JP2018085856A

JP2018085856A - 過電流保護装置

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Publication number: JP2018085856A
Application number: JP2016228011A
Authority: JP
Inventors: 和則小澤; Kazunori Ozawa; 晃杉浦; Akira Sugiura; 慎史大下; Chikafumi Oshita; 健一 ▲高▼吉; Kenichi Takayoshi
Original assignee: Anden Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Denso Electronics Corp
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2018-05-31
Also published as: US10749332B2; US20180145501A1

Abstract

【課題】ノイズ等による誤遮断が発生した場合であっても、早期の負荷回路の動作回復ができる過電流保護装置を提供する。【解決手段】過電流保護装置３は、負荷回路２への通電を制御するように設けられた半導体スイッチング素子４１と、半導体スイッチング素子における過熱又は過電流である異常が検知された場合に半導体スイッチング素子の動作を停止させるように構成された遮断部であって、異常の検知が解消された場合であっても半導体スイッチング素子の動作停止を継続させるラッチ動作モードと、異常の検知が解消された場合に半導体スイッチング素子の動作停止を解除するリトライ動作モードとを有する遮断部４２と、を備える。遮断部は、異常が検知された場合に、まずラッチ動作モードで動作し、次いで所定条件成立後にリトライ動作モードに切換えられる。【選択図】図１

Description

本発明は、負荷回路を過電流から保護するように構成された、過電流保護装置に関する。

特許文献１に記載の過電流保護回路は、検出電流値に応じて所定数値を加減算し、加減算合計値が第一判定閾値を超えた場合に、半導体スイッチをオフして負荷電流を制限する。また、この過電流保護回路は、加減算合計値が減少して第一判定閾値よりも小さい第二判定閾値に達した場合に、半導体スイッチをオンして負荷電流の制限を解除する。さらに、この過電流保護回路は、加減算合計値が減少して第二判定閾値に達した場合に、半導体スイッチをオンする「リトライ動作」と、半導体スイッチをオフのままとする「ラッチ動作」とを行うことが可能である。

特開２０１３−６２９７６号公報

特許文献１に記載の過電流保護回路において、早期に負荷回路の動作を回復させたい場合は、リトライ動作が好適である。但し、負荷回路における回路特性（例えば配線ワイヤのインダクタンス）又は動作状況（例えばショート電流の発生状況）によっては、リトライ動作が好適であるとはいえない場合があり得る。他方、常時ラッチ動作する設定とすると、ノイズ等による誤遮断が発生した場合、早期の負荷回路の動作回復が困難となる。本開示は、上記に例示した事情に鑑みてなされたものである。

本開示の一側面に係る過電流保護装置（３）は、相互に電気接続された電気負荷（２１）と配線ワイヤ（２２）とを有する負荷回路（２）を過電流から保護するように構成されている。この過電流保護装置は、半導体スイッチング素子（４１）と遮断部（４２）とを備えている。前記半導体スイッチング素子は、前記負荷回路への通電を制御するように設けられている。前記遮断部は、前記半導体スイッチング素子における過熱又は過電流である異常が検知された場合に、前記半導体スイッチング素子の動作を停止させるように構成されている。具体的には、前記遮断部は、前記異常の検知が解消された場合であっても前記半導体スイッチング素子の動作停止を継続させるラッチ動作モードと、前記異常の検知が解消された場合に前記半導体スイッチング素子の動作停止を解除するリトライ動作モードと、を有している。また、前記遮断部は、前記異常が検知された場合に、まず前記ラッチ動作モードで動作し、次いで所定条件成立後に前記リトライ動作モードに切換えられるように設けられている。

かかる構成においては、前記遮断部は、前記異常が検知された場合に、まず前記ラッチ動作モードで動作する。前記ラッチ動作モードにおいては、前記遮断部は、前記異常の検知が解消された場合であっても、前記半導体スイッチング素子の動作停止を継続させる。その後、前記所定条件成立（例えば所定時間の経過）後に、前記遮断部は、前記リトライ動作モードに切換えられる。すると、前記異常の検知が解消された場合に、前記半導体スイッチング素子の動作停止が解除される。

かかる構成によれば、前記リトライ動作モードと前記ラッチ動作モードとの間の切換を適切に行うことが可能となる。即ち、例えば、前記異常が検知された直後から、前記半導体スイッチング素子の温度が充分に低下するまでは、前記ラッチ動作モードにより前記半導体スイッチング素子の動作停止を継続させることができる。また、前記半導体スイッチング素子の温度が充分に低下した後に、前記リトライ動作モードにより、前記半導体スイッチング素子の動作停止を解除することができる。

なお、上記及び特許請求の範囲欄における各手段に付された括弧付きの参照符号は、同手段と後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

実施形態の過電流保護装置を備えた負荷駆動システムの概略的な回路構成を示すブロック図である。図１に示された負荷駆動システムの動作の概要を示すタイムチャートである。図１に示された負荷駆動システムの動作の概要を示すタイムチャートである。比較例のタイムチャートである。比較例のタイムチャートである。変形例の過電流保護装置を備えた負荷駆動システムの概略的な回路構成を示すブロック図である。図６に示された負荷駆動システムの動作の概要を示すタイムチャートである。

（実施形態の構成）
以下、本開示の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、実施形態に対して適用可能な各種の変更については、変形例として、一連の実施形態の説明の後に、まとめて説明する。

図１を参照すると、負荷駆動システム１は、負荷回路２と制御回路３とを備えている。制御回路３は、インテリジェントパワーデバイス４（以下「ＩＰＤ４」と略称する）とデバイス駆動回路５とを備えている。以下、各部の構成について説明する。

負荷回路２は、相互に電気接続された電気負荷２１と配線ワイヤ２２とを有している。具体的には、電気負荷２１は、ワイヤハーネスである配線ワイヤ２２を介して、制御回路３の出力端子ＯＵＴに電気接続されている。制御回路３の入力端子ＩＮは、図示しないＥＣＵに電気接続されている。ＥＣＵはElectronic Control Unitの略である。制御回路３の電源端子ＶＢは、電源Ｂに電気接続されている。制御回路３の接地端子ＧＮＤは、接地されている。

制御回路３は、図示しない上記のＥＣＵから入力された制御信号ＳＩに基づいて、負荷回路２の駆動を制御するように構成されている。また、本実施形態の過電流保護装置を構成する制御回路３は、負荷回路２を過電流から保護するように構成されている。

ＩＰＤ４は、出力端子ＯＵＴを介して、負荷回路２に電気接続されている。また、ＩＰＤ４は、デバイス駆動回路５に電気接続されている。ＩＰＤ４は、デバイス駆動回路５から入力される各種信号（駆動制御信号ＳＧ等）に基づいて、負荷回路２への通電を制御するように設けられている。具体的には、ＩＰＤ４は、半導体スイッチング素子４１と素子保護部４２とを備えている。

半導体スイッチング素子４１は、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、等の、スイッチング機能を有するパワー半導体素子であって、制御端子（例えばゲート）と、電源側端子（例えばドレイン）と、負荷側端子（例えばソース）とを備えている。半導体スイッチング素子４１の制御端子は、デバイス駆動回路５に電気接続されている。半導体スイッチング素子４１の電源側端子は、電源端子ＶＢに電気接続されている。半導体スイッチング素子４１の負荷側端子は、出力端子ＯＵＴに電気接続されている。半導体スイッチング素子４１は、制御端子に入力された駆動制御信号ＳＧに応じて、電源側端子と負荷側端子との間の通電（オン）と通電遮断（オフ）とを切替えるように構成されている。

ＩＰＤ４は、周知の通り、過熱保護機能及び／又は過電流保護機能を有している。即ち、本実施形態の遮断部を構成する素子保護部４２は、ＩＰＤ４における過熱又は過電流である異常が検知された場合に、半導体スイッチング素子４１の動作を停止させるように構成されている。

具体的には、素子保護部４２は、異常の検知が解消された場合であっても半導体スイッチング素子４１の動作停止を継続させるラッチ動作モードと、異常の検知が解消された場合に半導体スイッチング素子４１の動作停止を解除するリトライ動作モードと、を有している。また、素子保護部４２は、異常が検知された場合に、まずラッチ動作モードで動作し、次いで、所定条件成立後にデバイス駆動回路５から入力される切換信号ＳＳに基づいて、リトライ動作モードに切換えられるようになっている。

例えば、駆動制御信号ＳＧがオンの間に過熱又は過電流を検知した場合に保護機能が働き、当該保護機能が所定期間ラッチされる構成の、パワーデバイスが周知であり、既に上市されている。上市されているこの種のパワーデバイスにおいて、ラッチ解除条件として、駆動制御信号ＳＧのオフ、又は再起動トリガ信号の入力が用いられていることも周知である。故に、本出願の出願時点における技術常識に基づけば、上記構成のＩＰＤ４は、当業者により、期待しうる程度を超える試行錯誤や複雑高度な実験等を課する必要なく、容易に製造することが可能である。具体的には、例えば、本実施形態のＩＰＤ４として、本出願の出願時点にて、パワーデバイス製造者より入手可能なパワーデバイスを用いることが可能である。

デバイス駆動回路５は、駆動制御部５１と、電流値取得部５２と、フィルタ回路５３と、入力回路５４と、保護回路５５と、電源回路５６と、電圧検出回路５７とを備えている。駆動制御部５１は、駆動制御信号ＳＧ及び切換信号ＳＳをＩＰＤ４に入力可能に、ＩＰＤ４に電気接続されている。また、駆動制御部５１は、ＩＰＤ４から配線ワイヤ２２を介して電気負荷２１に至る負荷電流の通電状態を取得可能に、電流値取得部５２及びフィルタ回路５３を介して、ＩＰＤ４に電気接続されている。

駆動制御部５１は、制御回路３の入力端子ＩＮに入力された制御信号ＳＩに基づいて、ＩＰＤ４に駆動制御信号ＳＧを出力するように設けられている。また、本実施形態の切換部を構成する駆動制御部５１は、所定条件が成立した場合に、ラッチ動作モードとリトライ動作モードとを切換えるための切換信号ＳＳを素子保護部４２に入力するように設けられている。「所定条件」については後述する。

さらに、本実施形態のワイヤ保護部を構成する駆動制御部５１は、負荷電流の通電状態に応じて「加減算値」を取得するとともに、この加減算値を積算した「積算値」を取得するように構成されている。駆動制御部５１は、積算値が増加して所定の「判定閾値」に達した場合に、制御信号ＳＩがオンであっても駆動制御信号ＳＧをオフに転換することで、半導体スイッチング素子４１の動作を停止させるようになっている。

本実施形態の通電状態取得部を構成する電流値取得部５２は、ＩＰＤ４から、負荷電流の通電状態に対応する電気信号を取得するように設けられている。即ち、例えば、ＩＰＤ４が負荷電流の１／Ｎ倍（Ｎ＞１）に対応するセンス電流を出力可能な構成を有する場合、電流値取得部５２は、ＩＰＤ４から入力されたセンス電流を電圧に変換する電流−電圧変換機能を有している。フィルタ回路５３は、電流値取得部５２から出力された電気信号のうちのノイズ成分（例えば高周波ノイズ成分）を除去し、ノイズ成分除去後の電気信号を駆動制御部５１に入力するように設けられている。

駆動制御部５１は、入力回路５４を介して、入力端子ＩＮに電気接続されている。また、駆動制御部５１は、保護回路５５及び電源回路５６を介して、電源端子ＶＢに電気接続されている。保護回路５５は、駆動制御部５１に対して過電圧が印加されることを抑制する過電圧保護回路、電源Ｂの逆接続により駆動制御部５１に対して異常な電源電圧が印加されることを防止する逆接続保護回路等の、一般的な異常電圧保護機能を有している。電源回路５６は、駆動制御部５１の動作用の電源電圧等を生成するように設けられている。

電圧検出回路５７は、電源端子ＶＢと駆動制御部５１との間に設けられている。電圧検出回路５７は、電源端子ＶＢに入力された電源電圧に対応する信号を駆動制御部５１に入力するように、駆動制御部５１におけるＡＤコンバータ入力端子に接続されている。

デバイス駆動回路５における、本開示の要部（即ち切換信号ＳＳの出力に関する部分）以外の基本構成は、特開２０１３−６２９７６号公報、特開２０１３−８５４４３号公報、米国特許第９，２２５，１５８号明細書、中国特許出願公開第ＣＮ１０３００１２０２Ａ号明細書に記載の構成と同様である。よって、かかる基本構成の具体的説明については、上記各公報の記載が適宜援用され得る。

（動作及び効果）
以下、本実施形態の構成による動作及び効果について説明する。図２及び図３は、本実施形態に係る負荷駆動システム１の動作に対応するタイムチャートである。これに対し、図４及び図５は、制御回路３（即ち本実施形態においては素子保護部４２）の動作モードがリトライ動作モードに固定されている場合のタイムチャートである。

なお、各タイムチャートにおいて、「ＳＩ」は制御信号ＳＩを示し、「ＳＯ」は半導体スイッチング素子４１のオン／オフを示す。上記の通り、本実施形態においては、ＩＰＤ４の過熱保護及び／又は過電流保護は、ＩＰＤ４に備えられた素子保護部４２にて行われる。故に、本実施形態においては、制御信号ＳＩは駆動制御信号ＳＧとほぼ一致する。また、各タイムチャートにおいて、「ＳＳ」は切換信号ＳＳを示す。「Ｔ」は、素子温度、即ちＩＰＤ４の温度を示す。また、図示及び説明の簡略化のため、各タイムチャート及びこれについての説明において、制御に通常生じる「遅れ」は無視している。

図示しないＥＣＵから出力された制御信号ＳＩは、制御回路３の入力端子ＩＮに入力される。駆動制御部５１は、制御信号ＳＩに基づいて駆動制御信号ＳＧを生成し、ＩＰＤ４に向けて出力する。ＩＰＤ４は、入力された駆動制御信号ＳＧに基づいて、半導体スイッチング素子４１をオンオフする。これにより、電源ＢからＩＰＤ４を介して負荷回路２に通流する負荷電流の通電状態を制御する。

この間、素子保護部４２は、半導体スイッチング素子４１に通流する電流及び／又はＩＰＤ４の温度を監視することで、ＩＰＤ４における過熱保護及び／又は過電流保護を行う。一方、駆動制御部５１は、負荷電流の通電状態に応じて加減算値及び積算値を取得することで、配線ワイヤ２２の過電流からの保護動作を行う。

負荷回路２にて過電流が生じる場合、ＩＰＤ４にも過電流が通流する。この場合、図２に示されているように、時刻ｔ０にて半導体スイッチング素子４１がオンされた以降、素子温度Ｔが徐々に上昇する。時刻ｔ１にて素子温度Ｔが遮断温度ＴＨに到達すると、素子保護部４２は、まずラッチ動作モードで動作する。即ち、素子保護部４２は、ラッチ動作モードにて、半導体スイッチング素子４１の動作を停止させる。

時刻ｔ１における素子温度の遮断温度ＴＨへの到達に伴い半導体スイッチング素子４１が強制的にオフされると、その後、放熱により素子温度Ｔは徐々に低下する。但し、素子保護部４２はラッチ動作モードで動作している。故に、時刻ｔ２にて素子温度Ｔが遮断温度ＴＨよりも若干低温のリトライ可能温度ＴＬに達しても、半導体スイッチング素子４１の動作停止はそのまま継続される。その後、時刻ｔ３にて制御信号ＳＩがオンからオフに転じても、本実施形態においては、ラッチ動作モードはリセットされず維持される。

時刻ｔ１にて異常が検知されて半導体スイッチング素子４１が強制的にオフされてから所定時間Δｔ経過した時刻ｔ４においては、素子温度Ｔが充分下がっている。このため、駆動制御部５１は、切換信号ＳＳにより、素子保護部４２をリトライ動作モードに切換える。これにより、半導体スイッチング素子４１の強制的な動作停止が解除される。即ち、制御信号ＳＩのオンに伴い駆動制御信号ＳＧがオンされた場合に、半導体スイッチング素子４１のオン動作が可能となる。その後、制御信号ＳＩが再度オンされる時刻ｔ５の前に、駆動制御部５１は、切換信号ＳＳにより、素子保護部４２を再度ラッチ動作モードに設定する。

図３のタイムチャートは、図２のタイムチャートに対応する動作が複数回繰り返された場合を示す。時刻ｔ０〜ｔ５については、図２のタイムチャートの説明と同様である。図３に示されているように、時刻ｔ６にて素子温度Ｔが再度遮断温度ＴＨに到達すると、素子保護部４２は、ラッチ動作モードにて、半導体スイッチング素子４１の動作を再度停止させる。その後、時刻ｔ６から所定時間Δｔ経過した時刻ｔ７にて、素子保護部４２がリトライ動作モードに切換えられる。

上記のような動作が繰り返されているうちに、配線ワイヤ２２の温度が徐々に上昇することがある。この場合、制御信号ＳＩがオン中の時刻ｔ８にて、駆動制御部５１が、積算値が判定閾値に達したことを判定する。すると、駆動制御部５１は、制御信号ＳＩ即ち駆動制御信号ＳＧがオンであり、且つ素子保護部４２による異常検知処理動作がない状態であっても、半導体スイッチング素子４１の動作を強制的に停止させる。

一方、素子保護部４２の動作モードがリトライ動作モードに固定されている場合、図４に示されているように、時刻ｔ２にて素子温度Ｔがリトライ可能温度ＴＬまで低下すると、半導体スイッチング素子４１が再度オンされる。すると、素子温度Ｔが再度上昇する。素子温度Ｔが再度遮断温度ＴＨに到達すると、半導体スイッチング素子４１が再度オフされる。

このような半導体スイッチング素子４１のオンオフが繰り返されているうちに、配線ワイヤ２２の温度が徐々に上昇することがある。この場合、時刻ｔ８にて、駆動制御部５１が、積算値が判定閾値に達したことを判定する。すると、駆動制御部５１は、制御信号ＳＩ即ち駆動制御信号ＳＧがオンであり、且つ素子保護部４２による異常検知処理動作がない状態であっても、半導体スイッチング素子４１の動作を強制的に停止させる。

但し、負荷回路２における回路特性（例えば配線ワイヤ２２のインダクタンス）又は動作状況（例えばショート電流の発生状況）によっては、図５のタイムチャートに示されているように、リトライ動作中に半導体スイッチング素子４１の温度が急激に上昇する可能性がある（図５におけるｔ９参照）。これに対し、本実施形態においては、時刻ｔ１以降はラッチ動作モードであるため、このような温度の急上昇の原因となるような通電は行われない。

以上詳細に説明した通り、本実施形態の構成においては、遮断部を構成する素子保護部４２は、異常が検知された場合に、まずラッチ動作モードで動作する。ラッチ動作モードにおいては、素子保護部４２は、異常の検知が解消された場合であっても、半導体スイッチング素子４１の動作停止を継続させる。その後、所定条件成立（具体的には所定時間Δｔの経過）後に、素子保護部４２は、リトライ動作モードに切換えられる。よって、異常の検知が解消された場合に、半導体スイッチング素子４１の動作停止が解除される。これにより、ノイズ等による誤遮断が発生した場合であっても、早期の負荷回路２の動作回復が可能となる。

このように、本実施形態の構成によれば、リトライ動作モードとラッチ動作モードとの間の切換を適切に行うことが可能となる。即ち、例えば、異常が検知された直後から、半導体スイッチング素子４１の温度が充分に低下するまでは、ラッチ動作モードにより半導体スイッチング素子４１の動作停止を継続させることができる。また、半導体スイッチング素子４１の温度が充分に低下した後には、リトライ動作モードにより、半導体スイッチング素子４１の動作停止を解除して負荷回路２の動作回復を図ることができる。

（変形例）
本開示は、上記実施形態に記載された具体的例示に限定されるものではない。即ち、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一又は均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾又は特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。

本開示は、上記実施形態に記載された具体的構成に限定されない。例えば、ＩＰＤ４は、半導体スイッチング素子４１を通流する電流に対応する電圧を出力可能に構成されていてもよい。具体的には、例えば、ＩＰＤ４は、シャント抵抗による電圧、又はドレイン−ソース間電圧を出力可能であってもよい。この場合、電流値取得部５２は省略され得る。

素子保護部４２の機能は、ＩＰＤ４に代えて、あるいはこれとともに、駆動制御部５１が有していてもよい。即ち、駆動制御部５１は、遮断部とワイヤ保護部とに相当する機能を備えていて、負荷回路２及び半導体スイッチング素子４１を過電流から保護するように構成されていてもよい。この場合、図２等のタイムチャートにおける信号ＳＯは、駆動制御信号ＳＧとほぼ一致する。

駆動制御部５１は、いわゆるマイクロコンピュータであって、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、リライタブルＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えていてもよい。この場合、駆動制御部５１は、ＣＰＵがＲＯＭ又はリライタブルＲＯＭに格納されたプログラムを読み出して実行することで、上述の動作を可能に構成されている。駆動制御部５１におけるリライタブルＲＯＭは、さらに、加減算値を取得するためのテーブル、積算値の初期値、及び判定閾値を取得するためのテーブル、等を格納可能に設けられている。駆動制御部５１におけるＲＡＭは、加減算値及び積算値の取得結果を格納可能に設けられている。

駆動制御部５１を含む制御回路３は、デジタル回路、例えばゲートアレイ等のＡＳＩＣ（APPLICATION SPECIFIC INTEGRATED CIRCUIT）として構成され得る。制御回路３をデジタル回路で構成する例としては、例えば、特開２０１１−１８２６０４号公報（米国特許第８，４４１，７６７号明細書，独国特許出願公開第１０２０１１０００８９７号明細書，中国特許出願公開第１０２１９５２６４号明細書）、特開２０１３−６２９７６号公報（米国特許出願公開第２０１３／００６３８５０号明細書，中国特許出願公開第１０３００１２０２号明細書）、等参照。

本開示は、上記実施形態に記載された具体的動作態様に限定されない。例えば、図２を参照すると、切換信号ＳＳにおける、時刻ｔ４後に「リトライ」から「ラッチ」に転換する時点は、制御信号ＳＩのオフからオンへの立ち上がり（時刻ｔ５参照）と同期していてもよい。

「所定条件」は、所定時間の経過に限定されない。即ち、例えば、「所定条件」は、ＩＰＤ４即ち半導体スイッチング素子４１の温度が所定温度を超えることであってもよい。即ち、上記の動作例において、所定時間Δｔの経過に代えて、素子温度Ｔの検知結果に基づいて、素子保護部４２のリトライ動作モードへの切換が行われてもよい。

「リトライ動作モード」は、異常検知の解消によって直ちに半導体スイッチング素子４１の動作停止を解除する動作モードに限定されない。即ち、「リトライ動作モード」は、「ラッチ動作モード」が解除された「ラッチ解除モード」とも称され得る。この場合、所定条件成立後の、「リトライ動作モードへの切換」は、「ラッチ動作モードの解除」とも称され得る。

制御回路３は、ＩＰＤ４を複数個備えていてもよい。図６は、代表例として、２個のＩＰＤ４Ａ，４Ｂが並列に設けられている例を示す。即ち、２個のＩＰＤ４Ａ，４Ｂは、駆動制御部５１と出力端子ＯＵＴとの間に、並列に電気接続されている。また、２個のＩＰＤ４Ａ，４Ｂは、電流値取得部５２に、並列に電気接続されている。

図７は、図６の構成による動作の概要を示す。図７のタイムチャートにおいて、「ＳＡ」及び「ＳＢ」は、ＩＰＤ４Ａ及び４Ｂのそれぞれに対応する制御信号ＳＩを示す。また、「ＴＡ」及び「ＴＢ」は、ＩＰＤ４Ａ及び４Ｂのそれぞれに対応する素子温度を示す。

図７に示されているように、本変形例の構成においては、２個のＩＰＤ４Ａ，４Ｂのうちのいずれか（図７の例ではＩＰＤ４Ａ）にて、素子温度Ｔが遮断温度ＴＨに到達すると、すべてのＩＰＤ４Ａ等にて、半導体スイッチング素子４１が強制的にオフされ、切換信号ＳＳの入力まで半導体スイッチング素子４１の動作停止が継続される。切換信号ＳＳが入力されると、すべてのＩＰＤ４Ａ等にて、半導体スイッチング素子４１の動作停止が解除される。また、時刻ｔ８にて駆動制御部５１における積算値が判定閾値に達すると、駆動制御部５１は、負荷回路２即ち配線ワイヤ２２の保護のため、半導体スイッチング素子４１の動作を強制的に停止させる。

変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。更に、上記実施形態の全部又は一部と、変形例の全部又は一部とが、互いに組み合わされ得る。

１負荷駆動システム
２負荷回路
２１電気負荷
２２配線ワイヤ
３制御回路
４インテリジェントパワーデバイス
４１半導体スイッチング素子
４２素子保護部
５デバイス駆動回路

Claims

相互に電気接続された電気負荷（２１）と配線ワイヤ（２２）とを有する負荷回路（２）を過電流から保護するように構成された、過電流保護装置（３）であって、
前記負荷回路への通電を制御するように設けられた半導体スイッチング素子（４１）と、
前記半導体スイッチング素子における過熱又は過電流である異常が検知された場合に前記半導体スイッチング素子の動作を停止させるように構成された遮断部であって、前記異常の検知が解消された場合であっても前記半導体スイッチング素子の動作停止を継続させるラッチ動作モードと、前記異常の検知が解消された場合に前記半導体スイッチング素子の動作停止を解除するリトライ動作モードと、を有する遮断部（４２）と、
を備え、
前記遮断部は、前記異常が検知された場合に、まず前記ラッチ動作モードで動作し、次いで所定条件成立後に前記リトライ動作モードに切換えられるように設けられた、過電流保護装置。
前記所定条件は所定時間の経過である、請求項１に記載の過電流保護装置。
前記所定条件が成立した場合に、前記ラッチ動作モードと前記リトライ動作モードとを切換えるための切換信号を前記遮断部に入力するように設けられた切換部（５）をさらに備えた、請求項１又は２に記載の過電流保護装置。
前記配線ワイヤにおける通電状態を取得するように設けられた通電状態取得部（５２）と、
取得された前記通電状態に基づいて、前記半導体スイッチング素子の動作を停止させるように設けられたワイヤ保護部（５１）と、
をさらに備えた、請求項３に記載の過電流保護装置。
前記半導体スイッチング素子及び前記遮断部は、前記負荷回路に電気接続されたインテリジェントパワーデバイス（４）に設けられ、
前記切換部、前記通電状態取得部、及び前記ワイヤ保護部は、前記半導体スイッチング素子の駆動を制御するための駆動制御信号を前記インテリジェントパワーデバイスに入力するように前記インテリジェントパワーデバイスに電気接続されたデバイス駆動回路（５）に設けられた、請求項４に記載の過電流保護装置。