generates an overcurrent from the binary signal “1” by OR operation. It outputs to the said motor drive circuit 2 as a protection signal. Then, the motor drive circuit 2 interrupts and outputs a stop signal to the gates of the high-side FET 1 and the low-side FET 2 and stops their on / off operations.
このように、本実施形態の過電流保護回路1は、過電流Ivの発生直後のFET2の温度T(deg)に応じて選択されたタイマ時間t1〜t3のいずれか1つの経過時において、Iv>Ithの場合に、前記モータ駆動回路2を介してFET1及びFET2のオンオフ動作を停止する。そして、電動モータM1の負荷短絡等の異常が解消し、FET2の温度T(deg)が定常値に下降した後や、FET1及びFET2の動作停止から所定時間が経過した後には、モータ駆動回路102からFET1及びFET2への停止信号の出力を停止し、それらのオンオフ動作を再開させ、元の状態に復帰するようにしている。   As described above, the overcurrent protection circuit 1 according to the present embodiment has Iv when any one of the timer times t1 to t3 selected according to the temperature T (deg) of the FET 2 immediately after the occurrence of the overcurrent Iv has elapsed. When> Ith, the on / off operation of the FET1 and FET2 is stopped via the motor drive circuit 2. Then, after the abnormality such as the load short circuit of the electric motor M1 is resolved and the temperature T (deg) of the FET 2 falls to a steady value, or after a predetermined time has passed since the operation of the FET 1 and the FET 2 is stopped, the motor drive circuit 102 Output of stop signals to FET1 and FET2 is stopped, their on / off operations are restarted, and the original state is restored.
本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)電流値判定回路10(タイマ回路10a〜10c)のタイマ時間t1〜t3(ms)は、温度検知手段により検知されたローサイド側FET2における、過電流Ivの発生時の温度T(deg)が高くなることで短縮される。また、そのタイマ時間t1〜t3の短縮度合(各タイマ時間t1〜t3)は、FET2の耐電流能力に応じて適宜変更することができる。これにより、予測よりもFET2の温度T(deg)が上昇し、オン抵抗が大きくなった場合には、FET2のオンオフ動作を確実に停止させ、同FET2への通電を停止し、その熱による破壊を効果的に防止することができる一方、予測ほど温度T(deg)が上昇しておらず、FET2のオンオフ動作を停止させる必要がない場合では、FET2が有する耐電流能力を有効に活用することができ、FET2のオンオフ動作を早めに停止してしまうことによる不効率が解消される。この結果、モータ駆動回路2により電動モータM1を安定して駆動できるようになり、同モータ駆動回路2の信頼性が高められるようになる。
According to this embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) The timer times t1 to t3 (ms) of the current value determination circuit 10 (timer circuits 10a to 10c) are temperatures T (deg) when the overcurrent Iv is generated in the low-side FET 2 detected by the temperature detection means. It is shortened by increasing. Further, the degree of shortening of the timer times t1 to t3 (each timer time t1 to t3) can be appropriately changed according to the current withstand capability of the FET2. As a result, when the temperature T (deg) of the FET 2 rises more than expected and the on-resistance increases, the on / off operation of the FET 2 is surely stopped, the energization to the FET 2 is stopped, and the heat is destroyed. In the case where the temperature T (deg) does not rise as much as expected and it is not necessary to stop the on / off operation of the FET 2, the current withstand capability of the FET 2 should be effectively utilized. The inefficiency caused by stopping the on / off operation of the FET 2 early is eliminated. As a result, the electric motor M1 can be stably driven by the motor drive circuit 2, and the reliability of the motor drive circuit 2 can be improved.
(2)複数の異なるタイマ時間t1〜t3(ms)を有するタイマ回路10a〜10cを、ローサイド側FET2における、過電流Ivの発生時の温度T(deg)に基づいて切り換えることで、FET2の温度T(deg)が予測より高く、その後の温度推移も予測を超える場合に、タイマ時間t1〜t3(ms)を簡単且つ確実に短縮することができ、FET2の熱による破壊を効果的に防止することができる。   (2) By switching the timer circuits 10a to 10c having a plurality of different timer times t1 to t3 (ms) based on the temperature T (deg) when the overcurrent Iv is generated in the low-side FET 2, the temperature of the FET 2 When T (deg) is higher than expected and the subsequent temperature transition also exceeds the prediction, the timer times t1 to t3 (ms) can be easily and reliably shortened, and the FET2 is effectively prevented from being destroyed by heat. be able to.
(3)単一のICチップ3内にローサイド側FET2と共に配設された温度測定用抵抗12を同FET2の温度T(deg)を検知する温度検知手段として用いるので、当該温度検知手段を独立した部品として設ける必要がなくなり、部品点数が削減されるようになる。   (3) Since the temperature measuring resistor 12 disposed together with the low-side FET 2 in the single IC chip 3 is used as a temperature detecting means for detecting the temperature T (deg) of the FET 2, the temperature detecting means is independent. There is no need to provide the parts, and the number of parts is reduced.
(4)ローサイド側FET2が有する耐電流能力を十分に活用しながら、同FET2の熱による破壊を防止し、モータ駆動回路2により電動モータM1を安定して駆動できるようになり、同モータ駆動回路2の信頼性が高められるようになる。   (4) While fully utilizing the withstand current capability of the low-side FET 2, the FET 2 can be prevented from being destroyed by heat, and the motor drive circuit 2 can stably drive the electric motor M 1. 2 reliability is improved.
(5)車両に設けられたサイドミラーの傾斜角度を可変する傾斜角度可変装置に設けられたモータ駆動回路2の信頼性が高められるようになる。
尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
(5) The reliability of the motor drive circuit 2 provided in the tilt angle varying device that varies the tilt angle of the side mirror provided in the vehicle is improved.
The above embodiment may be modified as follows.
・上記実施形態では、オンオフ動作により電動モータM1への通電を調整するパワードライバとして、ハイサイド側FET1(NチャネルMOSFET)及びローサイド側FET2(NチャネルMOSFET)を適用した。しかしこれに限られず、パワードライバとしては、PチャネルMOSFET、NPN型トランジスタ、IGBT等のバイポーラトランジスタを適用することもできるし、さらにその他、電磁リレー等であってもよい。   In the above embodiment, the high-side FET 1 (N-channel MOSFET) and the low-side FET 2 (N-channel MOSFET) are applied as power drivers that adjust the energization to the electric motor M1 by the on / off operation. However, the present invention is not limited to this, and as the power driver, a bipolar transistor such as a P-channel MOSFET, an NPN transistor, or an IGBT can be applied, and an electromagnetic relay or the like may be used.
・上記実施形態では、パワードライバを介して駆動回路によって通電が制御されるアクチュエータとして電動モータ(DCモータ)M1を適用し、駆動回路として、ハイサイド側FET1及びローサイド側FET2をオンオフ制御し、電動モータM1への通電を制御するゲートドライブ回路を含むモータ駆動回路2を用いた。しかしこれに限られず、アクチュエータとしては、例えば、ステッピングモータ、電動ソレノイド等を適用し、且つ、駆動回路として、それらのアクチュエータを駆動制御するものを適用することも可能である。   In the above embodiment, the electric motor (DC motor) M1 is applied as an actuator whose energization is controlled by the drive circuit via the power driver, and the high-side FET 1 and the low-side FET 2 are controlled to be turned on and off as the drive circuit. A motor drive circuit 2 including a gate drive circuit for controlling energization to the motor M1 was used. However, the present invention is not limited to this, and as the actuator, for example, a stepping motor, an electric solenoid, or the like can be applied, and a drive circuit that controls driving of these actuators can also be applied.
・上記実施形態では、ハイサイド側FET1及びローサイド側FET2によって、単電源(Vcc)により電動モータM1の正逆転駆動を行なうブリッジ回路の正転駆動回路を構成した。しかしこれに限られず、ハイサイド側FET1及びローサイド側FET2によって、単電源(Vcc)により電動モータM1のPWM(Pulse Width Modulation)駆動を行なうHブリッジ回路の正転駆動回路を構成することも可能である。尚、過電流により破壊の虞のあるFETがPWM制御されている場合では、デューティ比を低下させ、パワードライバ通電電流に制限を持たせることも可能である。これによっても、当該FETの通電量が減少し、その熱による破壊を効果的に防止することが可能となる。   In the embodiment described above, the high-side FET 1 and the low-side FET 2 constitute a forward rotation driving circuit of a bridge circuit that performs forward / reverse driving of the electric motor M1 with a single power source (Vcc). However, the present invention is not limited to this, and the high-side FET 1 and the low-side FET 2 can constitute a forward drive circuit of an H bridge circuit that performs PWM (Pulse Width Modulation) drive of the electric motor M 1 with a single power supply (Vcc). is there. In the case where an FET that may be destroyed due to overcurrent is PWM-controlled, it is possible to reduce the duty ratio and limit the power driver energization current. Also by this, the energization amount of the FET is reduced, and it is possible to effectively prevent the destruction due to the heat.
・上記実施形態では、電動モータM1は、車両に設けられたサイドミラーの傾斜角度を可変とすべくモータ駆動回路2によって駆動されるものとした。しかしこれに限られず、電動モータM1は、車両の停車時にステアリングシャフトへロックバーを係合させ、車両の盗難防止を図るべくモータ駆動回路2によって駆動されるものであってもよい。   In the above embodiment, the electric motor M1 is driven by the motor drive circuit 2 so that the inclination angle of the side mirror provided in the vehicle can be changed. However, the present invention is not limited to this, and the electric motor M1 may be driven by the motor drive circuit 2 in order to engage the lock bar with the steering shaft when the vehicle is stopped and to prevent the vehicle from being stolen.
・上記実施形態では、温度測定用抵抗12によるFET2の検知温度範囲毎に異なるタイマ時間t1〜t3(ms)(判定時間)をそれぞれ有する電流値判定手段としてのタイマ回路10a〜10cを3個備え、当該タイマ回路10a〜10cをFET2の温度T(deg)に応じて切り換えることで、温度測定用抵抗12により検知されたFET2の温度T(deg)が高くなる程、タイマ時間(t1〜t3)が短縮されるようにした。しかしこれに限られず、温度測定用抵抗12により検知されたFET2の温度T(deg)が高くなる程、タイマ時間が短縮される限り、タイマ回路10a〜10cは2個、又は4個以上であってもよい。   In the above embodiment, three timer circuits 10a to 10c are provided as current value determination means each having different timer times t1 to t3 (ms) (determination time) for each temperature range detected by the FET 2 by the temperature measuring resistor 12. By switching the timer circuits 10a to 10c according to the temperature T (deg) of the FET 2, the timer time (t1 to t3) increases as the temperature T (deg) of the FET 2 detected by the temperature measuring resistor 12 increases. Was shortened. However, the present invention is not limited to this. As the temperature T (deg) of the FET 2 detected by the temperature measurement resistor 12 increases, the timer circuits 10a to 10c are two, or four or more, as long as the timer time is shortened. May be.
・上記実施形態では、ローサイド側FET2の温度T(deg)を検知するために、ICチップ3に内蔵され、温度特性のある温度測定用抵抗12を用いた。しかしこれに代えて、例えば、ICチップ3に内蔵され、温度特性のあるダイオードを用いることもできる。また、このようなFET2の温度検知手段は、必ずしもICチップ3に内蔵されていなくともよい。   In the above embodiment, in order to detect the temperature T (deg) of the low-side FET 2, the temperature measurement resistor 12 that is built in the IC chip 3 and has temperature characteristics is used. However, instead of this, for example, a diode having a temperature characteristic built in the IC chip 3 may be used. Further, such temperature detection means of the FET 2 is not necessarily built in the IC chip 3.
・上記実施形態では、複数の異なるタイマ時間t1〜t3(ms)を有するタイマ回路10a〜10cを、ローサイド側FET2における過電流Ivの発生時の温度T(deg)に基づいて切り換えるように設定した。しかしこれに限られず、ローサイド側FET2の過電流発生から所定時間経過時の温度T(deg)に基づいて切り換えるように設定した。   In the above embodiment, the timer circuits 10a to 10c having a plurality of different timer times t1 to t3 (ms) are set to be switched based on the temperature T (deg) when the overcurrent Iv occurs in the low-side FET 2 . However, the present invention is not limited to this, and the switching is set based on the temperature T (deg) when a predetermined time has elapsed since the occurrence of overcurrent in the low-side FET 2.
さらに、前記した実施形態および変形例より把握できる技術的思想について以下に記載する。
○請求項4に記載の過電流保護回路において、前記電動モータは、車両に設けられたサイドミラーの傾斜角度を可変とすべく前記モータ駆動回路によって駆動されるものである過電流保護回路。
Further, technical ideas that can be grasped from the above-described embodiments and modifications will be described below.
The overcurrent protection circuit according to claim 4, wherein the electric motor is driven by the motor drive circuit so that a tilt angle of a side mirror provided in the vehicle is variable.
同構成によれば、車両に設けられたサイドミラーの傾斜角度を可変する傾斜角度可変装置に設けられたモータ駆動回路の信頼性が高められるようになる。   According to this configuration, the reliability of the motor drive circuit provided in the tilt angle varying device that varies the tilt angle of the side mirror provided in the vehicle is improved.
本発明の実施形態に係る電動モータ駆動系の電気的構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electric constitution of the electric motor drive system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る過電流保護回路の詳細構成図。The detailed block diagram of the overcurrent protection circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る過電流保護回路の過電流判定方法を説明するタイムチャート図。The time chart explaining the overcurrent determination method of the overcurrent protection circuit which concerns on embodiment of this invention. 従来例に係る電動モータ駆動系の電気的構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electric constitution of the electric motor drive system which concerns on a prior art example. (a)は、ローサイド側FETにおける経過時間と過電流特性カーブ及び温度上昇カーブとの関係を示すグラフ図、(b)は、従来例に係る過電流保護回路の過電流判定方法を説明するタイムチャート図。(A) is a graph showing the relationship between the elapsed time and the overcurrent characteristic curve and the temperature rise curve in the low-side FET, and (b) is a time for explaining the overcurrent determination method of the overcurrent protection circuit according to the conventional example. Chart diagram.
符号の説明Explanation of symbols
1,101…過電流保護回路、2,102…モータ駆動回路、3…ICチップ、M1…電動モータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ... Overcurrent protection circuit, 2,102 ... Motor drive circuit, 3 ... IC chip, M1 ... Electric motor.

Claims (4)

  1. パワードライバを介してアクチュエータへの通電を制御する駆動回路に配設され、該パワードライバに流れるパワードライバ通電電流が設定閾値を超え、過電流が発生した旨を判定する過電流検知手段と、前記過電流が発生した時刻から判定時間が経過した時に、当該パワードライバに流れる過電流と予め設定した電流閾値との大小関係を判定する電流値判定手段とを備え、前記過電流が前記電流閾値より大きい場合に前記パワードライバの動作を停止又はパワードライバ通電電流を制限するようにした過電流保護回路において、
    前記パワードライバの温度を検知する温度検知手段をさらに備え、該温度検知手段により検知された前記パワードライバの過電流発生時の温度が高くなる程、前記判定時間を短縮するようにしたことを特徴とする過電流保護回路。
    An overcurrent detection means disposed in a drive circuit that controls energization to an actuator via a power driver, and that determines that an overcurrent has occurred when a power driver energization current flowing through the power driver exceeds a set threshold; Current value determination means for determining a magnitude relationship between an overcurrent flowing through the power driver and a preset current threshold when a determination time has elapsed from the time when the overcurrent has occurred, the overcurrent being greater than the current threshold In the overcurrent protection circuit that stops the operation of the power driver or restricts the power driver energization current when large,
    The apparatus further comprises temperature detection means for detecting the temperature of the power driver, and the determination time is shortened as the temperature at the occurrence of overcurrent of the power driver detected by the temperature detection means increases. Overcurrent protection circuit.
  2. 請求項1に記載の過電流保護回路において、
    前記温度検知手段による検知温度の範囲に応じて異なる判定時間を有する電流値判定手段を複数個備え、該電流値判定手段を前記パワードライバの過電流発生時の温度に基づいて切り換えることで、前記パワードライバの過電流発生時又は過電流発生から所定時間経過時の温度が高くなる程、前記判定時間が短縮されるようにした過電流保護回路。
    The overcurrent protection circuit according to claim 1,
    A plurality of current value determination means having different determination times according to the temperature range detected by the temperature detection means, and switching the current value determination means based on the temperature at the time of overcurrent occurrence of the power driver, An overcurrent protection circuit in which the determination time is shortened as the temperature at the time of occurrence of overcurrent of the power driver or when a predetermined time elapses from the occurrence of overcurrent is increased.
  3. 請求項1又は請求項2に記載の過電流保護回路において、
    前記温度検知手段は、前記パワードライバの温度を検知すべく、当該パワードライバと共に単一のICチップ内に配設された温度センサである過電流保護回路。
    In the overcurrent protection circuit according to claim 1 or 2,
    The temperature detection means is an overcurrent protection circuit which is a temperature sensor disposed in a single IC chip together with the power driver in order to detect the temperature of the power driver.
  4. 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の過電流保護回路において、
    前記アクチュエータが電動モータ、且つ、前記パワードライバがFETであり、前記駆動回路が、前記FETをオンオフ制御し、アクチュエータへの通電を制御するゲートドライブ回路を含むモータ駆動回路である過電流保護回路。
    In the overcurrent protection circuit according to any one of claims 1 to 3,
    An overcurrent protection circuit, wherein the actuator is an electric motor, the power driver is an FET, and the drive circuit is a motor drive circuit including a gate drive circuit that controls on / off of the FET and controls energization to the actuator.
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