JP2882597B2 - Load drive device with protection function - Google Patents

Load drive device with protection function

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JP2882597B2 JP34193393A JP34193393A JP2882597B2 JP 2882597 B2 JP2882597 B2 JP 2882597B2 JP 34193393 A JP34193393 A JP 34193393A JP 34193393 A JP34193393 A JP 34193393A JP 2882597 B2 JP2882597 B2 JP 2882597B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばソレノイド,電
磁弁,モータ等のインダクタンス成分をもった負荷を制
御駆動する保護機能付負荷駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a load drive device having a protection function for controlling and driving a load having an inductance component such as a solenoid, a solenoid valve, and a motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ソレノイド,電磁弁,モータ等
はコイル部を有し、逆起電圧による過電流が流れる場合
がある。このため、各種アクチュエータの電力供給部に
は、当該負荷に過電流が流れるのを防止する保護回路を
有する負荷駆動装置が用いられている。
2. Description of the Related Art Generally, a solenoid, a solenoid valve, a motor, and the like have a coil portion and an overcurrent due to a back electromotive voltage sometimes flows. For this reason, a load driving device having a protection circuit for preventing an overcurrent from flowing to the load is used for a power supply unit of various actuators.

【0003】ここで、図4および図5に従来の保護機能
付負荷駆動装置を示し説明する。
FIG. 4 and FIG. 5 show a conventional load drive device with a protection function.

【0004】図中、1は負荷駆動用トランジスタを示
し、該負荷駆動用トランジスタ1(以下、「負荷駆動用
Tr 1」という)はPNP型トランジスタにより構成さ
れ、コレクタ側はソレノイド等の負荷2に、エミッタ側
は後述の電流検出回路3にそれぞれ直列接続されてい
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a load driving transistor. The load driving transistor 1 (hereinafter referred to as "load driving Tr 1") is constituted by a PNP transistor, and the collector is connected to a load 2 such as a solenoid. The emitter side is connected in series to a current detection circuit 3 described later.

【0005】3は電流検出回路を示し、該電流検出回路
3は前記負荷駆動用Tr 1とバッテリ電圧VB との間に
接続され、前記負荷2に流れる駆動電流Iを監視するよ
うになっている。
[0005] Reference numeral 3 denotes a current detecting circuit, which is connected between the load driving Tr 1 and the battery voltage VB, and monitors a driving current I flowing through the load 2. .

【0006】4は前記電流検出回路3の出力側に設けら
れた定電流回路を示し、該定電流回路4の出力側は負荷
駆動用Tr 1のベースとスイッチング用Tr 7のコレク
タに接続され、前記電流検出回路3から検出された駆動
電流Iの大きさが、回路によって設定された第1の所定
電流値Ia (図5参照)よりも大きくなった場合には、
負荷駆動用Tr 1の保護を図るために負荷2に流れる駆
動電流Iを定電流に設定する。なお、定電流回路4の作
動は駆動電流Iが誘導電流により電流値が大きくなった
場合に行うようになっている。
Reference numeral 4 denotes a constant current circuit provided on the output side of the current detecting circuit 3. The output side of the constant current circuit 4 is connected to the base of the load driving Tr 1 and the collector of the switching Tr 7; When the magnitude of the drive current I detected from the current detection circuit 3 becomes larger than a first predetermined current value Ia (see FIG. 5) set by the circuit,
The drive current I flowing through the load 2 is set to a constant current in order to protect the load driving Tr 1. The operation of the constant current circuit 4 is performed when the drive current I becomes large due to the induced current.

【0007】5は負荷駆動用Tr 1のベース電流を遮断
する出力遮断回路を示し、該出力遮断回路5は前記電流
検出回路3から検出された駆動電流Iの大きさが、回路
によって設定された第2の所定電流値Ib (図5参照)
よりも大きくなった場合には、該出力遮断回路5に連動
したb接点5Aを閉成する。これにより、負荷駆動用T
r 1のエミッタ・コレクタ間電圧VBEの電位差を0Vに
して該負荷駆動用Tr1をOFF状態にする。そして、
負荷短絡時の異常電流が各回路素子、特に負荷駆動用T
r 1が破壊するのを防止するようになっている。なお、
出力遮断回路5の作動は負荷2が短絡事故による異常電
流が発生したときに行うようになっている。なお、出力
遮断回路5はb接点5Aを有するものとして図示してい
るが、トランジスタのスイッチング特性が用いられる。
Reference numeral 5 denotes an output cut-off circuit for cutting off the base current of the load driving Tr 1. The output cut-off circuit 5 has the magnitude of the drive current I detected by the current detection circuit 3 set by the circuit. Second predetermined current value Ib (see FIG. 5)
If it becomes larger, the b contact 5A linked to the output cutoff circuit 5 is closed. As a result, the load driving T
The potential difference of the emitter-collector voltage VBE of r1 is set to 0 V, and the load driving Tr1 is turned off. And
The abnormal current at the time of load short-circuit is caused by each circuit element, especially the load driving T
r 1 is prevented from being destroyed. In addition,
The operation of the output cutoff circuit 5 is performed when the load 2 generates an abnormal current due to a short circuit accident. Although the output cutoff circuit 5 is shown as having the b contact 5A, the switching characteristics of the transistor are used.

【0008】6は電流検出回路3の出力側と出力遮断回
路5の入力側との間に接続された遅延回路を示し、該遅
延回路6は例えば抵抗とコンデンサによるCRフィルタ
回路による遅延回路からなり、電流検出回路3から検出
された駆動電流Iに基づいて遅延時間τが設定される。
Reference numeral 6 denotes a delay circuit connected between the output side of the current detection circuit 3 and the input side of the output cutoff circuit 5. The delay circuit 6 comprises, for example, a delay circuit formed by a CR filter circuit including a resistor and a capacitor. , The delay time τ is set based on the drive current I detected from the current detection circuit 3.

【0009】7はスイッチング用トランジスタを示し、
該スイッチング用トランジスタ7(以下、「スイッチン
グ用Tr 7」という)はベース側が制御回路8(以下
「IC8」という)に、エミッタ側がアース側に、コレ
クタ側がb接点5Aを介してバッテリ電圧VB と前記負
荷駆動用Tr 1にそれぞれ接続されている。そして、該
スイッチング用Tr 7は前記IC8によってON/OF
F制御されることにより、負荷駆動用Tr 1を制御して
いる。
Reference numeral 7 denotes a switching transistor.
The switching transistor 7 (hereinafter referred to as "switching Tr 7") has the base side connected to the control circuit 8 (hereinafter referred to as "IC8"), the emitter side connected to the ground side, and the collector side connected to the battery voltage VB via the b-contact 5A. Each of them is connected to a load driving Tr 1. The switching Tr 7 is turned on / off by the IC 8.
By performing the F control, the load driving Tr 1 is controlled.

【0010】このように、従来技術による負荷駆動装置
では、定電流回路4,出力遮断回路5および遅延回路6
によって保護機能を持たせ、負荷駆動用Tr 1および他
の素子の保護を図るようにしている。
As described above, in the conventional load driving device, the constant current circuit 4, the output cutoff circuit 5, and the delay circuit 6
A protection function is provided to protect the load driving Tr 1 and other elements.

【0011】次に、従来技術による保護機能付負荷駆動
装置の動作について説明する。
Next, the operation of the load driving device with a protection function according to the prior art will be described.

【0012】まず、インピーダンス成分を有する負荷2
を駆動する場合には、該負荷2の誘導作用により、瞬間
的な逆起電圧による過電流が流れる。このときには、定
電流回路4を作動させて駆動電流Iを定電流にすること
により、負荷2および負荷駆動用Tr 1の保護を図るよ
うにしている。
First, a load 2 having an impedance component
Is driven, an overcurrent due to an instantaneous back electromotive voltage flows due to the inductive action of the load 2. At this time, the load 2 and the load driving Tr 1 are protected by operating the constant current circuit 4 to make the drive current I constant.

【0013】また、負荷2の短絡時においては、b接点
5Aを開成して負荷駆動用Tr 1をOFF状態にして負
荷2に駆動電流Iが流れるのを停止し、負荷駆動用Tr
1等の素子の保護を図ることができる。
When the load 2 is short-circuited, the b-contact 5A is opened to turn off the load driving Tr 1 to stop the flow of the driving current I to the load 2, and the load driving Tr 1 is turned off.
Element 1 and the like can be protected.

【0014】さらに、遅延回路6では、電流検出回路3
が過電流を検出してから、定電流回路4および出力遮断
回路5が作動するまでに所定の遅延時間τを設けるもの
で、図5に示すように、この遅延時間τは出力遮断回路
5が作動する所定電流値Iaのときにはτ1 となり、定
電流回路4が作動する所定電流値Ib のときにはτ2
(τ2 <τ1 )となる。これにより、誘導電流および負
荷短絡による保護機能の誤作動を防止するようにしてい
る。
Further, in the delay circuit 6, the current detection circuit 3
Is provided with a predetermined delay time τ after the overcurrent is detected and before the constant current circuit 4 and the output cutoff circuit 5 are activated. As shown in FIG. Τ1 when the predetermined current value Ia is activated, and τ2 when the predetermined current value Ib is activated when the constant current circuit 4 is activated.
(Τ2 <τ1). This prevents the malfunction of the protection function due to the induced current and the load short circuit.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による保護機能付負荷駆動装置においては、図5
に示すように、遅延時間τは駆動電流Iに対して対数的
な特性となり、このため、誘導電流が第2の所定電流値
Ib に近いIa ′の場合には、負荷2の短絡時に設定さ
れる遅延時間τ2 と誘導電流時に設定される遅延時間τ
1 ′とがほぼ同じ時間となってしまう。このため、誘導
電流による過電流であるにも拘らず、負荷短絡による過
電流として出力遮断回路5を誤作動させてしまうという
問題がある。
By the way, in the above-mentioned load driving device with a protection function according to the prior art, FIG.
As shown in FIG. 7, the delay time τ has a logarithmic characteristic with respect to the drive current I. Therefore, when the induced current is Ia ′ close to the second predetermined current value Ib, the delay time τ is set when the load 2 is short-circuited. Delay time τ2 and the delay time τ set during induced current
1 ′ and almost the same time. For this reason, there is a problem that the output cutoff circuit 5 malfunctions as an overcurrent due to a load short circuit despite the overcurrent due to the induced current.

【0016】一方、負荷短絡時には遅延回路6により遅
延時間τ2 が設定されるから、出力遮断回路5の作動遅
れが発生し、瞬時に負荷駆動用Tr 1をOFF状態にす
ることができなくなる。この結果、負荷駆動用Tr 1お
よび他の素子を破損し、保護機能を十分果たすことがで
きないという問題がある。
On the other hand, when the load is short-circuited, the delay time .tau.2 is set by the delay circuit 6, so that the operation of the output cutoff circuit 5 is delayed, so that the load driving Tr 1 cannot be turned off instantaneously. As a result, there is a problem that the load driving Tr 1 and other elements are damaged, and the protection function cannot be sufficiently performed.

【0017】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は負荷を流れる電流が過電流とな
ったときに負荷駆動装置の保護を図ることのできる保護
機能付負荷駆動装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. The present invention provides a load driving device with a protection function which can protect a load driving device when a current flowing through a load becomes an overcurrent. It is intended to provide.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明が採用する保護機能付負荷駆動装置は、
負荷を駆動する負荷駆動用トランジスタと、前記負荷を
流れる駆動電流を電圧として検出する電圧検出回路と、
前記負荷を流れる駆動電流を検出する電流検出回路と、
該電流検出回路からの検出電流に基づいて駆動電流が過
電流となったときに、前記負荷に流れる電流を定電流に
設定する定電流回路と、前記電圧検出回路からの検出電
圧に基づいて駆動電流が前記過電流よりも大きい異常電
流となったときに、前記負荷に電流が流れるのを遮断す
る出力遮断回路と、前記電圧検出回路からの検出電圧の
大きさに反比例するように遅延時間を設定し、出力遮断
回路の作動開始を該遅延時間によって遅延させる遅延回
路とから構成したことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a load drive device with a protection function adopted by the present invention comprises:
A load driving transistor that drives a load, a voltage detection circuit that detects a driving current flowing through the load as a voltage,
A current detection circuit for detecting a drive current flowing through the load,
A constant current circuit that sets the current flowing to the load to a constant current when the driving current becomes an overcurrent based on the detection current from the current detection circuit; When the current becomes an abnormal current larger than the overcurrent, an output cutoff circuit that blocks the current from flowing to the load, and a delay time that is inversely proportional to the magnitude of the detection voltage from the voltage detection circuit. And a delay circuit for delaying the start of operation of the output cutoff circuit by the delay time.

【0019】[0019]

【作用】負荷を流れる駆動電流が過電流となったときに
は、定電流回路によって駆動電流を定電流にし、駆動電
流が異常電流となったときには、駆動電流が負荷に流れ
るのを出力遮断回路によって遮断する。さらに、遅延回
路により過電流が発生したときには時間を長く、異常電
流が発生したときには時間を短く設定することによっ
て、過電流発生時には定電流回路の作動を遅らせて行
い、異常電流発生時には出力遮断回路の作動を素早く行
うことができる。
When the drive current flowing through the load becomes overcurrent, the drive current is made constant by the constant current circuit, and when the drive current becomes abnormal current, the drive current is cut off by the output cutoff circuit. I do. Furthermore, by setting a longer time when an overcurrent occurs due to a delay circuit and a shorter time when an abnormal current occurs, the operation of the constant current circuit is delayed when an overcurrent occurs, and an output cutoff circuit is performed when an abnormal current occurs. Can be operated quickly.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1ないし図3に基
づき説明する。なお、実施例では前述した従来技術と同
一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the embodiments, the same components as those of the above-described conventional technology are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0021】まず、図1には本実施例による保護機能付
負荷駆動装置のブロック図、図2には回路構成図を示す
もので、実施例においては図2に基づいて保護機能付負
荷駆動装置の構成を説明するものとする。
FIG. 1 is a block diagram of a load driving device with a protection function according to the present embodiment, and FIG. 2 is a circuit configuration diagram. In the embodiment, the load driving device with a protection function is based on FIG. Will be described.

【0022】図中、11は本実施例の電流検出回路を示
し、該電流検出回路11は負荷駆動用Tr 1のエミッタ
側とバッテリ電圧VB との間に接続された電流検出用抵
抗12と、ベース側が電流制御用抵抗13を介して該電
流検出用抵抗12の出力側に、エミッタ側がバッテリ電
圧VB に、コレクタ側がスイッチング用Tr 7のコレク
タ側にそれぞれ接続され、定電流回路4および出力遮断
回路5をなす電流制御用トランジスタ14(以下、「電
流制御用Tr 14」という)から構成されている。
In the figure, reference numeral 11 denotes a current detecting circuit according to the present embodiment. The current detecting circuit 11 includes a current detecting resistor 12 connected between the emitter side of the load driving Tr 1 and the battery voltage VB; The base side is connected to the output side of the current detection resistor 12 via the current control resistor 13, the emitter side is connected to the battery voltage VB, the collector side is connected to the collector side of the switching Tr 7, and the constant current circuit 4 and the output cutoff circuit are connected. 5 (hereinafter, referred to as "current control Tr 14").

【0023】15は電流制御用Tr 14と共に出力遮断
回路5を構成する保護用トランジスタを示し、該保護用
トランジスタ15(以下、「保護用Tr 15」という)
はエミッタ側が前記電流制御用抵抗13と電流制御用T
r 14のベース側との間に、コレクタ側が抵抗16を介
してスイッチング用Tr 7のコレクタ側に、ベース側は
後述する遅延用抵抗19を介して負荷2と負荷駆動用T
r 1のコレクタ側との間にそれぞれ接続されている。
Reference numeral 15 denotes a protection transistor which forms the output cutoff circuit 5 together with the current control Tr 14, and the protection transistor 15 (hereinafter referred to as "protection Tr 15").
The emitter side has the current control resistor 13 and the current control T
The collector side is connected to the collector side of the switching Tr 7 via a resistor 16 and the base side of the load 14 and the load drive T via a delay resistor 19 to be described later.
r 1 and the collector side.

【0024】17は電圧検出回路を示し、該電圧検出回
路17は電流制御用抵抗13と保護用Tr 15の直列回
路により構成され、負荷2を流れる駆動電流を電圧とし
て検出するものである。
Reference numeral 17 denotes a voltage detection circuit, which comprises a series circuit of a current control resistor 13 and a protection Tr 15, and detects a drive current flowing through the load 2 as a voltage.

【0025】18は本実施例の遅延回路を示し、該遅延
回路18は一側が前記保護用Tr 15のベース側に、他
端が負荷2と負荷駆動用Tr 1のコレクタ側との間に接
続された遅延用抵抗19と、一端がバッテリ電圧VB
に、他側が該遅延用抵抗19と保護用Tr 15のベース
側との間に接続された遅延用コンデンサ20とからなる
CRのフィルタ回路によって構成され、該遅延用抵抗1
9および遅延用コンデンサ20によって遅延回路18の
定数を決定するものである。
Reference numeral 18 denotes a delay circuit according to the present embodiment. One end of the delay circuit 18 is connected to the base of the protection Tr 15 and the other end is connected between the load 2 and the collector of the load driving Tr 1. And the one end is connected to the battery voltage VB
The other side is constituted by a CR filter circuit comprising a delay resistor 19 and a delay capacitor 20 connected between the delay resistor 19 and the base of the protection Tr 15.
9 and the delay capacitor 20 determine the constant of the delay circuit 18.

【0026】即ち、前記遅延回路18は負荷駆動用Tr
1のエミッタ・コレクタ間電圧VCEを電源としたとき、
該負荷駆動用Tr 1のエミッタ・コレクタ間に対し、遅
延用抵抗19,遅延用コンデンサ20が直列に接続され
たCRのフィルタ回路として構成され、この遅延時間は
時定数となるCRと電圧VCEによって設定されるもので
ある。即ち、図3の特性線図に示すように、保護用Tr
15がON状態となってから、実際に該保護用Tr 15
がON状態となるまでの遅延時間τは、電圧VCEが小さ
い(駆動電流I=Ia )ときには遅延用コンデンサ20
に貯えられる時間は遅くなって遅延時間τa となり、電
圧VCEが大きい(駆動電流I=Ib )ときには遅延用コ
ンデンサ20に貯えられる時間は速くなって遅延時間τ
b となり、さらに電圧VCEが中間(駆動電流I=Ia
′)ときには遅延時間τa ′となる。このように、遅
延回路18においては、負荷駆動用Tr 1の電圧VCEが
大きくなるに従って遅延時間τが短くなる反比例した特
性となっている。
That is, the delay circuit 18 is provided with a load driving Tr.
When the emitter-collector voltage VCE of 1 is used as a power supply,
A delay filter 19 and a delay capacitor 20 are connected in series between the emitter and collector of the load driving Tr 1 as a CR filter circuit. The delay time is determined by a time constant CR and a voltage VCE. It is set. That is, as shown in the characteristic diagram of FIG.
15 is turned on, the protection Tr 15 is actually turned on.
Is turned on when the voltage VCE is small (driving current I = Ia).
The time stored in the delay capacitor 20 becomes a delay time .tau.a, and when the voltage VCE is large (drive current I = Ib), the time stored in the delay capacitor 20 becomes faster and the delay time .tau.
b and the voltage VCE is intermediate (the drive current I = Ia
') Sometimes the delay time τa'. As described above, the delay circuit 18 has an inversely proportional characteristic in which the delay time τ decreases as the voltage VCE of the load driving Tr 1 increases.

【0027】また、従来技術で述べた定電流回路4は、
電流制御用Tr 14と電流制御用抵抗13によって構成
され、出力遮断回路5は、電流制御用Tr 14と保護用
Tr15とをダーリントン接続することによって構成さ
れる。
The constant current circuit 4 described in the prior art is
The output cutoff circuit 5 is configured by a current control Tr 14 and a current control resistor 13, and is configured by Darlington connection of the current control Tr 14 and the protection Tr 15.

【0028】ここで、負荷2と負荷駆動用Tr 1のコレ
クタ側との間の電圧をV0 、保護用Tr 15のベース側
と遅延回路18との接続点における電圧をV1 、スイッ
チング用Tr 7のコレクタ側と電流制御用Tr 14のコ
レクタ側との間に位置して抵抗16との接続点における
電圧をV2 、負荷駆動用Tr 1のベース側と電流制御用
Tr 14のコレクタ側との接続点における電圧をV3 と
して、便宜上設定するものとする。
Here, the voltage between the load 2 and the collector side of the load driving Tr 1 is V 0, the voltage at the connection point between the base side of the protection Tr 15 and the delay circuit 18 is V 1, and the voltage of the switching Tr 7 is V 1. The voltage at the connection point between the collector and the collector of the current control Tr 14 is V2, and the connection point between the base of the load driving Tr 1 and the collector of the current control Tr 14 is V2. Is set as V3 for convenience.

【0029】本実施例による保護機能付負荷駆動装置は
上述の如く構成されるもので、次に動作について説明す
る。
The load driving device with a protection function according to the present embodiment is configured as described above. Next, the operation will be described.

【0030】まず、通常の動作においては、IC8によ
りスイッチング用Tr 7をON状態にすることにより、
負荷駆動用Tr 1はON状態となり、負荷2に駆動電流
Iを供給する。
First, in a normal operation, the switching Tr 7 is turned on by the IC 8,
The load driving Tr 1 is turned on, and the driving current I is supplied to the load 2.

【0031】なお、このときには、負荷2の抵抗成分に
より電圧V0 が発生しているから、保護用Tr 15にお
いては、電圧VBE>(バッテリ電圧VB −電圧V0 )の
関係が成り立ち、該保護用Tr 15はOFF状態を維持
する。これにより、電流制御用Tr 14もOFF状態と
なっている。
At this time, since the voltage V0 is generated by the resistance component of the load 2, the relationship of voltage VBE> (battery voltage VB-voltage V0) is established in the protection Tr 15, and the voltage of the protection Tr 15 is satisfied. Reference numeral 15 maintains the OFF state. As a result, the current control Tr 14 is also in the OFF state.

【0032】また、負荷2に誘導電流による過電流が発
生した場合には、負荷2に流れる駆動電流Iが増大し、
保護用Tr 15をON状態にし、電流制御用Tr 14の
バッテリ電圧VB を大きくし、該電流制御用Tr 14を
飽和状態でON状態とし、電圧VCE(電圧V3 )を上昇
させる。これにより、負荷駆動用Tr 1の電圧VECは小
さくなり、コレクタ電流IC 、即ち負荷2に流れる駆動
電流Iを定電流に設定する。なお、前記電圧V3 は負荷
駆動用Tr 1の電圧VBE<(バッテリ電圧VB−電圧V3
)の関係を満足する範囲となっている。
When an overcurrent due to the induced current occurs in the load 2, the drive current I flowing through the load 2 increases,
The protection Tr 15 is turned on, the battery voltage VB of the current control Tr 14 is increased, the current control Tr 14 is turned on in a saturated state, and the voltage VCE (voltage V3) is increased. As a result, the voltage VEC of the load driving Tr 1 decreases, and the collector current IC, that is, the driving current I flowing through the load 2 is set to a constant current. The voltage V3 is equal to the voltage VBE of the load driving Tr1 <(battery voltage VB-voltage V3
).

【0033】さらに、負荷2の短絡が発生した場合に
は、該負荷2の抵抗値は零であるからV0 は0Vとな
り、保護用Tr 15では、電圧VBE<(バッテリ電圧V
B −電圧V0 )となって保護用Tr 15がON状態とな
る。これにより、電流制御用Tr14もON状態とな
る。これにより、負荷駆動用Tr 1において、電圧VBE
>(バッテリ電圧VB −電圧V3 )の関係が成り立ち、
該負荷駆動用Tr 1はスイッチング用Tr 7のON/O
FFに拘らずOFF状態となって、負荷2に駆動電流I
を供給するのを遮断する。
Further, when the load 2 is short-circuited, the resistance value of the load 2 is zero, so that V0 becomes 0 V. In the protection Tr 15, the voltage VBE <(battery voltage V
B−voltage V0) and the protection Tr 15 is turned on. As a result, the current control Tr 14 is also turned on. As a result, in the load driving Tr 1, the voltage VBE
> (Battery voltage VB-voltage V3) holds,
The load driving Tr 1 is ON / O of the switching Tr 7.
The drive state is turned off regardless of the FF, and the drive current I
Cut off supply.

【0034】さらに、本実施例による遅延回路18は、
図2に示すように負荷駆動用Tr 1のコレクタと保護用
Tr 15のベース間に接続され、図3の特性線図に示す
ように、負荷駆動用Tr 1の電圧VCEの上昇に対して反
比例するような遅延時間τが設定できるように構成され
ている。
Further, the delay circuit 18 according to the present embodiment
As shown in FIG. 2, it is connected between the collector of the load driving Tr 1 and the base of the protection Tr 15 and, as shown in the characteristic diagram of FIG. 3, is inversely proportional to the rise in the voltage VCE of the load driving Tr 1. It is configured such that a delay time τ can be set.

【0035】これにより、負荷2に誘導電流による瞬間
的な過電流が発生したときには、負荷2に流れる駆動電
流IがIa ′に増大し、負荷駆動用Tr 1の電圧VCEが
大きくなると共に、保護用Tr 15のバッテリ電圧VB
が高くなって保護用Tr 15をON状態にしようとす
る。しかし、遅延回路18は遅延用コンデンサ20に充
電されてから保護用Tr 15をON状態にするようにな
っているから、該保護用Tr 15がON状態になるまで
遅延時間τa ′が必要となる。
As a result, when an instantaneous overcurrent occurs due to the induced current in the load 2, the drive current I flowing through the load 2 increases to Ia ', the voltage VCE of the load driving Tr 1 increases, and the protection is performed. Battery voltage VB of Tr15
Rises and tries to turn on the protection Tr 15. However, since the delay circuit 18 turns on the protection Tr 15 after the delay capacitor 20 is charged, a delay time τa ′ is required until the protection Tr 15 is turned on. .

【0036】一方、負荷2に短絡電流が発生したときに
は、該負荷2の抵抗値は零となっているから、負荷駆動
用Tr 1の電圧VCEには大きな電圧が加わると共に、保
護用Tr 15では電圧VBE<(バッテリ電圧VB −V0
)の関係となり、保護用Tr15をON状態にしようと
する。しかし、このとき遅延回路18により遅延用コン
デンサ20に充電されてから保護用Tr 15をON状態
にするようになっているから、該保護用Tr 15がON
状態になるまで遅延時間τb が必要となる。
On the other hand, when a short-circuit current occurs in the load 2, the resistance value of the load 2 is zero, so that a large voltage is applied to the voltage VCE of the load driving Tr 1 and the protection Tr 15 Voltage VBE <(battery voltage VB-V0
), The protection Tr 15 is turned on. However, at this time, since the protection Tr 15 is turned ON after the delay capacitor 20 is charged by the delay circuit 18, the protection Tr 15 is turned ON.
A delay time τb is required until the state is reached.

【0037】従って、本実施例による保護機能付負荷駆
動装置においては、負荷2に誘導電流等の過電流が発生
したときには、保護用Tr 15がON状態になるまでの
時間を遅延させ、負荷2が短絡したときには、保護用T
r 15がON状態になるまでの時間を短くするように設
定することができる。これにより、瞬間的に起きる誘導
電流等の場合には、時間τa ′を経過してから出力遮断
回路5を作動させ、また負荷短絡時には、極めて短い時
間τb を経過してから出力遮断回路5を作動させること
ができる。
Therefore, in the load driving apparatus with a protection function according to the present embodiment, when an overcurrent such as an induced current occurs in the load 2, the time until the protection Tr 15 is turned on is delayed, and Is short-circuited for protection T
It can be set so as to shorten the time until r15 is turned on. Thus, in the case of induced current or the like which occurs instantaneously, the output cutoff circuit 5 is activated after the time τa 'has elapsed, and when the load is short-circuited, the output cutoff circuit 5 is activated after the extremely short time τb has elapsed. Can be activated.

【0038】従って、負荷駆動用Tr 1のVCEの大きさ
(負荷2の駆動電流Iの大きさ)から遅延時間τを調整
するようにしたから、出力遮断回路5の誤作動を確実に
防止することができる。
Therefore, since the delay time τ is adjusted based on the magnitude of VCE of the load driving Tr 1 (the magnitude of the driving current I of the load 2), the malfunction of the output cutoff circuit 5 is reliably prevented. be able to.

【0039】さらに、遅延回路18は負荷駆動用Tr 1
のVCEの大きさにより遅延時間τを設定するようにして
いるから、負荷短絡時には遅延時間τb という短時間に
保護用Tr 15をON状態にして負荷駆動用Tr 1をO
FF状態に瞬時に切換えることができ、該負荷駆動用T
r 1および他の回路素子の保護を確実に図り、従来技術
によりも保護回路としての信頼性を大幅に高めることが
できる。
Further, the delay circuit 18 includes a load driving Tr 1.
The delay time τ is set according to the magnitude of VCE, so that when the load is short-circuited, the protection Tr 15 is turned ON and the load driving Tr 1 is turned on in a short time, the delay time τb.
The load driving T can be instantaneously switched to the FF state.
r 1 and other circuit elements can be reliably protected, and the reliability as a protection circuit can be greatly improved by the conventional technology.

【0040】また、負荷駆動用Tr 1の損失Pの変動を
少なくすることができ、該負荷駆動用Tr 1の寿命を延
ばすことができる。
Further, the fluctuation of the loss P of the load driving Tr 1 can be reduced, and the life of the load driving Tr 1 can be extended.

【0041】なお、前記実施例中で、図2中の保護用T
r 15が、図1,図4に示す出力遮断回路5のb接点5
Aの具体例である。
In the above embodiment, the protective T in FIG.
r 15 is a b contact 5 of the output cutoff circuit 5 shown in FIGS.
7 is a specific example of A.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば、負
荷駆動用トランジスタを介して負荷に流れる電流を、電
圧検出回路によって電圧として検出し、前記駆動電流が
過電流となったときに、定電流回路により駆動電流を定
電流に設定し、駆動電流が前記過電流よりも大きい異常
電流となったときに、出力遮断回路による負荷に流れる
駆動電流を遮断するようにして保護し、前記定電流回路
および出力遮断回路の動作を遅らせる遅延時間を、前記
電圧検出回路からの検出電圧の大きさに反比例するよう
に遅延回路によって設定するようにしたから、駆動電流
に瞬間的な過電流が発生したときには、遅延時間を長く
して出力遮断回路の誤動作を防止し、駆動電流が異常電
流のときには、遅延時間を短くして駆動電流の出力を停
止することができる。これにより、負荷駆動用トランジ
スタおよび他の電子部品の損傷を確実に防止することが
できる。
As described above in detail, according to the present invention, a current flowing to a load via a load driving transistor is detected as a voltage by a voltage detection circuit, and when the driving current becomes an overcurrent, The drive current is set to a constant current by a constant current circuit, and when the drive current becomes an abnormal current larger than the overcurrent, the output current is protected by cutting off the drive current flowing to the load by the output cutoff circuit. The delay time for delaying the operation of the constant current circuit and the output cutoff circuit is set by the delay circuit so as to be inversely proportional to the magnitude of the detection voltage from the voltage detection circuit. When this occurs, the output delay circuit can be prevented from malfunctioning by increasing the delay time, and the output of the drive current can be stopped by reducing the delay time when the drive current is abnormal. . As a result, damage to the load driving transistor and other electronic components can be reliably prevented.

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

【図1】本発明の実施例による保護機能付負荷駆動装置
のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a load driving device with a protection function according to an embodiment of the present invention.

【図2】保護機能付負荷駆動装置の具体例を示す回路構
成図である。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a specific example of a load driving device with a protection function.

【図3】保護機能付負荷駆動装置の駆動電流Iに対する
負荷駆動用Tr 1に加わる損失P,遅延時間τ,負荷駆
動用Tr 1の電圧VCEを示す特性線図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a loss P added to the load driving Tr1, a delay time τ, and a voltage VCE of the load driving Tr1 with respect to a driving current I of the load driving device with a protection function.

【図4】従来技術による保護機能付負荷駆動装置のブロ
ック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a load driving device with a protection function according to the related art.

【図5】保護機能付負荷駆動装置の駆動電流Iに対する
負荷駆動用Tr 1に加わる損失P,遅延時間τ,負荷駆
動用Tr 1の電圧VCEを示す特性線図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a loss P applied to the load driving Tr1, a delay time τ, and a voltage VCE of the load driving Tr1 with respect to a driving current I of the load driving device with a protection function.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 負荷駆動用Tr (負荷駆動用トランジスタ) 2 負荷 4 定電流回路 5 出力遮断回路 7 スイッチング用Tr 13 電流制御用抵抗 14 電流制御用Tr 15 保護用Tr 17 電圧検出回路 18 遅延回路 19 遅延用抵抗 20 遅延用コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Load drive Tr (load drive transistor) 2 Load 4 Constant current circuit 5 Output cutoff circuit 7 Switching Tr 13 Current control resistor 14 Current control Tr 15 Protection Tr 17 Voltage detection circuit 18 Delay circuit 19 Delay resistor 20 Delay capacitors

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 負荷を駆動する負荷駆動用トランジスタ
と、前記負荷を流れる駆動電流を電圧として検出する電
圧検出回路と、前記負荷を流れる駆動電流を検出する電
流検出回路と、該電流検出回路からの検出電流に基づい
て駆動電流が過電流となったときに、前記負荷に流れる
電流を定電流に設定する定電流回路と、前記電圧検出回
路からの検出電圧に基づいて駆動電流が前記過電流より
も大きい異常電流となったときに、前記負荷に電流が流
れるのを遮断する出力遮断回路と、前記電圧検出回路か
らの検出電圧の大きさに反比例するように遅延時間を設
定し、出力遮断回路の作動開始を該遅延時間によって遅
延させる遅延回路とから構成してなる保護機能付負荷駆
動装置。
1. A load driving transistor for driving a load, a voltage detection circuit detecting a driving current flowing through the load as a voltage, a current detection circuit detecting a driving current flowing through the load, and a current detection circuit. A constant current circuit that sets the current flowing to the load to a constant current when the drive current becomes an overcurrent based on the detected current, and a drive current that is the overcurrent based on the detection voltage from the voltage detection circuit. An output cutoff circuit that cuts off the flow of current to the load when an abnormal current becomes larger than the above, and a delay time set so as to be inversely proportional to the magnitude of the detection voltage from the voltage detection circuit, And a delay circuit for delaying the start of operation of the circuit by the delay time.
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