JP3171244B2 - Ｍｏｓｆｅｔのスイッチを用いる過電流制限の方法及び回路 - Google Patents
Ｍｏｓｆｅｔのスイッチを用いる過電流制限の方法及び回路Info
- Publication number
- JP3171244B2 JP3171244B2 JP17487198A JP17487198A JP3171244B2 JP 3171244 B2 JP3171244 B2 JP 3171244B2 JP 17487198 A JP17487198 A JP 17487198A JP 17487198 A JP17487198 A JP 17487198A JP 3171244 B2 JP3171244 B2 JP 3171244B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switch
- current
- overcurrent
- output
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】ハイサイドスイッチにおける
電流路にオン抵抗の異なる二つのＭＯＳＦＥＴ（MOS Fi
eld Effect Transistor)スイッチを並列に接続して設
け、過電流を検出したとき、フラグを出力し、スイッチ
をバイパスに切り替えるようにして電流を即座に切断す
ることなく、過電流を徐々に制限するように制御する方
法とその回路に関する。
電流路にオン抵抗の異なる二つのＭＯＳＦＥＴ（MOS Fi
eld Effect Transistor)スイッチを並列に接続して設
け、過電流を検出したとき、フラグを出力し、スイッチ
をバイパスに切り替えるようにして電流を即座に切断す
ることなく、過電流を徐々に制限するように制御する方
法とその回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の先行技術の一例として図４のよう
なブロック図がある。図４を参照すると、スイッチ１１
に低オン抵抗のＭＯＳＦＥＴを使用し、スイッチ１１を
オン／オフするゲート制御手段１３と、過電流検出結果
をゲート制御回路に通知する過電流検出手段１２とから
構成されている。
なブロック図がある。図４を参照すると、スイッチ１１
に低オン抵抗のＭＯＳＦＥＴを使用し、スイッチ１１を
オン／オフするゲート制御手段１３と、過電流検出結果
をゲート制御回路に通知する過電流検出手段１２とから
構成されている。
【０００３】スイッチ１１において、オン時にはスイッ
チ１１のゲート電圧を０Ｖとし、オフ時にはスイッチ１
１のゲート電圧を入力１４の電圧とすることで、スイッ
チ１１のオン／オフ制御を行うことができる。
チ１１のゲート電圧を０Ｖとし、オフ時にはスイッチ１
１のゲート電圧を入力１４の電圧とすることで、スイッ
チ１１のオン／オフ制御を行うことができる。
【０００４】過電流検出時はフラグ出力１７を“Ｈ”レ
ベルから“Ｌ”レベルへ変化させ、外部に通知するよう
になっている。
ベルから“Ｌ”レベルへ変化させ、外部に通知するよう
になっている。
【０００５】制御入力信号１６によりスイッチ１１のオ
ン／オフが制御される。
ン／オフが制御される。
【０００６】過電流検出中は、電流制限をすることがで
きない。したがって、出力１５に重い負荷が接続された
場合にはＩＣ内部の電力消費により最悪の場合、チップ
が破壊し、出力ショートもしくはオープン状態などにな
る欠点がある。
きない。したがって、出力１５に重い負荷が接続された
場合にはＩＣ内部の電力消費により最悪の場合、チップ
が破壊し、出力ショートもしくはオープン状態などにな
る欠点がある。
【０００７】以上述べたように、過大な電流を流し続け
ると、外部からの制御入力信号１６が来るまでの期間が
長い場合は、自己発熱によりＩＣのジャンクション温度
を越え、破壊したり、また、ＩＣのボンディングワイヤ
ーは大電流により切れるおそれがある。したがって、従
来の回路構成では過電流を検出した後でもスイッチをオ
ン状態に維持することは困難である。
ると、外部からの制御入力信号１６が来るまでの期間が
長い場合は、自己発熱によりＩＣのジャンクション温度
を越え、破壊したり、また、ＩＣのボンディングワイヤ
ーは大電流により切れるおそれがある。したがって、従
来の回路構成では過電流を検出した後でもスイッチをオ
ン状態に維持することは困難である。
【０００８】また、従来技術として特公平２−２６０７
１２号公報に開示された技術がある。本例において目的
とするところは、電源電圧の変動に拘らずハイサイドに
配置されたＭＯＳトランジスタの電流検出を正確に行え
るようにしたスイッチ回路を提供することにある。
１２号公報に開示された技術がある。本例において目的
とするところは、電源電圧の変動に拘らずハイサイドに
配置されたＭＯＳトランジスタの電流検出を正確に行え
るようにしたスイッチ回路を提供することにある。
【０００９】このために、内部回路のカレントミラー回
路に関して開示されているが、過電流制限については何
も記述がなく本願発明との関連性はない。
路に関して開示されているが、過電流制限については何
も記述がなく本願発明との関連性はない。
【００１０】以上のほか、従来技術として検索された公
報には下記のものがある。
報には下記のものがある。
【００１１】特開平０４−３２６１０８号公報 特開平０５−０３８１３４号公報 特開平０６−０９７３７５号公報 特開平０７−０１１０３１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の先行技術においては、過電流検出中は、電流制限をす
ることができない。したがって、出力１５に重い負荷が
接続された場合にはＩＣ内部の電力消費により最悪の場
合、チップが破壊し、出力ショートもしくはオープン状
態などになる欠点がある。
の先行技術においては、過電流検出中は、電流制限をす
ることができない。したがって、出力１５に重い負荷が
接続された場合にはＩＣ内部の電力消費により最悪の場
合、チップが破壊し、出力ショートもしくはオープン状
態などになる欠点がある。
【００１３】本発明の目的は、過電流制限機能をもつハ
イサイドスイッチにおいて、二つのオン抵抗の異なるＭ
ＯＳＦＥＴからスイッチが構成され、一つのＭＯＳＦＥ
Ｔのゲート電圧を制御することにより、通常動作時から
電流制限動作時に移行する際、電流値の変化を少なく
し、装置の誤動作を防ぐ方法とその回路を提案すること
である。
イサイドスイッチにおいて、二つのオン抵抗の異なるＭ
ＯＳＦＥＴからスイッチが構成され、一つのＭＯＳＦＥ
Ｔのゲート電圧を制御することにより、通常動作時から
電流制限動作時に移行する際、電流値の変化を少なく
し、装置の誤動作を防ぐ方法とその回路を提案すること
である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明のＭＯＳＦＥＴの
スイッチを用いて行う過電流制限の回路は、ＭＯＳＦＥ
Ｔで構成されるスイッチに流れる電流値を検出し、既定
値を越えた場合に外部へリポートするフラグ出力機能
と、制御入力信号端子によりスイッチをオフする機能を
有するＩＣであって、並列に接続されたオン抵抗の異な
る二つのスイッチ（１）及び（２）と、スイッチ（１）
の電流値を検出し、規定電流値以上の場合外部通知用の
フラグ（１０）を出力する過電流検出手段（３）と、過
電流検出手段（３）が規定電流値を検出したとき、その
信号を入力して出力電流を所定の値まで徐々に削減する
制御信号を出力する電流制限制御手段（４）と、出力が
スイッチ（１）の低オン抵抗のＭＯＳＦＥＴのゲートに
接続され、前記制御信号の指定する電流値に応じたアナ
ログ電圧を出力するＤ／Ａ出力手段（５）と、制御入力
（９）によりスイッチ（１）及び（２）のＭＯＳＦＥＴ
のオンオフを制御するゲート制御手段（６）とを有し、
前記制御入力（９）が前記スイッチ（１）のオン状態を
指示する信号を出力し始めてから前記過電流検出手段
（３）が規定電流値を検出までは、前記スイッチ（１）
及び（２）のＭＯＳＦＥＴのオンオフをゲート制御手段
（６）からの信号によって制御し、 前記制御入力（９）
が前記スイッチ（１）のオン状態を指示する信号を出力
していて、更に過電流検出手段（３）が規定電流値を検
出したときには、前記電流制限制御手段（４）からの制
御信号に応じてＤ／Ａ出力手段（５）が前記低オン抵抗
のＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を制御すると共に、電流制
限制御手段（４）がスイッチ（２）をオン状態にし、 前
記制御入力（９）が前記スイッチ（１）のオフ状態を指
示する信号を出力している時は、ゲート制御手段（６）
からの信号によってスイッチ（１）及び（２）を共にオ
フするように制御する手段を有する。
スイッチを用いて行う過電流制限の回路は、ＭＯＳＦＥ
Ｔで構成されるスイッチに流れる電流値を検出し、既定
値を越えた場合に外部へリポートするフラグ出力機能
と、制御入力信号端子によりスイッチをオフする機能を
有するＩＣであって、並列に接続されたオン抵抗の異な
る二つのスイッチ（１）及び（２）と、スイッチ（１）
の電流値を検出し、規定電流値以上の場合外部通知用の
フラグ（１０）を出力する過電流検出手段（３）と、過
電流検出手段（３）が規定電流値を検出したとき、その
信号を入力して出力電流を所定の値まで徐々に削減する
制御信号を出力する電流制限制御手段（４）と、出力が
スイッチ（１）の低オン抵抗のＭＯＳＦＥＴのゲートに
接続され、前記制御信号の指定する電流値に応じたアナ
ログ電圧を出力するＤ／Ａ出力手段（５）と、制御入力
（９）によりスイッチ（１）及び（２）のＭＯＳＦＥＴ
のオンオフを制御するゲート制御手段（６）とを有し、
前記制御入力（９）が前記スイッチ（１）のオン状態を
指示する信号を出力し始めてから前記過電流検出手段
（３）が規定電流値を検出までは、前記スイッチ（１）
及び（２）のＭＯＳＦＥＴのオンオフをゲート制御手段
（６）からの信号によって制御し、 前記制御入力（９）
が前記スイッチ（１）のオン状態を指示する信号を出力
していて、更に過電流検出手段（３）が規定電流値を検
出したときには、前記電流制限制御手段（４）からの制
御信号に応じてＤ／Ａ出力手段（５）が前記低オン抵抗
のＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を制御すると共に、電流制
限制御手段（４）がスイッチ（２）をオン状態にし、 前
記制御入力（９）が前記スイッチ（１）のオフ状態を指
示する信号を出力している時は、ゲート制御手段（６）
からの信号によってスイッチ（１）及び（２）を共にオ
フするように制御する手段を有する。
【００１５】また、前記二つのスイッチを構成するトラ
ンジスタは、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴであるのは本
発明の実施態様である。
ンジスタは、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴであるのは本
発明の実施態様である。
【００１６】更に、前記外部通知用のフラグ出力１０
は、スイッチ１オン、スイッチ２オフの通常動作時には
“Ｈ”レベルでありスイッチ１が過電流状態を検出した
とき“Ｌ”レベルであるのが本発明の一つの実施態様で
ある。
は、スイッチ１オン、スイッチ２オフの通常動作時には
“Ｈ”レベルでありスイッチ１が過電流状態を検出した
とき“Ｌ”レベルであるのが本発明の一つの実施態様で
ある。
【００１７】また、前記電流制限制御手段４は過電流検
出手段３がスイッチ１に流れる電流を１０μｓ以上過電
流であることを検出した場合、スイッチ１の低オン抵抗
のＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を徐々に０Ｖから入力７の
電圧へ変化させてスイッチ１の抵抗値を大にしていくよ
うに制御するものは本発明の好ましい実施態様である。
出手段３がスイッチ１に流れる電流を１０μｓ以上過電
流であることを検出した場合、スイッチ１の低オン抵抗
のＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を徐々に０Ｖから入力７の
電圧へ変化させてスイッチ１の抵抗値を大にしていくよ
うに制御するものは本発明の好ましい実施態様である。
【００１８】また、前記過電流検出手段は、出力につな
がる負荷容量にチャージするための瞬間的大電流を１０
μｓ以上の過電流と認識し誤検出するのを防ぐため、
Ｃ．Ｒのフィルタを更に有するのも本発明の好ましい実
施態様である。
がる負荷容量にチャージするための瞬間的大電流を１０
μｓ以上の過電流と認識し誤検出するのを防ぐため、
Ｃ．Ｒのフィルタを更に有するのも本発明の好ましい実
施態様である。
【００１９】また、前記規定電流値は５００ｍＡである
のも一つの実施態様である。
のも一つの実施態様である。
【００２０】本発明のＭＯＳＦＥＴのスイッチを用いて
行う過電流制限の方法は、通常動作時にはスイッチ
（１）の低オン抵抗のＭＯＳＦＥＴをオンにし、スイッ
チ（２）の高オン抵抗ＭＯＳＦＥＴをオフすることで定
電圧ドロップのスイッチとして動作するＩＣで、該スイ
ッチに過電流が流れたときの過電流制限の方法であっ
て、過電流検出手段（３）がスイッチ（１）に流れる過
電流値を検出する段階（３０、３１）と、過電流検出手
段（３）が規定の電流値を検出したとき出力電流制限を
行うために電流制限制御手段（４）へ信号を送る段階
（３２）と、電流制限制御手段（４）によりスイッチ
（１）のオン抵抗を徐々に高く設定する段階（３３）
と、電流制限制御手段（４）の指示に応じて、設定した
電流値になるまでＤ／Ａ出力手段（５）がスイッチ
（１）の低オン抵抗を有するＭＯＳＦＥＴのゲート電圧
を徐々に変化させる段階（３４）と、電流値が設定値に
なった後、スイッチ（２）の高オン抵抗のＭＯＳＦＥＴ
をオンにし、スイッチ（１）の低オン抵抗のＭＯＳＦＥ
Ｔをオフにし、電流値を設定した値に固定する段階（３
５）とを含む。
行う過電流制限の方法は、通常動作時にはスイッチ
（１）の低オン抵抗のＭＯＳＦＥＴをオンにし、スイッ
チ（２）の高オン抵抗ＭＯＳＦＥＴをオフすることで定
電圧ドロップのスイッチとして動作するＩＣで、該スイ
ッチに過電流が流れたときの過電流制限の方法であっ
て、過電流検出手段（３）がスイッチ（１）に流れる過
電流値を検出する段階（３０、３１）と、過電流検出手
段（３）が規定の電流値を検出したとき出力電流制限を
行うために電流制限制御手段（４）へ信号を送る段階
（３２）と、電流制限制御手段（４）によりスイッチ
（１）のオン抵抗を徐々に高く設定する段階（３３）
と、電流制限制御手段（４）の指示に応じて、設定した
電流値になるまでＤ／Ａ出力手段（５）がスイッチ
（１）の低オン抵抗を有するＭＯＳＦＥＴのゲート電圧
を徐々に変化させる段階（３４）と、電流値が設定値に
なった後、スイッチ（２）の高オン抵抗のＭＯＳＦＥＴ
をオンにし、スイッチ（１）の低オン抵抗のＭＯＳＦＥ
Ｔをオフにし、電流値を設定した値に固定する段階（３
５）とを含む。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の過電流制
限の方法が適用された回路の一実施の形態を示すブロッ
ク図である。
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の過電流制
限の方法が適用された回路の一実施の形態を示すブロッ
ク図である。
【００２２】図１を参照すると、スイッチ１とスイッチ
２のオン抵抗の異なる２つのＰチャネルＭＯＳＦＥＴを
並列に接続する。また、スイッチ１の低オン抵抗（約１
００ｍΩ）のＭＯＳＦＥＴのゲートにはアナログ出力動
作を行うＤ／Ａ出力５が接続されている。
２のオン抵抗の異なる２つのＰチャネルＭＯＳＦＥＴを
並列に接続する。また、スイッチ１の低オン抵抗（約１
００ｍΩ）のＭＯＳＦＥＴのゲートにはアナログ出力動
作を行うＤ／Ａ出力５が接続されている。
【００２３】通常動作時にはスイッチ１の低オン抵抗の
ＭＯＳＦＥＴをオンし、スイッチ２の高オン抵抗（約５
Ω）のＭＯＳＦＥＴをオフすることで、低電圧ドロップ
のスイッチとして動作する。このとき、過電流検出手段
３から出力される外部通知用のフラグ出力１０は“Ｈ”
レベルとする。
ＭＯＳＦＥＴをオンし、スイッチ２の高オン抵抗（約５
Ω）のＭＯＳＦＥＴをオフすることで、低電圧ドロップ
のスイッチとして動作する。このとき、過電流検出手段
３から出力される外部通知用のフラグ出力１０は“Ｈ”
レベルとする。
【００２４】過電流検出手段３はスイッチ１に流れる電
流値を検出する機能を持ち、本ＩＣはＵＳＢ(Universal
Serial Bus)用電源ラインの、ハイサイドスイッチの用
途に使用される。
流値を検出する機能を持ち、本ＩＣはＵＳＢ(Universal
Serial Bus)用電源ラインの、ハイサイドスイッチの用
途に使用される。
【００２５】ＵＳＢ規格においては電源ラインの電流供
給上限値は５００ｍＡと規定されており、これを越える
電流が流れた場合にはスイッチをオフする必要がある。
ただし、スイッチはコントローラＩＣからオフ信号が入
力されるため、該信号が入力されるまでの期間はオン状
態を維持することになり、ＩＣのパッケージの熱容量・
装置の電流容量の問題により電流制限を行う場合があ
る。
給上限値は５００ｍＡと規定されており、これを越える
電流が流れた場合にはスイッチをオフする必要がある。
ただし、スイッチはコントローラＩＣからオフ信号が入
力されるため、該信号が入力されるまでの期間はオン状
態を維持することになり、ＩＣのパッケージの熱容量・
装置の電流容量の問題により電流制限を行う場合があ
る。
【００２６】また、実使用上、瞬間的に流れるサージ電
流に対しては過電流検出してはならない。この期間は１
０μｓ程度とされている。規定の数値（５００ｍＡ）を
検出したとき出力電流制限を行うために電流制限制御手
段４へ信号を送る。更に外部通知用のフラグ出力１０を
“Ｌ”レベルにする。
流に対しては過電流検出してはならない。この期間は１
０μｓ程度とされている。規定の数値（５００ｍＡ）を
検出したとき出力電流制限を行うために電流制限制御手
段４へ信号を送る。更に外部通知用のフラグ出力１０を
“Ｌ”レベルにする。
【００２７】図２に示すようにスイッチ１に流れる電流
値を検出するのに１０μｓの検出ディレイ時間（検出不
感期間）をもたせる。１０μｓ以上スイッチ１に流れる
電流が過電流であると過電流検出手段３が検出した場
合、電流制限制御手段４によりスイッチ１の低オン抵抗
のＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を徐々に０Ｖから入力７の
電圧へ変化させていくことでスイッチ１の抵抗値を大き
くしていき、最終的にオフ状態（抵抗値無限大）とす
る。また、過電流検出手段３がスイッチ１の過電流を検
出時にスイッチ２の高オン抵抗のＭＯＳＦＥＴをオンに
する。
値を検出するのに１０μｓの検出ディレイ時間（検出不
感期間）をもたせる。１０μｓ以上スイッチ１に流れる
電流が過電流であると過電流検出手段３が検出した場
合、電流制限制御手段４によりスイッチ１の低オン抵抗
のＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を徐々に０Ｖから入力７の
電圧へ変化させていくことでスイッチ１の抵抗値を大き
くしていき、最終的にオフ状態（抵抗値無限大）とす
る。また、過電流検出手段３がスイッチ１の過電流を検
出時にスイッチ２の高オン抵抗のＭＯＳＦＥＴをオンに
する。
【００２８】ゲート制御６は制御入力９によりスイッチ
１の低オン抵抗のＭＯＳＦＥＴとスイッチ２の高オン抵
抗のＭＯＳＦＥＴのオン／オフを制御する。
１の低オン抵抗のＭＯＳＦＥＴとスイッチ２の高オン抵
抗のＭＯＳＦＥＴのオン／オフを制御する。
【００２９】図１の動作について、図２を参照して説明
する。
する。
【００３０】Ｔ１において、入力電圧が０Ｖから所定の
電圧（ＵＳＢの場合、５Ｖ）に上昇すると同時に制御入
力信号を“Ｈ”レベルにすると、図１のスイッチ１がオ
ンになる。スイッチ２はオフのままである。
電圧（ＵＳＢの場合、５Ｖ）に上昇すると同時に制御入
力信号を“Ｈ”レベルにすると、図１のスイッチ１がオ
ンになる。スイッチ２はオフのままである。
【００３１】Ｔ１からＴ２において、出力につながる負
荷容量にチャージするために瞬間的に大電流が流れる。
これを過電流であると認識してはならないが、図１にお
いて過電流検出手段内のＣＲフィルタ（不図示）を通し
て電流制限制御手段４への出力及びフラグ出力１０が流
れるようになるので１０μｓ以下の過電流を検出しない
から誤検出することはない。
荷容量にチャージするために瞬間的に大電流が流れる。
これを過電流であると認識してはならないが、図１にお
いて過電流検出手段内のＣＲフィルタ（不図示）を通し
て電流制限制御手段４への出力及びフラグ出力１０が流
れるようになるので１０μｓ以下の過電流を検出しない
から誤検出することはない。
【００３２】Ｔ３において、スイッチ１がオン時に出力
に接続される負荷が重くなり、過電流検出値を越えたと
き過電流検出手段３が電流値を検出し、フラグ出力１０
により外部に検出結果出力を行う（フラグ出力“Ｈ”→
“Ｌ”）。
に接続される負荷が重くなり、過電流検出値を越えたと
き過電流検出手段３が電流値を検出し、フラグ出力１０
により外部に検出結果出力を行う（フラグ出力“Ｈ”→
“Ｌ”）。
【００３３】Ｔ３からＴ４において、制御入力信号が
“Ｈ”の期間はスイッチ１はオンのままであるが、Ｄ／
Ａ出力手段５によりゲート電圧が変化し、抵抗値が増大
し、電流値は所定の値（過電流検出値以下）に制限され
る。スイッチ１にて所定の電流値まで制限を行った後、
抵抗を一定に保つためにスイッチ１をオフにし、スイッ
チ２をオンにする。この動作により精度よく入力７−出
力８間の抵抗を設定することができる。
“Ｈ”の期間はスイッチ１はオンのままであるが、Ｄ／
Ａ出力手段５によりゲート電圧が変化し、抵抗値が増大
し、電流値は所定の値（過電流検出値以下）に制限され
る。スイッチ１にて所定の電流値まで制限を行った後、
抵抗を一定に保つためにスイッチ１をオフにし、スイッ
チ２をオンにする。この動作により精度よく入力７−出
力８間の抵抗を設定することができる。
【００３４】したがって、Ｔ４からＴ５において、出力
電流は過電流状態であり、かつ過電流検出値を越えない
一定の電流値を流し続けることが可能になる。
電流は過電流状態であり、かつ過電流検出値を越えない
一定の電流値を流し続けることが可能になる。
【００３５】Ｔ５において、外部からの制御入力９によ
り、スイッチ２もオフとなり、出力は完全にオフにな
る。
り、スイッチ２もオフとなり、出力は完全にオフにな
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、従来の技
術に比し次のような効果がある。
術に比し次のような効果がある。
【００３７】第１の効果はスイッチに負荷が接続された
瞬間に流れる電流はおよそ５μｓ程度流れるとされてお
り、過電流検出ディレイ時間を１０μｓに設定すること
で、接続した瞬間にフラグを出力し、スイッチが切れる
事態を回避できる。
瞬間に流れる電流はおよそ５μｓ程度流れるとされてお
り、過電流検出ディレイ時間を１０μｓに設定すること
で、接続した瞬間にフラグを出力し、スイッチが切れる
事態を回避できる。
【００３８】第２の効果はスイッチ１の低オン抵抗のＭ
ＯＳＦＥＴのゲート電圧制御することでＭＯＳＦＥＴの
オン抵抗を大きくすることができる。スイッチ２の高オ
ン抵抗のＭＯＳＦＥＴとの並列抵抗値によってトータル
の抵抗が決定される。前述したようにこのゲート電圧制
御を電流制限制御手段４を通してＤ／Ａ出力５により徐
々に変化させることでＭＯＳＦＥＴのオン抵抗を徐々に
大きくすることができ、電流値を徐々に下げることがで
きる。したがって過電流を検出したときの電流値及び出
力８の電圧の急激な変化を抑え装置の誤動作や故障を防
ぐことができる。
ＯＳＦＥＴのゲート電圧制御することでＭＯＳＦＥＴの
オン抵抗を大きくすることができる。スイッチ２の高オ
ン抵抗のＭＯＳＦＥＴとの並列抵抗値によってトータル
の抵抗が決定される。前述したようにこのゲート電圧制
御を電流制限制御手段４を通してＤ／Ａ出力５により徐
々に変化させることでＭＯＳＦＥＴのオン抵抗を徐々に
大きくすることができ、電流値を徐々に下げることがで
きる。したがって過電流を検出したときの電流値及び出
力８の電圧の急激な変化を抑え装置の誤動作や故障を防
ぐことができる。
【００３９】第３の効果はスイッチ１のみの構成ではオ
ン抵抗を適当な値（約５Ω）に設定することが困難であ
るため、スイッチ２の高オン抵抗のＭＯＳＦＥＴを並列
に追加接続することで制限する電流値の精度を向上する
ことができる。
ン抵抗を適当な値（約５Ω）に設定することが困難であ
るため、スイッチ２の高オン抵抗のＭＯＳＦＥＴを並列
に追加接続することで制限する電流値の精度を向上する
ことができる。
【図１】本発明のＭＯＳＦＥＴのスイッチを用いて行う
過電流制限の方法が適用された回路の一実施の形態を示
すブロック図である。
過電流制限の方法が適用された回路の一実施の形態を示
すブロック図である。
【図２】本発明によるタイミングチャートを示す図であ
る。
る。
【図３】本発明のＭＯＳＦＥＴのスイッチを用いて行う
過電流制限の方法のフローチャートである。
過電流制限の方法のフローチャートである。
【図４】先行技術の一実施の形態を示すブロック図であ
る。
る。
１ 低オン抵抗スイッチ ２ 高オン抵抗スイッチ ３ 過電流検出手段 ４ 電流制限制御手段 ５ Ｄ／Ａ出力手段 ６ ゲート制御手段 ７ 入力 ８ 出力 ９ 制御入力信号 １０ フラグ出力 １１ 低オン抵抗スイッチ １２ 過電流検出手段 １３ ゲート制御手段 １４ 入力 １５ 出力 １６ 制御入力信号 １７ フラグ出力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02H 9/02 H02H 3/08 H02H 3/087
Claims (7)
- 【請求項１】 ＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチに流
れる電流値を検出し、規定値を越えた場合に外部へリポ
ートするフラグ出力機能と、制御入力信号端子によりス
イッチをオフする機能を有するＩＣであって、 並列に接続されたオン抵抗の異なる二つのスイッチ
（１）及び（２）と、 スイッチ（１）の電流値を検出し、規定電流値以上の場
合外部通知用のフラグ（１０）を出力する過電流検出手
段（３）と、 過電流検出手段（３）が規定電流値を検出したとき、そ
の信号を入力して出力電流を所定の値まで徐々に削減す
る制御信号を出力する電流制限制御手段（４）と、出力が スイッチ（１）の低オン抵抗のＭＯＳＦＥＴのゲ
ートに接続され、前記制御信号の指定する電流値に応じ
たアナログ電圧を出力するＤ／Ａ出力手段（５）と、 制御入力（９）によりスイッチ（１）及び（２）のＭＯ
ＳＦＥＴのオンオフを制御するゲート制御手段（６）と
を有し、 前記制御入力（９）が前記スイッチ（１）のオン状態を
指示する信号を出力し始めてから前記過電流検出手段
（３）が規定電流値を検出までは、前記スイッチ（１）
及び（２）のＭＯＳＦＥＴのオンオフをゲート制御手段
（６）からの信号によって制御し、 前記制御入力（９）が前記スイッチ（１）のオン状態を
指示する信号を出力していて、更に過電流検出手段
（３）が規定電流値を検出したときには、前記電流制限
制御手段（４）からの制御信号に応じてＤ／Ａ出力手段
（５）が前記低オン抵抗のＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を
制御すると共に、電流制限制御手段（４）がスイッチ
（２）をオン状態にし、 前記制御入力（９）が前記スイッチ（１）のオフ状態を
指示する信号を出力している時は、ゲート手段（６）か
らの信号によってスイッチ（１）及びスイッチ（２）を
共にオフするように制御する手段を有することを特徴と
する 過電流制限の回路。 - 【請求項２】 前記二つのスイッチを構成するトランジ
スタは、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴである請求項１記
載の過電流制限の回路。 - 【請求項３】 前記外部通知用のフラグ出力（１０）
は、スイッチ（１）オン、スイッチ（２）オフの通常動
作時には“Ｈ”レベルであり、スイッチ（１）が過電流
状態を検出したとき“Ｌ”レベルである請求項１または
２に記載の過電流制限の回路。 - 【請求項４】 前記電流制限制御手段（４）は、過電流
検出手段（３）がスイッチ１に流れる電流を１０μｓ以
上過電流であることを検出した場合、スイッチ（１）の
低オン抵抗のＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を徐々に０Ｖか
ら入力（７）の電圧へ変化させてスイッチ（１）の抵抗
値を大にしていくように制御するものである請求項１乃
至３のいずれか一項に記載の過電流制限の回路。 - 【請求項５】 前記過電流検出手段は、出力につながる
負荷容量にチャージするための瞬間的大電流を１０μｓ
以上の過電流と認識し誤検出するのを防ぐため、Ｃ．Ｒ
のフィルタを更に有する請求項１乃至４のいずれか一項
に記載の過電流制限の回路。 - 【請求項６】 前記規定電流値は５００ｍＡである請求
項１乃至５のいずれか一項に記載の過電流制限の回路。 - 【請求項７】 通常動作時にはスイッチ（１）の低オン
抵抗のＭＯＳＦＥＴをオンにし、スイッチ（２）の高オ
ン抵抗のＭＯＳＦＥＴをオフすることで低電圧ドロップ
のスイッチとして動作するＩＣで、該スイッチに過電流
が流れたときの過電流制限の方法であって、 過電流検出手段（３）がスイッチ（１）に流れる過電流
値を検出する段階（３０、３１）と、 過電流検出手段（３）が規定の電流値を検出したとき出
力電流制限を行うために電流制限制御手段（４）へ信号
を送る段階（３２）と、 電流制限制御手段（４）によりスイッチ（１）のオン抵
抗を徐々に高く設定する段階（３３）と、電流制限制御手段（４）の指示に応じて、 設定した電流
値になるまでＤ／Ａ出力手段（５）がスイッチ（１）の
低オン抵抗を有するＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を徐々に
変化させる段階（３４）と、 電流値が設定値になった後、スイッチ（２）の高オン抵
抗のＭＯＳＦＥＴをオンにし、スイッチ（１）の低オン
抵抗のＭＯＳＦＥＴをオフにし、電流値を設定した値に
固定する段階（３５）とを含む過電流制限の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17487198A JP3171244B2 (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | Ｍｏｓｆｅｔのスイッチを用いる過電流制限の方法及び回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17487198A JP3171244B2 (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | Ｍｏｓｆｅｔのスイッチを用いる過電流制限の方法及び回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000013991A JP2000013991A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3171244B2 true JP3171244B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=15986125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17487198A Expired - Fee Related JP3171244B2 (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | Ｍｏｓｆｅｔのスイッチを用いる過電流制限の方法及び回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3171244B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5044287B2 (ja) * | 2007-05-24 | 2012-10-10 | オリンパス株式会社 | 電流制限回路および内視鏡装置 |
| JP2010218003A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Ricoh Co Ltd | メディアコントローラ |
| JP5442539B2 (ja) * | 2010-06-17 | 2014-03-12 | 日本電信電話株式会社 | 遮断装置 |
| JP5866229B2 (ja) * | 2012-03-01 | 2016-02-17 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 過電流保護回路及び過電流保護方法 |
| DE112013002099T5 (de) * | 2012-04-20 | 2015-01-15 | Vishay-Siliconix | Strombegrenzungssysteme und Verfahren |
| US8836404B2 (en) | 2012-08-02 | 2014-09-16 | Vishay-Siliconix | Circuit for preventing reverse conduction |
| CN108336722B (zh) * | 2018-04-11 | 2024-01-16 | 四川升华电源科技有限公司 | 并联浪涌抑制电路 |
| CN110460011A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-11-15 | 青岛科技大学 | 一种短路保护电路 |
-
1998
- 1998-06-22 JP JP17487198A patent/JP3171244B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000013991A (ja) | 2000-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2841104B2 (ja) | 高速高電位側パワースイッチにおける内部電流制限用回路 | |
| JP5477407B2 (ja) | ゲート駆動回路 | |
| JP4836694B2 (ja) | 電力供給制御装置 | |
| US4896245A (en) | FET overtemperature protection circuit | |
| JPS6347285B2 (ja) | ||
| JP2003318713A (ja) | 負荷駆動装置 | |
| EP3035531B1 (en) | Semiconductor device and current limiting method | |
| US20040228057A1 (en) | Overcurrent limit circuit | |
| US20020015272A1 (en) | Switch device and overcurrent controlling method | |
| JP3171244B2 (ja) | Ｍｏｓｆｅｔのスイッチを用いる過電流制限の方法及び回路 | |
| JPH0653795A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2003274672A (ja) | 半導体スイッチング装置 | |
| JP4263685B2 (ja) | 保護回路 | |
| JP3964833B2 (ja) | インテリジェントパワーデバイス及びその負荷短絡保護方法 | |
| JP2002185295A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2002009599A (ja) | 入力端子分離型スイッチング素子及びその駆動回路 | |
| JP4517579B2 (ja) | 電流制御回路 | |
| JPH07221261A (ja) | 温度センサを有する電力用半導体デバイス | |
| JP7293738B2 (ja) | 半導体駆動装置 | |
| JP3139276B2 (ja) | 電力用半導体素子の過負荷保護回路 | |
| JP2020129867A (ja) | 過電流検出回路及び電流出力回路 | |
| JP3762264B2 (ja) | 自動車用駆動回路及びそれを用いた内燃機関用点火装置 | |
| JP2006217699A (ja) | 異常検出装置 | |
| JPH11195971A (ja) | パワーデバイスの駆動回路 | |
| CN115882421B (zh) | 电子保险丝电路及应用其的电路系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |